如何在小学科学实验中培养学生的探究能力 如何在小学科学实验教学中培养学生的探究能力
实验是科学研究的重要方法。小学自然课中的实验教学，虽然没有科学家所做的科学实验那样复杂和规范,其目的还是让学生像科学家那样，用科学实验的方法，去探索、认识自然界的事物的性质和规律，从而培养他们科学探究能力和动手实践能力，达到科学启蒙教育的目的。
小学生的自主探究能力，包括自己确定实验目的的能力；自己设计实验方法的能力；独立、正确进行实验操作并得出实验结果的能力；通过分析实验结果，得出科学结论的能力。 那么如何在小学自然实验教学中培养学生自主探究能力呢，结合自己的教学实践研究，觉得我们在实验教学中应做到以下几点：
一、指导学生在提出问题的基础上，确定实验目的。
科学研究的过程就是“提出问题—做出假设—实验验证—得出结论”的过程，学生认知的过程也要遵循这一规律。爱因斯坦说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要，因为后者仅仅是方法和实验过程，而提出问题则要找到问题的关键、要害。”在课堂教学中要培育学生的自主实验能力， 教师要创造条件鼓励学生敢于提问、善于提问。在不同课题的教学中还可以采用投影、录像、谜语、故事等手段为学生创设一种敢于提问、敢于探究的情境，这是教师必须努力扮演好的一个角色。
如 《斜面》一课，首先教师通过情境的创设，让学生提出自己的问题，然后确定研究的问题是：斜面有什么作用？学生 设计出对比实验，把竖直提起的物体用的力与沿斜面拉起物体用的力进行比较，证明用斜面省力。实验中学生还发现虽然每一小组物体的重量相同，斜面的坡度不同，省力的多少不同 。学生对此提出了 不同的假设：有的学生提出，利用斜面提重物省力多少和与提升的高度有关系；有的学生提出，与斜面的长度有关系；有的学生说，与斜面的坡度大小有关系。 同学们根据假设确定不同的实验目的和方法。通过实验学生认识 斜面的 坡度越小越省力。
二、指导学生根据实验目的自主设计实验方案。
自然课上指导学生搞实验设计，可以使学生进一步明确实验目标，掌握实验步骤和方法，提高实验效果。更重要的是学生可以学会一种科学的方法。学生通过自主地设计实验方案，小组合作、全班讨论完善了自己的看法，又有了新的认识和提高，在今后的学习中就能独立地运用科学的方法解决问题。
教师指导学生根据所研究的问题，提出假设，自主确定实验目的和方案。设计方案内容包括：选择材料、确定实验步骤、确定实验方法、预想实验结果、设计报告、讨论实验注意事项等等。可采用师生交流、生生交流、个人研究等不同形式引导学生积极参与设计方案。如：《溶解》一课，学生提出了“热水比冷水溶的快；细盐比粗盐溶的快；搅拌比不搅拌溶得快。”等假设后，教师应该让学生自主确定实验目的和方案，通过小组讨论，全班交流等活动，学生完全有能力自己设计出较好的实验方案的。
3、为学生准备充足的实验材料供学生自主选择。
充足的实验材料是自主操作实验的必要条件。 实验材料的缺乏，或者每个实验小组的人数太多的话，势必会影响学生自主实验能力的发展。作为一名自然教师应该做一个有心人，平时多收集一些材料，在准备实验器材的时候也要不厌其烦，尽可能的多准备些实验组。
有的实验要通过使用多种材料，让学生深入观察，在比较中发现事物的本质特征。如：在教《声音是怎样产生的》一课时，指导学生初步认识声音是由物体振动产生的。选择的材料必须是发声时能看到振动的物体。我们为学生准备了皮筋 、锣、金属薄板三种物体，使学生研究时要用拨、敲、抖不同方法使三种物体发出声音，从中找到物体发出声音的共同特征。当学生提出有些物体发声时并没有看到物体振动时，老师在仪器台上准备了鼓、音叉、有水的培养皿、豆子、泡沫塑料小球等材料。让学生自行选择材料继续实验。有的小组借助豆子看到鼓振动发生，有的小组利用水、金属薄板感到音叉的振动。这些材料有助于学生发现声音是由物体振动产生的这一本质的规律，提高了学生观察、实验的兴趣和能力。
