浅析科学探究在小学科学教学中的运用策略

2024-04-15张轶环

当代家庭教育 2024年1期

张轶环

摘要：科学探究是指通过科学方法和探究性学习来获取和建构科学知识的过程，是一种以学生为主体的学习方式，对小学生的益处非常明显，在小学科学教育中也扮演着至关重要的角色。本文主要探讨了小学科学教学中科学探究的应用策略，着重介绍了问题驱动、实验探究、观察探究和调查探究这四种探究方法的教学案例，并分析了每种探究方法的特点、优势和适用情况。通过教学案例的分析，本文总结出了科学探究方法在小学科学教学中的运用策略，旨在帮助教师更好地开展科学教育教学，提高学生的实践能力和科学素养。

关键词：科学探究；小学科学教育；教学策略

【中图分类号】G623 【文献标识码】A 【文章编号】2097-2539（2024）01-0179-03

随着社会的不断进步和科技的不断发展，科学教育越来越受到重视。科学探究作为一种重要的学习方法，这个过程中，学生不仅需要通过实验、观察、调查等方式获取和整合知识，还需要对知识进行深度思考、提出问题、做出假设、探索解决方案等等。也就是说，科学探究是以学生为主体的、自主性强的一种学习方式，学生可通过科学探究的过程发现问题、解决问题、总结问题，科学探究不仅可以提高学生的学习兴趣和学习效果，还可以培养学生的创新思维、批判思维和解决问题的能力，提高学生的实践能力和科学素养，是一种非常有价值的学习方式。本文从问题驱动、实验探究、观察探究和调查探究四个方面详细介绍了小学科学教育中科学探究的应用策略，并结合教科版教材中的教学案例进行了分析和解释。

一、以问题驱动学习，激发探究兴趣

科学探究的核心是问题，学生需要提出问题、寻找问题并通过科学方法解决问题，这样才能够培养学生的探究精神和创新思维。因此，问题驱动是科学探究教学的核心，是指通过提出问题、探究问题、解决问题来推动学生的学习。问题驱动的教学方式能够激发学生的兴趣，培养学生的创新思维和解决问题的能力，提高学生的科学素养。例如在科教版教材小学六年级上册《能量》的教学中，教师就可以通过“问题驱动”的方式组织探究学习。

（一）教学设计：问题层层推进

《能量》课程的教学目标包括三方面内容，分别为了解太阳能的来源和作用、能够用自己的语言表述太阳能的作用、能够设计和制作太阳能玩具。基于此，教师可在课程的导入环节设计一组问题，让学生看一张太阳能电池板的图片，引导学生思考“这是什么”“它有什么作用”等等。学生可以通过观察图片，发现这是一种能够将太阳能转化成电能的装置。同时，教师还可以引导学生思考“什么是太阳能”“太阳能来自哪里”“太阳能有什么作用”等等，进而实现层层推进。

然后，在问题的引导下，学生开始进行自主探究。学生可以通过查阅资料、讨论和实验等方式，探究太阳能的来源和作用。教师可以为学生提供一些问题引导，如“太阳能是从哪里来的？”“太阳能可以用来干什么？”“太阳能能转化成其他能量吗？”等问题。在探究的基础上，教师要引导学生尝试总结学习成果，学生可以通过制作海报、展示、口头报告等方式将探究结果呈现出来。教师可以引导学生进行交流和讨论，促进学生之间的交流和合作。

在学生探究和总结的过程中，教师需要起到指导和辅助的作用，比如提供一些实验和制作太阳能玩具的指导，帮助学生将探究结果转化成具体的制作和表达。同时，要重视学生表达，比如让学生展示自己制作的太阳能玩具，并通过口头或书面形式表达太阳能的作用。为此，教师可以为学生提供一些模板或框架，帮助学生表达自己的想法和观点。

（二）教学反思：促进自主学习

问题驱动是一种很好的教学方式，能够激发学生的兴趣，促进学生的自主学习和创新思维。在科学探究教学中，问题驱动可以使学生更好地理解科学原理，掌握科学知识，并将所学应用到实际生活中，提高学生的学习效果。在《能量》的教学案例中，学生通过问题驱动的方式深入探究太阳能的来源和作用，掌握了太阳能转化为电能的原理和方法，并能夠运用所学制作太阳能玩具。同时，学生在实践中体验了科学知识的探究和应用，培养了解决问题的能力和创新思维，提高了学生的科学素养。

