论提升小学科学探究实验的实效性
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[摘要]新课标指出，小学科学课程是一门以培养学生科学素质为宗旨的义务教育阶段的核心课程。科学素质的培养是义务教育的重要任务。小学科学课程实施探究式的科学教育，通过引导学生体验科学探究过程，初步形成对科学的认识，从而最有效地达到培养学生科学素质的目的。而探究实验是探究式教学的主要形式，所以在科学教学过程中，我们应着力提高探究实验的实效性，使学生的科学思维能力、动手能力、创新能力和运用科学语言进行表达和交流的能力得到提升。而在这几年的教学实践中，我遇到了种种问题，譬如当学生拿到实验器材光顾着兴奋好、好玩，实验目的不明确；总感觉一节课40分钟不够用，后面的活动往往草草收场；学生的语音表达能力和书面表达能力弱等等。经过不断的反思和学习，我有了几点认识，要让科学探究实验更加具有实效，有许多方面需要关注，需要改进。
探究实验的主要特点是学生亲自收集和获取实验现象和数据，在实证的基础上进行逻辑推理和思考，联系自己的经验和有关的理论，作出判断和结论；通过交流、讨论、辩论和再思考，逐步建立起对科学概念的理解，而不仅仅是依靠讲授来接受科学概念。要想切实提升探究实验的实效性，结合自身的教学实际，我认为应从以下几点入手。
1有效的备课是提高探究实验实效性的坚实基础
教师在备课时应想清楚这节课到底想干什么，怎么去做。一节课只有40分钟，一个完整的探究过程有若干个环节，要想在40分钟里获得最大限度的效益，则需要对教学过程进行科学设计，对40分钟合理分配，尽量避免无效时间，避免无效环节，让目标落实步步为营。
1.1吃透教材 钻研学生，找准探究重点
在教学中，教师的教要依赖于学生的学，学生的学要靠教师的教，教师在备如何教的同时，更要注重备学生怎样学，了解学生的学情和他们的思维方式。“前概念”对学生掌握科学概念的重要性使得科学教师在备课时要去了解学生的原有知识状况，而实际上很多时候，学生的想法会出乎我们的意料，学生前概念的水平以及暴露的一些问题，正是课堂教学的重点和难点所在。
要了解学情，本班的学生接受程度是哪些，哪些问题是大部分的学生能回答的，哪些问题只有个别的学生能回答出来。如此考虑的话，能兼顾班级中不同等级的学生，给优等生发挥的空间、给学困生逐步向上的阶梯。每个人的知识经验、生活环境和认知水平等都不尽相同，教师备课时也要预设到课堂中学生可能会出现的各种状况，并思考好对策，提前做到心中有数。
要充分把握教材，紧抓重难点，围绕重难点展开，将本课的基础知识落实到位，能不讲的不讲，能让学生自己思考的，教师不代讲，将课堂时间花在真正有用的知识能力的训练上。在备课过程中，可以在脑海中想象班级中的学生对于这个问题会怎样回答，预设答案，与课堂中真实的场景进行比较，那在课堂上的反映，解决问题会更加的得心应手。
我在第一次上教科版《沉和浮》单元第五课《浮力》时，由于没有吃透教材，没有备足学生的学，遇到了麻烦。第一个活动是“感受浮力”，学生感受完浮力之后对书本上的“当泡沫塑料块静止浮在水面时，它受到的浮力等于它受到的重力，且方向相反”这句话无法理解，他们认为不是应该浮力大于重力泡沫塑料块才浮在水面上的吗。一来二去，我花了很多时间去解释为什么是浮力等于重力，结果学生还是无法理解，还导致在进行第二个活动“测量泡沫塑料块受到的浮力”时，没有充足的时间让学生讨论制定“测量浸入水中的泡沫塑料块受到的浮力大小”实验计划。这一课的知识非常抽象，也很难理解，虽然我课前准备了许多的问题来引导学生，但是学生的思维跟不上老师的教学，无法理解为什么浮力等于重力加上弹簧测力计的拉力，使学生的学习非常的被动。第二次上课时，我预设了许多种学生可能遇到的问题，也制定了相应的对策，当学生没法理解浮在水面上的泡沫塑料块受到的浮力等于自身重力时，我用拔河比赛来帮助学生理解，两个方向相反的力气在拔河，当两边力气一样大时，物体（拔河时中间的红领巾）就静止不动了，如果有一边的力气稍微大一点，那么这个物体（红领巾）就跟着它走了，这样深入浅出，学生很好地理解和接受了，对于理解第二个活动中“浮力=重力+拉力”也有很大的帮助，使得整体教学过程非常流利，学生的学习也变得很主动。
1.2把握探究关键，精简探究活动
对于一个主题，教材中往往安排两三个探究活动，一个活动有时还要二次探究三次探究，因此，找准探究关键，删繁就简，避免无效环节是进行有效探究的重要策略。
我在执教《空气的热胀冷缩》这一课时，教材安排了两个探究活动，第一个是仿照水的热胀冷缩装置，在空平底烧瓶口塞上塞子，中间穿一根玻璃管，然后在玻璃管中间留一段红色水柱，放到热水中观察水柱的变化；第二个是空锥形瓶口套上气球放到热水杯中观察气球的变化。经过课前实验，我发现第一个实验管子中留一段水柱难度较大（玻璃管较粗，受重力作用水易流下来）。于是我决定放弃第一个而保留用气球的那个，另外我还加了一个“喷泉”实验，实验现象更明显，效果更突出，同时这个实验和锥形瓶气球装置并不是完全平行的，而是有了一个小小的梯度，学生都表现出了较高的兴趣。
2激发兴趣，让问题成为有效探究的起点
“学源于思，思源于疑”。探究源于问题，有问题才会引发探究活动。激发学生的探究欲，引导学生提出有价值的科学问题，是有效探究的前奏。因此，在科学课堂中，必须精心设计，让问题成为有效探究的起点。
导入是关键。好的导入如同路标，引导学生的思维方向。导入应该开门见山，简单流畅，直奔主题，有时可以带点神秘色彩，学生会更感兴趣。兴趣是最好的老师，当学生遇到感兴趣的事物时，总会充满好奇，产生质疑，并会想尽办法去深入学习探究。
五年级下册《热》单元第二课《给冷水加热》，我用问题引入，“等体积的冷水和热水有没有轻重？”“谁轻谁重？”
引发学生思考，难道冷水和热水还有轻重，激发学生的学习兴趣，然后把装有冷水的密封袋放入到热水中，实验现象出乎学生的意料，使学生产生了浓厚的探究欲，为教学活动的顺利开展做好了铺垫。
3充分发挥学生的主体地位，教师有效引导
学生探究与科学家探究最大的区别就在于有教师指导，教师的指导在学生的探究过程中起着非常关键的作用。《学记》中提到“道而弗牵，强而弗抑，开而弗达”的思想，教师在教学过程中的作用在于引导、激励学生，而不是牵着学生的鼻子走，强迫或代替学生学习。在探究式学习活动中，需要充分发挥教师的引导、组织和支持作用，让学生主动而有目的地进行探究式学习。教师可以通过自己的示范和与学生的互动，以及组织学生和学生之间的讨论和辩论，将学习引向深入。在课堂探究中，作为主导的教师是学生探究的支持者，不仅要在课前进行探究过程的科学合理预设，还要在课堂探究中进行有效的调控与点拨，更要对学生探究所需材料进行提前准备。这些都是对学生课堂有效探究的有力支持。