引导学生在亲历探究中触摸科学

徐利红

著名教育家波利亚曾指出：“获取知识的最佳途径是自己的体验，因为自身体验最清楚，也最容易得出其中的内在规律、性质和联系。”学生在经历探究的过程中可发展对科学本质的理解，引发他们思考，触动心灵，培养他们的好奇心和探究欲，使他们学会探究解决问题的策略，并且在课后愿意进一步开展研究。

在实际教学中，笔者以培养学生科学素养为宗旨开展科学教育，努力引导学生参与丰富多彩的探究活动，让他们亲身体验科学发现、科学探究、科学创造的过程。下面结合自己的实践经验，谈谈如何引导学生亲历探究过程、增强探究实效、领悟探究本质等方面的一些具体做法。

一、根据区域特点，拓宽探究空间

我校是一所城郊学校，城郊学校的区域特点是既有农村的独特资源，又拥有与城市学校不相上下的教学设施和实验配置。这都给科学教学提供了优势资源。在科学教学中，要充分根据这一区域优势，让学生置身于大自然，以玩促学、寓教于乐。

在实际教学中，笔者根据不同年段的教学内容进行了一些相应的拓展，引导学生逐步研究植物和动物的生活习性、与环境的关系以及它们的相互关系等。如四下年级的《动物的繁殖活动》和《动物的卵》等教学内容，笔者鼓励学生在家观察禽畜的出生及成长过程;根据六下年级《调查家乡的自然水域》，组织学生调查本地水污染的成因并探讨治理措施等方面内容，从而培养学生的观察、思考与发现问题的能力。通过亲历探究活动，学生收获的不仅是知识，还获得获取知识、自我发展的能力，拓宽探究的空间与视野。

就拿六下《用显微镜观察身边的生命世界（三）》来说吧，本课的重点是让学生用显微镜观察水中活着的微生物，用图文方式记录它们的形态和行为特征。为了达成这个目标，解决探究对象是关键，那就是“含有草履虫等微生物的水”。要得到适合观察的水，学校的区域优势就呈现出来了，池塘、溪沟、稻田等地就是很好的采集场所。在教学前，笔者不但鼓励、引导孩子们自己采集微生物，还带领孩子们一起用稻草培养微生物。在课堂上，孩子们观察着自己采集、培养的微生物格外激动，观察得异常认真、细致。在这样的科学探究过程中，学生掌握了科学学习方法、体验了科学探究的乐趣、培养了科学精神，他们收获的不再是单一的知识，而是多维的科学素养。

二、创新科学实验，增强探究实效

在科学教学中，一个成功的实验往往能起到“千言万语道不清，一做实验便分明”的奇效。然而，由于科学实验教学中的仪器欠缺或者不够完善，教材中的有些实验完成起来比较困难，有些实验的现象不明显，有些实验在课堂里完成不了，加上受天气、时间、地点的限制和学生认知能力、学习兴趣的影响，解决不好直接影响科学探究的有效性。因此，作为小学科学教师，对原教材设计的实验内容作有益的改进，并不断创新，将会促进科学实验教学的发展，极大地激发学生的创新意识，增加探究的有效性。

比如针对六下《小苏打和白醋的变化》这个实验，教材上是这样写的：“像倒水一样，把玻璃杯里的气体倒在蜡烛的火焰上（注意不要把玻璃杯中的液体倒出来），会有什么现象呢？”但说得容易，做起来难。学生在分组实验时经常以失败告终，液体洒在桌上，有点狼藉。课后，笔者针对该实验在实际操作过程中容易将液体洒出来，以及混合产生的气体比空气重这一特性现象不明显等情况，将实验进行重新设计与改进。用平时常见的矿泉水瓶和可乐瓶作为容器，用长短蜡烛的先后熄灭现象让特性现象明显。（实验装置见图1）

此实验装置中，右边的矿泉水瓶作为混合小苏打与白醋的容器，中间用橡胶软管连通，橡胶软管可用止水夹夹住。当混合小苏打与白醋后，学生不但可以观察到产生的大量气泡，还能感受到整个瓶身鼓鼓的。松开止水夹，产生的气体就会通过软管通向大可乐瓶。大可乐瓶内用塑料片隔成两个空间，底部相通，其中一个空间放着两支长短不一的蜡烛。 此实验装置简单易得，既可避免学生在操作时将液体洒出来，又能使学生清晰地观察到两支长短不一的蜡烛自下而上先后熄灭的景象。

三、开展家庭实验，丰富探究经历

课堂实验的时间毕竟有限，教材中有较多实验在课堂内是无法完成的。因此，教师有意识地引导学生开展“家庭实验”显得尤为重要。家庭实验作为课堂实验的补充与拓展，有了家长的支持和引导，对于培养孩子们的科学兴趣、观察能力和思维能力很有好处。

比如四年级下册《种子的萌发》一课中，安排了“浸泡种子”这个活动。为了让孩子们都能拥有“浸泡种子”的探究经历，上课前两天笔者就指导孩子们依照课文中介绍的方法回家“浸泡种子”。由于教材中的三种种子中，油菜种子可能不易得，所以笔者建议孩子们浸泡三种大小不同的种子即可。通过这个家庭实验，孩子们有了一些惊喜的发现。上课时，他们纷纷汇报自己观察到的现象。有同学说：“我发现，绿豆种子发芽的速度比蚕豆种子、黄豆种子快。”有同学说：“我发现花生、蚕豆、黄豆种子两片子叶的重合处有些凹。这可能是为它们发芽时提供空气的。”……这些发现都是建立在孩子亲历探究的基础上才会被观察到的。

