在实验教学中培养学生科学素养的实践与探究

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摘 要：通过对“科学(3～6年级)课程标准”的实践与棵究，使笔者明确地认识到，实验教学是培养学生科学素养的重要途径。笔者对此浅谈几点个人看法。

关键词：培养；学生；科学素养

中图分类号：G632　文献标识码：A　文章编号：1000－8136(2010)15－0159－02

《科学(3～6年级)课程标准》指出：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程”，“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”。根据这一理念，并通过小学科学教学整整一轮的实践与探究，笔者明确地认识到。实验教学是培养学生科学素养的重要途径。

谈到科学素养，就不能不说其重要性。美国是举世公认的世界头号强国，之所以如此，有多种原因，最主要的原因应归结为美国高度发达的科学技术事业。然而发达的科学技术又来源于什么呢?我国科学家、教育家、英国诺丁汉大学校长杨福家教授认为：就教育与科技而言，当然教育更重要。由此可以看出，一流的教育才是美国成为超级大国的基石，而教育的中心是人的科学素养的教育。

据中国科协最新的我国公众科学素养调查结果显示：2001年我国公众具有基本科学素养的比例为1.4％，而美国早在1990年的数据为6.9％，差距是显而易见的。提高我国公众的科学素养是摆在我们面前非常重要的任务，教师更是责无旁贷。

那么科学素养都由哪些因素构成呢?主要包括三方面：对科学知识的基本了解；对科学方法的了解；对科学技术与社会和个人影响的了解。概括起来讲，即科学知识、科学方法(思想)、科学精神(态度)。

1　科学知识

通过科学课程的学习，知道与周围常见事物有关的浅显的科学知识，并能应用于日常生活，逐步养成科学的行为习惯和生活习惯，这是科学课程的目标之一。实验有利于这一目标的达成。虽然许多科学知识化靠教师讲学生记也能达到目标，但靠死记硬背获得的知识是枯燥的、抽象的，也是不牢固的，遇到实际问题就会发生困难。实验能使学生更清楚地了解自然界中发生的现象，使他们看清这些自然现象之间韵联系和因果关系，获得一些生动的知识。这样的知识是学生自己获得的，所以记得牢固，用起来灵活。如《空气在哪里》一课，假如不做实验，教师告诉学生：空气要占据空间，空气就在我们身边。学生虽然记住了，但对三年级的学生来说还是不明白空气会占据空间，也不知道砖里、番茄里是否有空气。只有通过实验，才能在掌握知识的同时，提高学生分析问题、解决问题的能力。

2　科学方法

科学方法很多，有观察的方法、思维的方法(演绎、归纳、类比)、科学探究的方法、获取和整理资料的方法等，实验也是学生学习掌握科学方法的重要途径。

2.1　观察的方法

观察是人们认识事物的基本方法。在实验教学中离不开观察，实验现象必须依靠观察才能获得。实验过程中所发生的现象，有的比较明显，时间也较长；有的现象不明显，而且一出现就马上消失，只有经过有顺序的、细致的、不失时机的观察才能发现微妙的地方。例如，学生做水的沸腾实验，教师应指导学生从试管底部开始观察最初出现的微小的气泡越集越多，接着观察气泡从底部开始慢慢上升，由小变大，越升越高，越变越大，直到气泡升到水面的现象，进而指导学生进行比较，试管口与试管上端所出现的现象有何不同。通过有顺序的观察，使学生了解到气泡从形成到散失的全过程。如果不仔细观察，许多微妙的现象就容易被忽略。

2.2　思维的方法

少年儿童有强烈的好奇心和求知欲，他们天生喜欢大自然，面对大自然的种种现象，他们总想知道为什么。而实验可在人为控制下使大自然的现象重现，从而引起学生的兴趣，促进学生的思维发展。

例如，风是怎样形成的?这是学生很感兴趣的问题。通过模拟实验使学生看到空气从炉灶内流动形成风的情景，接着提问：炉灶内外的环境有什么不同?(求异思维)为什么会有冷热不同的环境?(索因)然后把这一实验推广到整个大自然，让学生思考自然界是否有冷热不同的环境?为什么有冷热不同的环境?(类比思维)

学生思维非常活跃。在实验教学中，自始至终都有思维的参与，实验教学的过程其实就是思维发展的过程。

2.3　科学探究的方法

实验为学生提供了科学探究的机会。在探究中，不断地运用科学研究的基本程序，即：提出问题――进行假设――实验验证――得出结论。使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，体验学习科学的乐趣，增长科学探究的能力。

例如《怎样溶得快》，这个题目本身就是一个问题，学生提出三种假设：搅拌、捻细、加热，然后教师启发提问：要研究搅拌比不搅拌溶得快应怎样没计实验?学生讨论得出：把肥皂块放入两只烧杯中、要求肥皂块的大小一样，水的多少、温度一样，一只搅拌，另一只不搅拌。你看没计得多好，这不是科学研究中常用到的对比实验吗?经常进行这样的设计，学生的实验能力将会大大提高，科学研究的方法也会在一次次的设计中得到巩固。

3 科学精神

3.1　探索精神

实验能培养学生的探索精神，这一点是很明显的。因为现在的实验绝太多数是探究实验，鼓励学生像科学家那样进行探究，自己获取知识，而不是把现成的知识传授给学生。

例如，《电磁铁》一课的教学。教师为学生提供实验的器材：铁钉、导线、电池、指南针等，让学生处自行研究电磁铁的性质，教师只在其中起点拨指导作用。当学生知道电磁铁通电产生磁性后教师提问：电磁铁磁性是否有南北极?让学生继续研究。当学生遇到有的钉子帽是南极。有的钉子尖是南极时，教师都给予肯定并请学生再研究电磁铁的南北极为什么会变?与什么有关?……在实验教学中，把实验的设计权完全交给学生，学生的主动性和积极性也得到最充分的发挥，探究精神得到培养。

3.2　事实求是的科学态度

科学是来不得半点虚假的，科学实验就是反映客观事物本质和规律，在实验教学中可培养学生事实求是的科学态度。在演示实验中，如果实验失败，教师不能轻易地用几句话把整个实验否掉并得出自己需要的、但当时实验中并没有体现出来的概念，这不是事实求是的态度。即使实验失败而出现错误现象时，也必须向学生讲清失败的原因，并用正确的实验来加以纠正。在学生实验中，要求学生如实反映自己在实验中所发生的现象和结果。如果自己的现象和结果与大多数学生所做的不一样时，可检查一下自己的实验器材、装置、步骤、方法有无差错。如有问题应调整后重做，如没有问题，教师就应允许学生坚持自己的实验结果。

3.3　创新精神

实验是创新之本。科学家的发明成果大多数出自实验室，实验是验证、探索、发现新东西最重要最可靠的手段。因此，要培养学生的创新精神，首先就必须使学生具有较强的实验能力。

这里的创新指的是在学生的知识范围内的创新，是与众不同的想法和做法。如在《怎样使小灯泡发亮》一课中，要求学生研究使两只灯泡同时发亮该怎么连接，有的学生把两个电珠绑在一起，直接连到电池的正负极上。非常简单的连接，这就是创新。又如在使用弹簧秤测拉力时，有的学生把钩物的和手拉的换位使用，测得的结果相同，这也是创新。

做实验就要动手，自主的动手就会有所创新。因此，实验是培养创新精神的重要途径。