小学科学实验教学中培养学生探究能力的策略研究
摘要
关键词
小学科学;实验教学;探究能力;培养策略
正文
一、引言
小学阶段是学生科学认知启蒙的关键时期,科学实验教学以其直观性、实践性和趣味性,成为激发学生科学兴趣、培养探究能力的重要载体。《义务教育小学科学课程标准》明确指出,要让学生 “体验科学探究的过程,初步形成科学探究能力”。然而,在实际教学中,部分教师仍存在 “重结果、轻过程”“重演示、轻参与” 的现象,导致学生的探究积极性被抑制,探究能力难以得到有效发展。因此,研究小学科学实验教学中培养学生探究能力的策略,具有重要的现实意义。
二、小学科学实验教学中培养探究能力的现存问题
(一)实验设计缺乏探究性
当前部分小学科学实验多为 “验证性实验”,即教师提前告知实验结论,学生按照预设步骤操作,只需 “照方抓药” 即可完成实验。例如,在 “水的蒸发” 实验中,教师直接告诉学生 “温度越高,水蒸发越快”,然后让学生通过加热水和不加热水的对比,验证该结论。此类实验缺乏开放性,学生无需主动思考 “为什么会这样”“还能怎样验证”,难以激发探究欲望,也无法锻炼分析问题、解决问题的能力。
(二)教师引导过度或不足
在实验教学中,教师的引导方式直接影响学生的探究效果。一方面,部分教师担心学生 “走弯路”,会过度干预实验过程,例如直接告诉学生 “应该先放砝码,再放物体”,剥夺了学生自主尝试、自主纠错的机会;另一方面,部分教师在学生遇到探究困难时,未能及时提供有效的引导,导致学生陷入 “无从下手” 的困境,最终放弃探究,依赖教师给出答案。
(三)评价体系忽视探究过程
当前小学科学实验教学的评价多以 “实验结果是否正确”“实验报告是否完整” 为核心,忽视了学生在探究过程中的表现,例如 “是否提出了有价值的问题”“是否尝试了多种实验方法”“是否在小组合作中积极贡献想法” 等。这种以结果为导向的评价方式,导致学生只关注 “如何快速得出正确结论”,而忽视了探究过程中的思考与体验,不利于探究能力的培养。
三、小学科学实验教学中培养学生探究能力的策略
(一)优化实验设计,增强探究性
增加 “探究性实验” 比例
教师应减少验证性实验,增加探究性实验的设计,让学生在 “提出问题 — 作出假设 — 设计实验 — 进行实验 — 得出结论 — 交流反思” 的完整流程中,体验科学探究的过程。例如,在 “植物生长需要什么” 的实验教学中,教师可以先引导学生提出问题:“植物生长是否需要阳光?是否需要水分?是否需要土壤?”,然后让学生根据问题作出假设,自主设计实验方案(如设置 “有阳光” 和 “无阳光” 两组对比实验,控制水分、土壤等其他变量),再通过自主实验验证假设,最终得出结论。
设计开放性实验任务
开放性实验任务没有固定的实验步骤和实验结论,能为学生提供更多自主探究的空间。例如,在 “制作简易净水器” 的实验中,教师可以只提供 “浑浊的水” 和 “活性炭、石英砂、棉花、塑料瓶” 等材料,让学生自主思考 “如何组合这些材料才能让水变清澈”,并尝试不同的材料组合方式,记录实验效果,最终通过对比分析,找出最优的净水器设计方案。
(二)创新教师引导方式,助力探究开展
以 “问题” 引导探究方向
教师应通过提出具有启发性的问题,引导学生明确探究方向,激发探究兴趣。例如,在 “蜡烛燃烧” 实验中,教师可以提出问题:“蜡烛燃烧时,火焰的不同部位温度是否相同?”“蜡烛燃烧后会产生什么物质?”,让学生围绕这些问题展开探究;在学生实验过程中,当学生遇到困难时,教师可以通过追问 “你观察到了什么现象?”“这个现象和你的假设一致吗?”“如果改变某个条件,结果可能会怎样?”,引导学生重新思考,找到探究的突破口。
给予 “试错” 空间,鼓励自主反思
教师应尊重学生的自主尝试,允许学生在探究过程中出现错误,并引导学生从错误中学习。例如,在 “天平的使用” 实验中,当学生出现 “砝码和物体放反了” 的错误操作时,教师不要直接指出错误,而是让学生观察 “此时天平显示的质量与物体实际质量是否一致”,并引导学生思考 “为什么会出现这种差异”,让学生通过自主分析,发现错误原因,进而掌握正确的操作方法。这种 “试错 — 反思 — 纠正” 的过程,能让学生更深刻地理解科学知识,同时培养自主探究能力。
(三)完善评价体系,关注探究过程
构建 “过程 + 结果” 的多元化评价体系
教师应将评价重点从 “实验结果” 转向 “探究过程”,综合评价学生在探究过程中的表现。具体可以从以下几个维度进行评价:
问题提出:是否能结合实验现象提出有价值的探究问题;
方案设计:是否能根据问题设计合理、可行的实验方案;
实验操作:是否能规范操作实验器材,准确记录实验现象;
分析总结:是否能根据实验数据得出合理结论,反思实验中的不足;
合作交流:是否能在小组合作中积极参与讨论,分享自己的想法。
采用 “学生自评 + 小组互评 + 教师评价” 的评价方式
学生自评能让学生反思自己在探究过程中的优点与不足;小组互评能让学生学会欣赏他人的长处,同时发现他人的问题,培养合作与批判思维;教师评价则能为学生提供专业的反馈与指导。例如,在 “种子发芽” 实验结束后,学生先自评 “我是否按时记录了种子的发芽情况”“我的实验方案是否有需要改进的地方”,然后小组内互评 “他在小组合作中是否积极帮助他人”“他的实验结论是否有数据支持”,最后教师结合学生的自评与互评,给出综合性的评价与建议。
四、结论
小学科学实验教学是培养学生探究能力的重要阵地,教师应充分认识到当前教学中存在的问题,通过优化实验设计、创新引导方式、完善评价体系等策略,为学生营造自主探究的教学环境,让学生在实验过程中主动思考、主动尝试、主动反思,逐步提升科学探究能力,为今后的科学学习与发展奠定坚实的基础。
未来的研究可以进一步结合具体的小学科学教材内容,设计更具针对性的探究性实验案例,并通过长期的教学实践,验证策略的有效性,不断完善小学科学实验教学中培养学生探究能力的方法与路径。
参考文献
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