如何巧设实验培养学生探究能力

赵萍

《义务教育科学课程标准》指出：“科学学习要以探究为核心，探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。”在小学科学课教学中，精心设计实验，引导学生在动手动脑过程中分析问题、解决问题，是培养学生探究能力的有效方法之一。

一、创设实验情境。激发探究欲望

小学生的好奇心强，遇到感兴趣的问题总是要寻个究竟。这就要求我们在实验课教学中，根据学生已有的生活经验和熟悉的事物环境，设计问题情境，引导他们对实验结论进行大胆假设和猜想，并通过观察、实验获取回答问题或验证假设的数据和资料。如在执教教科版六年级上册“杠杆”一课，做“比谁的力气大”的游戏时，让学生推荐出班级中公认的一位力气大和一位力气小的同学来比试。学生一致认为力气大的会赢，我让力气小的压离支点远的一端木棍，力气大的压离支点近的一端木棍，结果力气小的几次都轻而易举地取得了胜利。学生亲自试验后提出了疑问，从而激发学生研究杠杆的兴趣。接着，在教师的鼓励下，学生围绕支点位置、杠杆臂长度、人的重量等方面提出了几个自己想研究的问题，即在什么情况下杠杆省力、费力、既不省力也不费力。情境的创设，有效地传授了知识，在成功的体验中促进了学生产生强烈的探究欲望。

二、设计实验方案。寻找探究途径

著名心理学家皮亚杰说过：“活动是认识的基础，智慧从动作开始。”激发了学生的好奇心，学生有了强烈的探究欲望，他们在头脑中会形成无数个为什么，并且急于寻求答案，教师这时就要引导学生提出无数个问题，进行考察和论证，筛选出有科学探究价值的问题，确定一节课内或生活中能有效探究的问题作为主题。然后，围绕主题，引导学生在充分讨论的基础上，选择适合学生认知水平和实际的实验方案。如在教学教科版四年级上册“声音是怎样产生的”一课时，大部分学生根据已有经验猜测敲、拍、拨、摩擦、说话……产生了声音。那么如何设计实验方案来验证猜想正确与否呢？让学生选择在桌面、鼓面上放些纸屑、米粒、小豆，通过敲打桌面、鼓面，来观察纸屑、米粒的跳动发出声音的现象，再演示用力弯曲钢尺或攥紧木棒让学生观察声音与用力无关；接下来让学生观察物体与振动的关系，发现橡皮筋是柔软的，桌框下面是空的，敲打发声时会振动；然后引导学生再进一步质疑：声音真的是由物体振动产生的吗？学生围绕这个核心问题设计实验，通过发声的音叉接触水面激起水花验证发声的音叉在振动，得出声音确实是由物体振动产生的，从而实现认识上的新跨越。当然，对有些无法用实验形式展现的探究素材，如植物怎样喝水、五年级上册食物链、下册地球的公转和自转等问题可借助网络和多媒体进行模拟演示达到仿真效果，让学生在生动形象的观赏环境中进行愉快地学习，获取知识。

三、注重实验过程。培养探究能力

苏霍姆林斯基说：“手和脑之间有着千丝万缕的联系，手使脑得到了发展，使它更明智；脑使手得到了发展，使它成为思维的工具和镜子。”动手实践，自主探究，合作交流是學生学习科学的重要方式，在科学实验课教学中，分组合作实验的具体做法是：先把实验的目的、名称、器材、步骤、现象、结论等要素设计成空白实验报告单提供给学生。然后让学生动手操作，观察，分析，相互交流实验过程得出的结论。如在教学教科版四年级下册接亮小灯泡一课时，我将学生4人分成一组，每组下发一张空白实验报告单，根据实验方案学生挑选了导线、小灯泡、开关等实验器材。让学生先接亮一个小灯泡，及时交流怎样把小灯泡接亮的，并要求学生用画图的方式表示出来，学生掌握了电流、电路概念后，再做接亮多个小灯泡的实验。学生不断尝试、观察、讨论、思考，汇报交流实验发现：①只有用导线把电池的正负极和灯泡连接起来，组成一个封闭电路，小灯泡才能发亮；②灯泡的亮度与电池的个数有关；③用同样的电池使2个小灯泡同时发亮的连接方法有两种。在实验过程中启发了学生的想象力和创造性思维，探究能力进一步提高，学生的创新意识得到萌发。

四、展示实验成果。拓展探究空间

实验活动结束后，一个必不可少的环节便是展示实验成果。只有大家相互交流各自的学习情况，并把自己的探究过程或结论展示出来，才能知道通过探究得到了哪些启示，为什么探究结果可能与事先猜想的不一样，探究设计实验方案是否有缺陷，还有哪些改进的地方……只有这样，学生的科学探究空间才能得到拓展，探究素养才能逐步形成。如在完成教科版六年级上册电磁铁实验后，学生通过实验发现：电磁铁是否有磁极，南北极各在哪一端，各小组制作的简单磁铁吸的大头针的个数为何不一样等。通过展示交流，学生学会了制作电磁铁，同时也知道了影响电磁铁的磁力大小的相关因素。在实验教学中，教师要尽量给予让学生实验“成功”的机会，让学生在展示过程中体验成功的愉悦，以激发学生探求知识的愿望，培养学生刨根问底的探究精神。

总之，在小学科学课的教学中，我们应重视实验课教学，精心设计好每个实验，让学生在科学探究的过程中，体验科学探究的乐趣，掌握探究技能，培养探究创新能力。