又如在教学五年级上册生物单元内容时，笔者事先根据课堂教学内容布置了“绿豆种子发芽”的实验，学生们先是在家长指导下在家中找到家庭实验的角落，然后开展了“光照对绿豆种子发芽影响的实验”“水分对绿豆种子发芽影响的实验”“温度对绿豆种子发芽影响的实验”，经过几周的努力，学生们成果斐然，使这个单元的教学内容得到极大充实。接着，笔者顺势引导学生对教学内容进行拓展，让他们继续研究怎样才能够提高绿豆种子的发芽速度？学生们有的想到采用综合控制温度、光照、水分的办法;有的想到添加维生素等营养成分;有的想到能否利用超声波、微波等方法提高发芽率等等，这样既使家庭实验的活动内容得到充实，同时又和科学课堂教学紧密结合。

其实，“家庭实验”的好处远不止这些。学生在实验的过程中每一次对实验结果的期待、对意外的发现，都使他们在情感上得到了极大的满足与丰富，为其幸福的童年增添一抹色彩。

四、合理选择教具，领悟探究本质

在教学中，笔者通过对相关教具的运用后发现：面对同一种教具，教师只有根据学生的年龄特点和教学内容的需要进行选择和使用，才能收到良好的效果，使学生领悟探究的本质。

不久前，我区举行了小学科学课主题研讨活动。在活动中，其中两位教师在组织设计三下《温度与温度计》及五下《液体的热胀冷缩》这两个不同学段的教学内容时都不约而同地使用到了同一个教具——简易温度计装置（如图2）。

在三下《温度与温度计》教学时，执教老师运用了“简易温度计”来导课。上课伊始，教师问：“同学们，老师给大家变个魔术，好不好？”接着教师就拿出“简易温度计”这个装置进行了演示实验：只见教师把“简易温度计”放入水槽，一边往水槽中倒入热水，一边引导学生观察。学生观察后，教师向学生介绍了这个装置其实是“温度计的雏形”。这位教师这样导课的目的可能是想让孩子们对玻璃管中“上升的液面”产生好奇，从而导入新课。

在五下《液体的热胀冷缩》的教学中，执教老师是这样运用“简易温度计”的。上课伊始，教师逐步引导孩子们对“如何明显地看到水的体积变化“这个实验进行改进。经过师生的交流，他们讨论出如上图的实验改进装置后开始进行“水的体积变化的观察”和“观察其他液体的热胀冷缩现象”两个探究活动。在两个探究活动结束时，教师问：“同学们，经过刚才的探究，你有没有发现我们自己设计的这个实验装置很像生活中的什么仪器呢？”学生异口同声地回答：“温度计！”……

比较以上两堂课，对“简易温度计”这个装置的引入，到底哪一种可以在课堂教学中发挥实效呢？笔者认为，魔术导入确实可以引起学生的学习积极性，但如果没有运用恰当，非但不能激发学生的探究欲望，反而会扰乱学生的科学思维。《温度与温度计》的教学重点并不是要引导学生探究温度计的设计原理，那么在这节课导入这个装置并不能起到激发学生探究兴趣的作用，因而这就有“多此一举”之嫌。而《液体的热胀冷缩》的教学重点是“经历对液体热胀冷缩性质的探究过程，意识到学习科学知识，要运用到日常的生产和生活”。根据这样的教学重点，教师通过“改进实验装置—经历探究过程—领悟科学本质”的这个引导过程，使“简易温度计”的导入显得自然、贴切。教师这种无痕的引导正是我们课堂教学所追求的一种境界，它使学生自然而然产生“研究科学是为了更好地服务于人们的生活”的科学本质，它使教学目标的实现显得水到渠成，它对于增强学生后续的学习动力也大有裨益。

五、建立科技社团，创设探究乐园

科技社团作为学校的一大特色，由于其在探究内容的选择上更自由、更宽泛、更具主动性，就是学生的探究乐园。

在科技社团活动中，好多探究内容都是笔者与学生一起选择，如课外小实验、制作航模、科技制作活动等。笔者和孩子们一起寻找一些新奇的课外小实验进行实验探究，如“弹珠穿硬币”“会变颜色的花”“用纸盒烧水”“烧不坏的手帕”等;还开展科技小制作和小发明的创作活动，学生运用自己所学的科学知识，大胆发挥想象，创作了“360°电动刷”“红绿灯”“神奇的小电动机”“水火箭”等作品。我们还开展了课外拓展方面的实验、调查活动：制作生态瓶，观察显微镜下的衢江水滴，对家乡水质进行实地测量、考察、访问，了解水污染的原因等。通过这些生动有趣的活动，发现了许多有价值的科学现象，领悟到了书上学不到的科学知识，唤起了学生对科学知识的追求和好奇心。

综上所述，作为小学科学教师，我们可以采用多种途径与方式为学生提供亲历探究的机会，引导学生尽可能主动地去探求和应用科学知识。

（浙江省衢州市衢江区第一小学 324000）