因此，在小学科学教学中，教师应该采用问题驱动的教学方式，让学生通过探究问题，探索科学的奥秘，发现自然的美妙，提高学生的科学素养和探究能力，使学生能够在未来的学习和生活中更好地应用所学的知识。

二、以实验促进思考，提高动手能力

科学探究过程中，实验是一种非常重要的探究方式，通过实验的过程，学生可以收集数据、验证假设，并且了解和掌握科学原理和方法。因此，实验探究是小学科学教学中的重要教学方法之一，它可以让学生通过实践来发现问题、探索规律，提高学生的实验设计能力、观察能力和科学素养。例如在教科版教材“盐的性质实验探究”的教学中，教师就可采用实验探究的方式展开教学，培养学生的综合素养。

（一）教学设计：设计一个挑战

在实验探究教学中，教师也要重视问题的提出，应针对教学主题和教学目标提出一个有趣、具有挑战性的问题。例如，本次实验探究中的问题可设计为“为什么盐可以融雪，又能在水中溶解？”针对提出的问题，需要设计一些实验，让学生进行实践探究。例如，在本次实验探究中，可以设计两个实验：盐在水中的溶解实验和盐融雪实验。在实验完成后，需要引导学生分析实验结果。例如，在本次实验探究中，学生需要分析盐在水中的溶解过程和盐融雪的原理，了解盐的性质以及水和盐的相互作用。在分析实验结果后，教师还需要帮助学生概括实验规律。例如，在本次实验探究中，学生需要概括出盐的溶解度随温度升高而增加，并且在低温下盐可以融雪。

（二）教学反思：提高综合能力

在实验探究中，学生通过实践探究的方式深入了解盐的性质和作用，提高了他们的观察能力和实验设计能力。同时，学生还培养了科学探究的思维方法和实践能力，让他们更加熟练地运用科学知识解决实际问题。通过这种实验探究的教学方式，不仅提高了学生的学习兴趣，而且激发了他们的学习动力，进一步促进了学生的学习效果。由此可见，实验探究是小学科学教学中的重要教学方法之一，它可以让学生通过实践来发现问题、探索规律，提高学生的实验设计能力、观察能力和科学素养。

因此，在小学科学教学中，教师应该灵活运用实验探究教学法，让学生在实践中学习科学知识，提高他们的学习兴趣和学习效果。同时，在实验探究中，教师要鼓励学生可以根据自己的思路和方法进行实验，探究科学问题，这种自主性的学习方式能够提高学生的创新能力和问题解决能力，增强他们的学习信心和学习动力，为未来的学习和科研打下基础。

三、以观察强化认知，培养科学素养

观察是另一种探究方式，通过观察学生能够发现科学现象、认识事物的特点和规律，并通过观察结果进行推理和探究。因此，观察探究是小学科学教学中常用的教学方法之一，它通过观察事物的特征、现象和变化，引导学生深入理解科学知识，培养学生的观察能力和科学素养。例如在科教版教材四年级下册《种子里孕育着新生命》中的一个观察探究活动，就是组织学生探究学习的契机。

（一）教学设计：精选观察素材

在这个观察探究活动中，教师需要为学生精选观察素材，例如可以围绕主题提供一组精美的图片，让学生观察种子的变化，也可以引导学生细致观察一年四季不同种子的变化，进而发现种子发芽的差异和变化规律。同时，在观察的过程中，教师还引导学生提出问题，鼓励学生用自己的语言描述物体的变化，促进学生对科学知识的深入理解。在整个观察活动中，教师需充分利用物体的本身特征，引导学生通过观察，感知种子的变化。而通过观察天空、草地、树木和花朵等物体的变化，学生可以深入了解天气、植物和生态环境等科学知识。另外，在观察探究中，教师要重视激发学生的主动性，鼓励他们能够围绕主题、结合自身知识和经验自由地提出问题、描述现象，以更强的参与度来探究物体的变化规律，不断提高他们的观察能力和科学素养。

