浅析实验教学中学生自主探究能力的培养

尹开元

随着课程改革的深入推进，教师需要逐步明确角色的转变，从教学生知识、技能过渡到以教学生学习方法和引导学生自主探究为主，教学活动更要体现学科特色，使学生获得终生受益的知识和技能。科学学科，作为小学一门蕴含丰富实践操作内容的课程，需要教师敢于放手，让学生自己在实验中大胆猜想，根据教学内容自主设计实验去进行验证，借以培养学生的自主探究能力。但实际教学中，绝大部分教师是包办代替的，因为怕学生得出错误结论。这种教学方式，教师应该反省了。

实验教学是科学学科的重要组成部分，是学生形成知识和技能的重要途径，学生只有通过亲身经历，才会印象深刻，甚至终生不忘。下面笔者结合教学的点滴思考，讨论如何让学生更好地在科学实验教学中发展自主探究能力。

一、激发兴趣，实验教学重自主探究

兴趣是学生最好的老师，根据学生的年龄特征，小学生对实验课都很感兴趣，教师应抓住学生这一特点，在适度引导下，放手让学生自主探究完成实验，这样也更符合科学课的学科特点。

1.放手探究，重视过程

教师要敢于放手，不要怕学生出错，让学生从自主探究中形成自己的知识、技能。教师作为科学实验教学的组织者和引导者，要抓住学生强烈的好奇心和旺盛的求知欲，根据教学目标，提出本课的要求，介绍所要探究的内容，交给准备好的或要准备的实验器材，放手让学生自己猜想、设计，不作过多的指点和干预。如笔者在引导学生学习《萌发的种子》一课时，先向学生提出问题：“蚕豆种子的四个部分在萌发过程中，分别起到了什么作用或出现了什么现象？”提出问题后，教师没有提示学生如何寻找答案，而是把问题抛给学生，让他们自己进行蚕豆萌发实验，教师只提醒学生，要把蚕豆萌发过程详实地作好记录，重视每个细微的变化。学生通过对“种子的萌发”进行实地观察，把记录与猜测进行验证对比，找出哪些猜测正确，哪些不正确，如此便能体会到自主完成实验探究的成功的喜悦，并认识到为什么实验过程要重视探究。通过这样的实验过程，让学生自行获得结论，有效地验证猜想，既培养了学生的学习兴趣，还同时发展了学生自主实验的能力，不再简单地依靠教师来得出结论。

2.抓住时机，大胆假设

假设是实验教学的重要环节，在学生开始实验之前，教师要提示学生猜想，在实验后会出现什么结论或什么现象，然后再进行实验设计和验证的过程。如《义务教育课程标准实验教科书》五年级下册《马铃薯在液体中的沉浮》的教学，教师拿出两个大小差别明显的马铃薯，让学生猜想它们在水中会出现什么现象。大部分学生胸有成竹地说出猜想（或假设），认为“大的、重的”容易沉下去。这时教师把学生分小组进行猜想统计，汇报假设的结论。接下来，教师没有对学生的猜想进行评论，而是抓住时机，让学生大胆验证假设，让学生自己进行实验，当出现与自己的认知有矛盾的结果时，他们会自动积极地寻求答案，这样就自然地达成了科学学科的教学目标。

3.激活兴趣。引发思考

兴趣是最好的老师，在实验教学中，教师要培养学生对实验操作的兴趣。如《义务教育课程标准实验教科书》四年级下册《油菜花开了》的教学，因为正值春天，教师首先把学生带到油菜花地里，进行实地观察，让学生感受大片的油菜花开得有多美丽，学生观赏时赞声不断，兴趣高涨。这时教师对学生说：“你们只感受了油菜花表面的美，还没有了解油菜花的实质，我们应该做些什么来了解它呢？请自己思考，设计一个方案。”这时学生们开始纷纷讨论商量：“我们应该观察油菜花的根、茎、叶、花。”于是，教师让每个小组采摘一株，回到实验室完成探究。就这样，通过兴趣激发学生认真思考，设计了实验方案，完成了对油菜花内部结构的认识。

二、遵循规律，实验教学重设计

学生对实验教学的过程很感兴趣，但要按照规律有序地对实验进行设计，这是实验教学的难点。怎样引导学生对实验方案进行有序设计，这个环节比实验验证操作更重要，所以在教学中，教师要把训练学生的实验设计能力放在重要的地位。要培养学生自主设计能力，在实验教学中，教师不要把怎样设计实验直接告诉学生，也不能让学生依葫芦画瓢，而是要让学生先明确学习目标，然后介绍器材和注意事项，重点是安全，之后，就放手让学生自主设计。

