科学实验教学中如何引导学生自主探究

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科学实验教学中如何引导学生自主探究吴江市庙港实验小学洪玉良邮编215232【摘要】教师应确立“注重经历，体验和发现”的教学观念，尽可能多地为学生提供动手实验、活动的机会，放手让学生自己通过“考察”、“实验”、“探究”等一系列的活动，发现和解决问题，体验和感受生活，发展实践能力和创新能力，以开放性实验来代替原来的学徒式实验。在实验课让学生自己学科学，做科学，激活学生潜意识中学习科学的本能和欲望。真正变教师主动教为学生主动探究。【问题的提出】：随着课程改革的深入实施，小学科学教育虽然取得长足的发展，学生对这门课的学习也饶有兴趣，喜欢动手实验操作活动，但还存在着“轰轰烈烈做实验，冷冷清清作研讨”的状况：1、探究活动的无序性。小学生的制约能力差，自由探究实验时，课堂难于掌控。2、探究活动的浅表性。某些学生怀着玩很有趣的心理，摆弄实验器材，真正去探求实验结论、科学道理方面比较欠缺，学生的科学探究还只是停留在儿童嬉玩活动的层次,热闹有余、思维不足,科学探究的更重要的任务建构知识层面缺失，只停留在感性认识的基础上，对后续的学习存在着很大的隐患。而这样的现状却直接影响着我们学生对科学知识的积累、科学能力的培养，好多学生的心理活动基本上处于被动状态，探究问题的兴趣和动手创造能力更不能充分发挥，那么怎样科学实验课中，变教师的主动为学生的主动，怎样提高学生探究活动的有效性以摆在我们科学教师面前的一个值得深思和探讨的课题。【问题的解决】：经过两年多的科学课教学实践，我努力从以下几个方面去实践，收到了较好的教学效果，现与大家共同探讨：一、让学生参与准备实验器材的工作 观察实验所需要的材料因课而宜，有些是实验室中现成的，也有些是实验室中空缺的。对于一些有难度的，发动学生自愿准备，并把这个项目列入平时考评。让学生参加准备工作的结果是：许多学生在课前准备好了材料，他很想知道这些材料究竟干什么用，他就会去预习课文，甚至在家里自己先研究一番，长此以往，学生研究科学的兴趣就被自觉地带到了课外。由于实验材料好多是学生带来的，在实验时，会发现他们会相当爱惜，这不正是我们对学生需要培养的一项实验品质吗？由于学生在实验准备阶段就参与了工作，他们在实验中会更积极主动，实验指向明确，更能得出科学的结论。如我教《电磁铁》前，提出在自愿的前提下准备好退过火的铁钉。课前，我作了统计，有几个班超过1/3的同学准备好了，有放在灶上烧的，有放在煤炉上烧的，有在地上用力摔的，最多的同学准备了10枚，从中可以看出, 学生爱做实验，对做实验前的准备同样兴趣很高。二、形成实验探究常规“没有规矩，不成方圆”。实验室守则和实验规则是上好实验课的保证，为了培养良好的实验习惯，使实验顺利进行，必须向学生强调遵守实验室守则和实验规则的重要性。并要向学生讲清道理，反复教育，使学生明白并自觉遵守，保证实验室内环境安静。探究实验活动中的学生也必须遵循一些规则。1.小组长轮流制走在实验室的路上要轻声慢步，队伍要整齐，进入实验室要安静,每个班每个小组都有规定的人数和组号，到达指定的座位，小组Z间互相监督相互提醒共同合作，每个小组之间又相互形成竞争机制，协调发展，小组长轮流当，可以使每位学生都具有责任心和合作精神并2•“停”的规则由于班级的学生数较多，学生小组探究、交流活动时参差不齐，作为教师，既要肯花时间让学生对某个有趣的问题进行充分的探究，还要及吋地把教学活动转到有待学习的新内客上。“叫停”就成了一种必耍的调控手段，教师示意“停下来”时，学生必须做到停止讨论、交流，不再去碰触实验器材。