小學科學探究性實驗教學的有效組織運用

小學科學探究性實驗教學的有效組織運用摘要：小學科學的實驗教學通常有兩種組織路徑，一種是模仿式實驗，另一種是探究性實驗——基于素養(yǎng)教育和深度教學的需求，探究性實驗更具有教育價值。但探究性實驗開放度高，再加上小學生的能力水平因素，組織難度相對較大，操作不當會影響教學質量。要想保證探究性實驗的有效性，教師應把握三點：驅動問題的合理性、教育目標的指向性和允許學生經(jīng)驗失敗。關鍵詞：小學科學；實驗教學；探究；組織小學科學課程以實驗、操作、體驗為主要教學方式，組織學生實驗一般有兩種路徑，一是模仿式實驗，二是探究性實驗。模仿式實驗就是學生模仿教師的示范并按教師要求的方法、步驟完成實驗。這種實驗可保證教學過種的流暢和實驗成功率，但是教育價值有限，多只能起到使學生感性認知的作用，最多可對學生動手能力有所培養(yǎng)。而探究性實驗是指教師給學生布置任務或目標，并不給學生提供實驗的方法、步驟以及目標，由學生自己動腦筋想辦法完成實驗?？梢钥闯觯骄啃詫嶒灱瓤墒箤W生掌握知識，又可對其多種素養(yǎng)進行培養(yǎng)——如思維能力、分析能力、解決問題能力、協(xié)作能力、創(chuàng)新能力等等。顯然更符合新課程素養(yǎng)教育的要求，應在小學科學教學中得到更廣泛地運用。但是，探究性實驗自主性強、開放度高，而小學生的思維水平、能力水平等又相對較低，因而組織難度要比模仿式實驗難得多。組織不當，這種教法的教育預期就無法落實。下面，結合教學談幾個建議。一、探究問題合理設計組織學生進行探究性實驗，一般是采用任務型問題為驅動。即，既不能直接示范，又不能告訴學生具體方法、步驟，還要對學生的實驗內容、方向進行導引，最好的辦法就是提出一個或一組問題，讓學生圍繞解答問題來展開探究。因而，問題的設計就很關鍵。一般來說，驅動探究的問題應注意把握幾點：一是有趣，要能激發(fā)學生自主探究的意愿；二是難易適當，根據(jù)學生的不同年齡、學段控制好問題難度。太簡單了，學生不用探究即可回答，就失去了意義，而太難了，學生無法完成探究，也不能達到教學目的。比如在帶領學生探究“聲音是怎樣產(chǎn)生”時，如果教師直接問“聲音是怎樣產(chǎn)生的？”然后讓學生去實驗探究，顯然以小學生的能力，肯定是一頭霧水，不知如何下手。這個實驗，教師可以這樣拋出問題，“我們已經(jīng)嘗試過，通過敲擊、吹、撥等動作可以使物體發(fā)出聲音。其實，無論我們采用哪種方法使物體發(fā)聲，都有一個共同點。你能通過實驗來發(fā)現(xiàn)這個發(fā)聲的共性嗎？”由“聲音是怎樣產(chǎn)生”變?yōu)椤鞍l(fā)聲現(xiàn)象的共性”，難度降低了，學生們就較容易通過敲鼓、彈琴、擊音叉實驗發(fā)現(xiàn)“振動”這個發(fā)聲原理。二、控制探究目標指向探究性實驗的目標通常是復合的，一個目標是使學生掌握知識（如知道聲音是通過物體振動現(xiàn)產(chǎn)生的），另一個目標是培養(yǎng)學生的素養(yǎng)發(fā)展。掌握知識這個目標較易實現(xiàn)，通常，只要學生能完整完成實驗過程，就可以掌握知識。但素養(yǎng)目標就需要教師的組織和控制。教師預想通過實驗培養(yǎng)學生什么素養(yǎng)發(fā)展，就要設計對應的探究方法。比如要培養(yǎng)學生的協(xié)作能力、表達能力，最好是采用小組合作的方式。而如果是想培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維，那么，就需要給學生一個較寬的創(chuàng)意空間。比如“制作我的小樂器”這一課，教師只給各小組布置任務：“結合前面學到的聲音知識親手制作一個樂器”，而學生用什么材料、用什么方法去制作，則不進行任何提示，任由學生們在小組內商議，自己決定。這樣，學生就有了高度的自主性和創(chuàng)新空間，才能有效培養(yǎng)其創(chuàng)新能力。三、大膽放手允許失敗組織探究性實驗與組織模仿式實驗有一個明顯的區(qū)別，就是經(jīng)常會出現(xiàn)實驗失敗現(xiàn)象——這也是有些教師不太喜歡組織探究實驗的原因之一。其實，以小學生的能力水平，在探究實驗中遇到困難、出現(xiàn)問題、繞些彎路都是正常的，教師要有這樣的心理準備。再者，失敗的體驗也是一種知識和寶貴的經(jīng)驗，對學生的成長有益無害，還可以培養(yǎng)其學習品質和面對挫折的素養(yǎng)。既然要組織探究實驗，那么教師就應大膽放手讓學生去做，并允許他們失敗。對失敗者給予鼓勵和指導，而不是給予負面評價。就如上面組織學生創(chuàng)新的案例，有個小組用瓦楞紙做了一組小鼓，結果不同大小的鼓所發(fā)出的聲音沒有太明顯音高差異，敲不出音階來。教師告訴他們，失敗的原因是瓦楞紙?zhí)瘢駝宇l率變化小，“你們用紙來做鼓面的想法很有創(chuàng)意，如果換種更薄一點的結實紙張，也許就成功了”，這個小組根據(jù)教師建議換成了生皮紙，成功做出了一套小鼓。綜上所述，小學科學實驗教學是常規(guī)形式，一般有模仿式和探究式兩種組織路徑。基于培養(yǎng)學生素養(yǎng)發(fā)展的需要，探究性實驗教學的教育效果更好，但組織難度也相應偏高，需要教師精心設計、合理運用。要保證探究性實驗發(fā)揮其教育效用，教師需要把握三點：合理設計驅動問題的層次、采用不同方法控制教育目標、大膽放手允許學生