4、给予充足的时间空间，让学生进行自主探究，体验科学。
教师给予学生充分的实验的时间和空间，这是培养学生自主实验能力的必要条件。学生在充分的自主探究活动中，才能体验科学，有所发现、有所创造。
如：在上 《蚯蚓》一课时， 我让学生带了小铁锹自己去挖蚯蚓，让他们置身于大自然，自己去观察蚯蚓的外形特征，体会蚯蚓的生活环境，他们甚至还能感受到蚯蚓对植物的帮助呢。将学生带到大自然中去观察自然现象 ，虽然很费时间，而且由于学生的活动范围很大，给教师的管理带来了一定的困难，但学生在观察中获得了丰富的感性认识，提高了动手能力，培养了热爱大自然的情感。
探究能力是一种综合能力，只有在学生自主实验，亲身体验探究的过程中，才能真正地培养学生的观察能力、思维能力、动手能力，同时也有利于学生科学思想、科学方法、科学态度的养成。
学习科学课的过程,是从观察现象,动手实验出发,经过形象思维和抽象思维形成概念、规律,然后再回到实践中去进行检验和运用,是“实践—认识—再实践—再认识”的过程。实验是学科学的最有效的手段。小学生通过动手做实验可以激发爱科学的兴趣,有效地开发学生智力,提高学生科学素质,培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地上好小学科学实验课呢?根据小学生生理心理特点和农村小学目前基础条件相对较差的特点，我认为认为开展农村小学科学实践活动,应着力解决好以下几个问题。
一、确定实验科目的基本要求
（1）事先告知实验目的
做实验前,只有给学生提出做该实验的目的是什么,任务是什么,才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察去做。因此,确定实验的目的对于学生上好实验课是至关重要的,它能让学生明白该实验是为了研究什么而设臵的。
（2）理解实验操作过程
每个学生理解能力不一样,实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点操作的把握程度,以及对实验现象的分析,总结。做实验每个学生都喜欢,但由于小学生尤其是低年级的学生,观察事物时常是杂乱无章的,缺乏系统性和目的性,观察时受兴趣和情绪的影响很大,有时常常偏离观察的主要目标。他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,做了这一步不知下一步该做什么,颠倒操作过程,少做漏做,导致实验失败,所以在实验前就要理解操作过程。如教学《简单的电路》这课时,我们先让学生自由讨论,尝试用一个灯泡、一个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池要怎样连接起来才能组成电路。设计操作过程,
然后汇报,其余学生讨论补充。还可以把影响实验的关键步骤和注意点先写在黑板上,作为实验的操作规程或注意事项,从而避免实验的盲目性。
（3）布臵实验观察任务
只有让学生明确了实验前的观察任务,才能在实验过程中取得良好效果。教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察和感知。运用眼、耳、口、鼻、手等感觉器官去观察和感知实验过程中形态、特征和声、光、色、味、温度等变化情况,时刻提醒学生注意观察和感知每一个微小的地方,每一个细小的变化。以《观察植物的种子》为例,课前要收集各种植物的种子,仔细观察它们的外形有什么不同,不同的植物种子,它们的形状、大小、颜色各不相同。如：黄豆和豌豆极其相似，但细看会发现：豌豆形状较黄豆圆一些。