1.独立思考，优化设计

在科学课的实验教学中，教师要培养学生独立思考的能力，学会自主设计实验，达到自主探究的目的，满足学生对新鲜事物动手的心理需求。如《义务教育课程标准实验教科书》四年级下册《电路出故障了》这一课中，教师要求学生单个设计：“你准备怎么去完成电路故障排除？”按教师提出的要求，大部分学生的自主设计是“对可能出现问题的材料进行逐一检测”，少部分学生的自主设计是“从出现问题可能性大的人手”等。学生根据自己的设计，进行实验探究验证，通过对记录和验证结果进行对比，互相交流，找出最有效的设计，提高了学生独立优化设计的能力。

2.联系生活，拓展思路

培养学生知识和技能的目的是更好地生活，科学课实验教学要与学生的生活相联系，拓展学生的思路。仍以《电路出故障了》一课为例，教学时，要求学生与自己家中用电联系，把生活中的一些常识引入进来。教师提出一个问题：“你家的用电有没有出现过故障？”学生会积极回答。这就做到了知识与生活相联系，拓展了设计的思路，提升了学生自主学习的兴趣。与日常生活相联系，学生很自然地会先从感观经验人手，说出一些故障现象，如电池“腐烂”出水了、小灯泡灯丝发黑了、电线断痕明显等，这些都可能是电路故障的原因，使学生意识到“先检测明显问题，再检测隐性问题”的思路。这样就圆满地完成了本课的教学目标。

教师要从学生的思维发展水平、知识起点、生活经验出发，引导学生利用广泛存在于学校、家庭、社会、大自然的资源，将学生的科学学习置于广阔的天地大课堂之中。让学生用这样的生活经验作依托，在设计实验时，从生活经历中提出鲜活的问题，并能够根据这些情况适当地调整、补充，不断优化设计方案。

三、引导合作，实验教学重反思

反思是走向成功的动力之一，教师要鼓励学生把自己的实验方案汇报出来，与大家一起交流讨论，这样学生就能提出很多种想法，再通过反思比较，得出最佳方案。

1.交流探讨，寻求真知

教师要深入学生当中，与他们交流，让学生明白实践是寻求真知的最好办法。如《义务教育课程标准实验教科书》四年级下册《导体与绝缘体》这一课中，教师在巡视中发现两个小组对于铜片的结论是不一致的，针对这一现象，引导全班学生讨论：“为什么相同的物体，检测会出现不同的结果，可能是什么原因？”通过交流讨论，分组发言，学生的分析是：“可能是检测装置坏了，也可能是检测时没有连接好。”教师再提问：“这个现象提醒我们在实验中需要注意什么呢？”引导学生认真反思自己的实验过程，让学生自主完善实验的第二次设计思路。学生在反思中写道：“为了检测结果的准确性，操作要细心，每个物体的检测最好多几次。”学生的生活经验和认识有限，所设计的实验方法很难一下子详尽无误，教师不要急于把实验方案全盘托出，要给学生足够的时间，让他们在设计实验的过程中去琢磨、去反思、去验证。

2.解决质疑，实践验证

新课程标准下的科学课要求重视培养学生不墨守成规、勇于探索和创新的科学素质，使学生从小养成良好的质疑习惯。要让“实践是检验真理的唯一标准”这一观念从小就在学生的头脑中扎根。科学课不但要让学生知其然，还要知其所以然。如《义务教育课程标准实验教科书》四年级下册《简单电路》教学中，学生用导线、电池、灯座、小灯泡等器材组成简单电路时，先很快完成一个小灯泡发光的简单电路，此时有学生提出：“能不能让多个小灯泡同时发光？”教师借助学生的设想，让学生自己去想办法设计电路，验证自己的问题。一开始，很多学生感到有困难，通过小组合作等形式，最终在课堂上解决了质疑。所以，在组织学生进行创新实践时，要允许学生质疑，允许他们自主设计方案，自主实验探究，无论实验结果是否标准、正确，都要敢于放手让学生去经历探究的过程，用实践去验证自己的假设。

3.引领反思，汇报展示

学生完成自主实验后，无论结果是否正确，心里都是有很多想法的，这时教师要给他们提供反思和汇报展示交流的机会，形成真正自主与合作的学习。如《义务教育课程标准实验教科书》四年级下册《各种各样的花》一课，教师先组织学生对花进行了专题观察，然后再组织“花的观察”报告会，通过小组选出发言人，代表小组在全班进行交流，如该组是怎么观察的，观察到了花的哪些特点，以及可能还有什么观察不细致的地方。学生最后得出一个结论：完全花和不完全花的结构是不一样的。在此过程中，大家还了解到各种各样的花的特点。

总之，科学课的实验教学给我们一个启示：教师应该引导学生热爱自然、热爱科学。当教师信任学生，把期待的目光投向每一个学生，把满意的微笑送给每一个学生，把自主的空间还给每一堂课的时候，教师的引导会让学生在探究的路上走得更稳健，教师的信任会让学生创新思维的火花更加绚丽。

（责任编辑 郭向和）