（二）教学反思：发展创新思维

观察探究是小学科学教学中一种重要的教学方法，它通过观察事物的特征、现象和变化，引导学生深入理解科学知識，培养学生的观察能力和科学素养。在实际教学中，教师应该充分利用物体的本身特征，设计更多的观察探究活动，引导学生在观察中深入理解科学知识，在探究中培养学生的创新思维和实践能力。同时，教师应该注重引导学生提出问题和交流观察结果，促进学生的交流合作和思维创新，从而进一步提高小学生的科学素养和学习兴趣。

由此可知，观察探究是小学科学教学中一种简单而有效的教学方法，它可以培养学生的观察能力和科学素养，激发学生的学习兴趣和学习热情，同时也是培养学生科学思维和实践能力的有效途径。在教学实践中，教师应该注重引导学生自主探究，充分发挥学生的主动性和创造性，从而提高小学生的科学素养和综合能力。

四、以调查收集数据，拓展知识视野

科学探究也可以通过调查问卷、采访等方式来获取数据和信息，通过比较、分析和推理等方法来解决问题。因此，调查探究是小学科学教学中一种重要的教学方法，它通过让学生主动参与实际调查，了解实际问题，收集实际数据，从而培养学生的实践能力和科学素养。在小学科学教学中，教师可以通过调查探究的方法，让学生深入了解实际问题，拓展学生的视野，提高学生的思维能力和实践能力。例如在教科版小学三年级科学教材《水的变化》教学中，可以采用调查探究的教学策略。

（一）教学设计：自主设计方案

本课题的教学任务包括四大要点，分别为了解水的状态变化和物质的不灭性、能够观察和描述水的状态变化过程、能够通过调查和实验探究、了解水的状态变化规律和物质的不灭性。基于此，教师需从五方面着手。第一，课程导入。教师通过展示一杯水的图片和一个装满冰块的盘子的图片，让学生描述两者之间的差异，引出水的状态变化的问题。第二，知识探究。教师通过讲解水的三种状态（固态、液态、气态）的特点和状态之间的相互转化，让学生了解水的状态变化规律和物质的不灭性。第三，调查探究。教师安排小组活动，让学生分组进行水的状态变化调查。学生通过自主设计调查问题、制定调查计划、实施调查、收集数据等步骤，了解不同环境下水的状态变化情况，并整理数据，展示结果。第四，反思总结。教师引导学生讨论水的状态变化规律和物质的不灭性，总结调查结果，归纳水的状态变化的规律和物质的不灭性的基本概念。第五，实验探究。教师通过实验探究的方法，让学生进一步了解水的状态变化规律和物质的不灭性。教师提供热水、冰块和饮用水，让学生通过加热和冷却的方式，观察和记录水的状态变化过程，并通过实验结果，总结出水的状态变化规律和物质的不灭性。

（二）教学反思：重视引导启发

在教学过程中，教师采用调查探究和实验探究相结合的方法，既引导学生了解水的状态变化规律和物质的不灭性的概念，又通过实际调查和实验，让学生深入了解水的状态变化过程，加深了学生的理解和认识。这种方法不仅可以提高学生的学习兴趣和学习效果，还可以培养学生的实践能力和创新思维。同时，教师还需要注意教学方法的灵活运用。在教学中，教师应根据学生的实际情况和教学目标，选择合适的教学方法和教学手段。对于一些学习能力较弱的学生，可以采取引导式探究，通过提出问题和启发性问题，引导学生思考和发现问题，培养学生的探究能力。对于一些学习能力较强的学生，可以采取自主探究，让学生自主设计调查方案和实验方案，培养学生的自主学习能力和创新能力。

总之，调查探究是小学科学教学中一种非常重要的教学方法。通过调查探究，学生可以深入了解实际问题，收集实际数据，从而培养学生的实践能力和科学素养。在实际教学中，教师应根据学生的实际情况和教学目标，选择合适的教学方法和教学手段，灵活运用调查探究，提高学生的学习兴趣和学习效果，培养学生的实践能力和创新思维。

五、总结

实验探究是小学科学教学中一种重要的教学方法，它通过实践探究的方式，让学生深入了解科学知识和方法，提高他们的观察能力、实验设计能力和科学素养。同时，实验探究还可以培养学生的合作意识和创新能力，提高学生的自主学习能力，促进学生全面发展。因此，在小学科学教学中，教师应该灵活运用实验探究教学法，创造更多的实验探究案例，引导学生在实践中探索科学奥秘，提高他们的学习兴趣和学习效果。

（责任编辑：黄艳华）