“两把钥匙”开启培养学生自主实验能力的大门

蔡炎

《科学》课程的核心是科学探究，科学探究主要是以实验为主。通过实验既能使学生理解自然界中各种现象的规律和定律，又能培养学生掌握一定的实验操作技能和科学探究能力。然而，目前科学教学中存在着这样的问题：教师往往让学生根据自己既定的实验方案进行实验操作，而常常忽视培养学生自主实验的能力。学生在科学课上大多是被动地按照教师指导的实验方法按部就班地去做，大多数学生却不知道为什么要这样做？可谓是知其然而不知其所以然。

一、教给学生自主实验的方法

1.自主准备。主要指导学生学会自学教材和自主准备材料。由于科学教材是循环使用的，所以自学教材要求在上一节课下课前就向学生明确提出，让学生或阅读教材；或观察记录；或思考提问；或比赛激励。如六上第二单元《建高塔》这一课前，我让学生阅读教材内容，思考：要建一个又高又稳定的塔，你认为怎样的结构稳定？课后自主观察一些高塔求证。要求学生根据建高塔的需要从身边收集一些废旧材料，只要是对建高塔有用的材料，都可以带来，下节课我们来比一比哪个组建的高塔最高、最稳。结果，学生不仅带来了各种大小的饮料瓶，还带来了筷子、橡皮泥、玻璃弹珠、硬纸板等书本没有提示的材料。这说明学生已经根据自己的自学、自主观察和自主思考后进行充分的自主准备了。

2.自主探讨。是在教师指导下学生自主探索实验方法、设计实验方案的过程。小学生自主设计实验方案还需要教师的扶持，然后由“扶”到“放”，循序渐进，指导学生逐步学会自主探讨、设计实验方案。如《磁铁的两极》一课，研究磁铁两极能否指示南北方向。我先抛出问题，引导学生思考：“要设计实验证明磁铁的两极能否指示南北，把磁铁直接放在桌上行吗？我们首先要考虑什么问题？”学生思考得出：“要考虑怎样让磁铁自由旋转？”再出示各种材料：泡沫圆盘、小条形磁铁、水槽、棉线、支架、旋转架等等，让这些有结构的材料为学生自主设计实验提供导向：“小组讨论选择合适的材料先设计一个实验方案，再讨论选择其他材料或自己思考的材料设计另外的方案，比一比，哪个小组设计的方案又多又好？”经过引导、思考和探讨，大多数小组学生充分发挥聪明才智，自主设计了各种有创意的实验方案。

3.自主操作。学生自主设计好实验方案之后，就要让学生按照方案自主进行实验操作了。但是如何有效地指导学生自主进行实验操作呢？应根据不同的实验进行不同的方法指导。如《分离盐和水》的实验步骤比较多，教师的指导要细致到位。可以让学生先自主把实验的过程分成若干具体有序的步骤，明确先做什么，再做什么；接着引导学生思考在实验中特别是酒精灯的使用又该注意些什么？什么该做，什么又是不该做的；最后让学生根据自己分解的步骤和注意事项，自主进行实验操作。

4.自主总结。即自主进行实验总结，包括填写实验记录、汇报实验结果、分析实验现象和数据、得出实验结论等内容。这些都需要教师在每次实验时，不断指导和强化，使学生形成习惯，并学会根据实验结果自主分析得出实验结论。

二、拓展学生自主实验的时

1.多督促指导。学生在课外坚持自主实验离不开教师的督促、指导，但是教师不能包办代替，而要循序渐进，逐步放手。如四年级制作天气日历，需要学生坚持一个月每天观测和记录，有的学生因为其他课程作业多，可能会忘记。所以，我指导学生分小组把天气日历的记录表贴在科学教室展板上，可以避免学生因忘记带表格而无法记录；再指导学生每天中午吃完饭，到科学教室领取温度计等实验材料，进行天气观测和记录。采取教师——课代表——组长逐级督促的方法：第一周，我每天中午12点到教室，督促学生及时观测和记录，并给予指导和帮助；第二周，我提醒课代表，让课代表督促全班学生；第三周，让课代表督促组长，由组长督促小组学生观测；最后一周，我没有提醒课代表，孩子们已经形成了习惯，能自主进行观测记录。总结天气日历时，大多数小组学生都能按时自主完成天气日历的制作，他们能认真地进行观测和记录，制作的天气日历记录科学、图案美观。

2.多鼓励帮助。学生在课外坚持自主实验还需要教师不断鼓励和帮助。如六上用报纸造桥，我在课堂上指导了学生如何设计造桥方案，再让学生根据方案自主造桥。课堂时间有限，课外有更多的充裕时间思考、制作和改进，所以我要求学生课外继续自主完成。一学生问我：“老师，课外没时间做怎么办？”我鼓励他：“时间就像海绵里的水，只要愿意挤，总还是有的。就看你愿不愿意做了？你想不想像桥梁工程师那样，亲自设计并动手做一座桥，享受成功的喜悦呢？”有了老师的鼓励，他向我保证，这个周末会抽时间制作。我又给他一些桥梁制作的图纸作为参考，给予他帮助。周一，他带了一座漂亮又牢固的斜拉桥到校，他告诉我是用报纸卷成一根根小棍，包在桥面内部，光做这些小棍就花了一个多小时。经过承重测试，这座小小的报纸桥竟然能承重20多公斤，因此我奖励他为小小桥梁工程师。有了榜样和激励，其他学生也都纷纷效仿并改进创新，有的学生设计制作的报纸桥竟然能承重一个人的重量！学生的潜力是无穷的，需要教师不断鼓励，激发他们自主实验的兴趣，并激励他们自主实验，从而培养他们自主实验的能力。

培养学生自主实验能力的路还很漫长，并不是一朝一夕就能完成的，需要我们教师在科学教学中，不断寻求有效的方法，找到开启培养学生自主实验能力的“金钥匙”，开辟出培养学生自主实验的新天地。“路漫漫其修远兮，吾将上下而求索”。

【作者单位：太仓市朱棣文小学 江苏】