我们班的学生已经形成一个习惯，老师走到讲台正中间表情庄重，用眼睛的余光看着没有停止实验或交流的小组时，学生立即会把实验或交流停止下来，小组成员之间互相提醒, 进入下一个环节的学习。3.及时记录的规则及时记录是对探究活动成果的积累、记录的过程，又能强化学生对探究目的的认识。记录要及时，才能保证数据的真实性，因此，要合学生养成在科学实验过程中及时记录的习惯。在课堂教学中，小组可以是临时组成的，由兴趣相同的学牛自动组成学习小组，对共同感兴趣的问题进行研究。但更多的是市老师预先安排的，由前后左右相邻的几位同学组成，老师在构建学习小组时，就要注意考虑成员之间的搭配，每个小组的成员要按好、屮、差三个层面及合适的男女比例搭配好，让好的学生带动差的，达到学生与学生之间的互补，并选好组长（组长可以轮流做，或按在小组合作中的表现來定），明确组长的责任——组织好小组讨论，协调好组内成员的分工等。明确共同任务及个人的责任。在布置了学习任务后，让学生明确本组的任务，围绕任务，做好分工：谁负责记录，谁负责观察，谁负责实验等，每个成员必须明确口己的职责。三、认真观察大胆猜想观察是人认识自然的基本途径，是科学实验的显著特点，同时教会学生观察也是科学教学的重要任务之一。因此在科学实验吋，不管是老师的演示实验，还是学生自己动手实验，都耍让学生仔细观察,充分观察。要引导学生看清、看全事物的真实面貌，更要学生发现平时没看到的现象。只有这样，学生才会获得正确、清晰的事实，掌握第一手的数据资料，得岀正确的结论。 在《电磁铁》一课的教学中我先做了一个演示实验：先用未通电的导线靠近小磁针（磁针指示方向没有变化）；再用通电的导线靠近小磁针（小磁针指示方向发生偏转）。创设了一个实验情境：促使学生想知道：为什么通电的导线会使小磁针方向发生偏转？把学生引领到要探究的问题上来？接下来的演示实验：从铅笔和铁钉的一端开始沿着一个方向分别缠绕导线，绕成同样匝数的线圈。把导线的两端连接在电池上，将线圈的一端分别靠近小磁针和大头针，让学生观察想象；切断电源，再让学生观察现象，两次完全不同的现象：通电时有磁性，切断电源磁性没有了，这种现象进一步强化了学生的学习动机，岀现了学生自己要求探究电磁铁的性质。科学探究是学习科学的主要方式。探究一般耍经历提出问题、进行假设猜想、制定计划、实验搜集信息、分析得出结论。提出问题必须学会思考。如果对一些现象视而不见，置之不理，或只知其一，不知其二，那永远发现不了问题，更谈不上得出一个止确的结论。假设是科学探究的一个重要思考阶段，科学家进行实验，在没有成功之前，都只能是“假想”，也可能就是“胡猜”。所以，学生在实验吋，有关科学的结论，应让学纶敞开思路无所顾忌地想，甚至异想天开。提出假设就为问题的解决搭起了从未知到已知的桥梁。当学生发现问题之后他们很想知道“为什么？”在他们脑海里就会岀现一个个猜测的答案。如《电磁铁》这课，当学生发现各组的电磁铁吸引的大头针个数不一样时，他们就很自然的想到了是不是与使用的材料 有关，这吋我启发学生大胆推测，尽可能的猜想与哪些因素有关，于是学生提出了“与所连接的电池多少有关”“与绕电磁铁的钉子的倒正有关”“与电磁铁所绕导线多少有关”“与电磁铁绕线方向有关”等等各种假设性的答案。这一教学环节学生的思考是积极的，推测是主动的。科学探究的整个过程，处处伴随着学生的思考，而且需要学生的思考。让学生形成发散思维，鼓励学生朝不同的方向想，学生的思维就大放光彩。这也是培养学生思维能力、创造能力、认识事物能力的重要手段。但是，假设毕竟是假设，事实上究竟是不是象同学们所说的那样呢？还需要通过实验来验证。在学生大胆的猜测屮，再让学生自己设计实验验证猜想。四、让学生自行设计实验探究科学课是以实验为基础的学科，在教学中实验是学生进行探究活动的重要手段。因此我们必须改进实验方式，使实验教学跟探究性学习融合起来，充分发挥实验的探究功能，让学生自主地参与获得知识的过程，重视探究过程，不仅让学生动手实验，还应创设问题情境让学生设计实验，使学生对实验的兴趣发展成更持久的探究兴趣和创造兴趣。如《电磁铁》这一课，可先抛出“电磁铁的磁力人小与什么有关系”这个探究性问题，然后让学生以小组为单位讨论并设计出实验方案，并说说在实验过程中要注意些什么？教师只是提示：1、只能改变一个单一因素。2、如何改变这个因素3、怎样来记录4、在这个实验中相同条件是什么，不同条件是什么，控件了哪一个变量。学生在讨论过程中体现出智慧：“我们可以做两次实验，先把做好的电 磁铁接上一个电池，再用电磁铁去吸大头针，数一数，看有多少个，记下来。别的条件不变，只是再增加一个电池，再用通电的电磁铁去吸大头针，数一数，看有多少个，记下来。比较两次实验的结杲，如果一样多，说明电磁铁磁力大小与所通屯流大小无关；如果不一样多,说明电磁铁所通电流大小与电磁铁磁力人小有关。”、“我们可以绕两个电磁铁，一个绕的圈数多，一个绕的圈数少，分别把这两个电磁铁接上相同数目的电池看它们吸的大头针是否一样多，如果一样多，说明电磁铁绕线多少与吸大头针的多”“我们可以把两组合成一组，这样我们每个组就有两个电磁铁了。”……这样把学习的过程真正交给学生，改变以往教师“满堂灌”的教学过程，充分体现了学生的主体性，培养了学生学习科学的兴趣，发展了学生实验探究能力。让学生像科学家那样“真刀真枪”地经历搞科学的过程，这比获得最终结果更有意义。教师应确立“注重经历，体验和发现”的教学观念，尽可能多地为学生提供动手实验、活动的机会，放手让学生自己通过“考察”、“实验”、“探究”等一系列的活动，发现和解决问题，体验和感受生活，发展实践能力和创新能力，以开放性实验来代替原来的学徒式实验。在实验课让学生自己学科学，做科学，激活学生潜意识中学习科学的本能和欲望。真正变教师主动教为学生主动探究。五、课外延伸，学以致用 知识必须与生产实际相结合，实验也不能仅仅停留在课堂上。学习的目的在于应用，在于灵活地、创造性地去解决一些实际问题。在学生通过亲自的实践掌握了新知以后，应该组织、鼓励他们运用所学的知识去描述，解决一些自然现象和实际问题，进行“再实践一一再认识”，巩固和扩展所学成果。同时教师还应设计各类拓展性学习情境，让学生养成探究性学习的习惯，直至形成一种内在的素质。在《电磁铁》一课的最后的教学环节中一方面指导学生认识电磁铁在生产生活中的广泛应用，通过实物和课件让学生认识哪些电器只应用了电磁铁，并讲述电磁铁简单的工作原理。另外，我设计了这样一个有趣的实验小游戏“旋转的小红花”。先将小红花粘在磁针上，用你做成的电磁铁使小红花旋转起来？可以有多少种方法改变它的旋转方向？学生动手实验后总结岀数种改变红花方向的方法：1、改变电池的正负接线；2、改变绕线方向；3、变换接近小红花的位置；4、改变钉尖与钉帽的接近方式。学生自己设计实验、改变实验的条件将学到的知识和技能迁移到应用情境中，从而发挥了学生的创造性思维。提高科学实验探究的有效性是我们每一个科学教师需要长期坚持不断探索和实践的问题，让我们在实践的过程中多加交流，减少教学的低效性，为科学教学作出更大的贡献。【参考文献】《课堂教学艺术集萃》《科学（3-6年级）课程标准》 浙江科学课教学网《当前小学科学课教学中的一•些误区与建议》小学科学教学网《科学课程中的探究性实验》