作为一名农村的小学科学教师，在学校里要培养学生的探究能力并非易事，小学科学教学是科学的基础教育，是对学生进行教育的一门重要课程，担负着儿童科技创新的重任。科学教学的基本过程是学生在老师的指导下，主动地参与认识自然事物及应用所学获得知识，大胆自主探求和应用知识。教师怎样有意识地与学生同玩同乐，学中玩、玩中学，既促进学生的身心健康又培养学生的动手、动脑探究科学的方法呢？我认为应从以下几方面着手：
一、鼓励学生学生自主选择探究主题，激发学生的兴趣。
当我们学完了教材的一些课程之后，要做好学生新的科学探究工作，每一学期要给每一个学生一个探究主题，这个主题要适合及选择的范围。对小学生而言，题目若与日常生活有密切关系，必定会提高其参与的兴趣，如洗发水的试验及调查、食物的脂肪含量、冷藏食物知多少、头发的承重力、不同洗衣粉的清洁能力、。其实以上例子包括不少有趣的题目，大部分的内容既和日常生活有关，亦可进行科学探究，而过程和所需器材也不复杂。另外还提出大量有关适合这方面的探究主题。例如：学校周边环境、校园植物的调查、学校绿化率、废旧电池的回收等等，这一些都是很好的活动主题，而且也很适合学生的思维。
二、引导学生去探索，鼓励学生在探究活动中寻找答案。
用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的双手去做、用自己的嘴巴去说……引导学生注意观察周围事物，鼓励学生提出问题。问题提出来后，教师不是直接给出答案，而是设计好实验和问题，让学生自己去操作和相互交流讨论。在老师引导和建议下，孩子们自己动手做实验、搜索证据、观察、提问、设想和验证。孩子们要用自己的语言记录下实验过程中的想法、活动情况，与正确答案相比较。
通过三年的小学科学教学，我在教学中都能感受到学生喜欢提问题的天性：“天为什么是蓝色的？”、“恐龙是怎么灭绝的？”……，除此，还能感受到儿童回答问题的逻辑：“打雷是因为云彩没长眼睛！”、“太阳把地上的水吸走了！”……这些可贵的“天性”应变为更为成熟的科学思维习惯和能力。
假设是在已有知识经验的基础上对问题所做的可能性回答。例如，对“物体遇冷会收缩吗”这个问题，学生可根据自己生活经验提出各种假设：“物体遇冷会收缩—人冷了就会缩起来”，“物体遇冷不会收缩—教室里的桌凳就没有因为冬天而变小”，再如：“把纸和球同时从高处放手，猜哪个先落地”的假设活动，是想让学生分析自己的假设，并在假设的过程中发现：根据经验提出的假设有时是错误的，经验也可能造成假象。我们再用两张同样重的纸（其中一张揉成团）重复上面的实验”是一个拓展活动，同样说明根据经验提出的假设不一定可靠。而搜索证据是通过观察、实验、测量或从可靠信息源那里获取用以回答问题或验证假设的数据及资料的活动。许多重要的科学结论都是建立在假设与搜集证据的基础上的，如魏格纳的大陆漂移说、达尔文的进化论等。因此作为一名科学教师，在培养学生的探究能力时需要注意做好以下几方面的工作：
1、提出问题，而不是直接建议解决问题的方法，这样就为学生提供了科学探究的机会。
2、提供一个适用于学生的计划方案，提出一系列问题让学生去动脑筋思考。
3、经常比较计划和实际的探究过程，认识到不是所有的事情都是可以预见的。
4、在教学中或活动结束时要经常交流讨论，提议学生去思考如何改进探究方法。
三、培养学生科学探究中的合作能力。
在传统的实验课教学中，比较普遍采用的是教师讲实验内容学生听，教师演示实验方法学生观看，教师提问实验结论学生答的教学方法。这种教学方法限制了学生的思维和创造，不利于主体精神的培养。针对这一现象，我在小学科学实验课教学中充分发挥小组合作学习的优势，让学生通过阅读、研讨自己设计实验。具体做法是：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提供给学生。学生在自己的小组中阅读、思考、研讨，共同填写实验报告，等于是自己设计实验，自己进行操作、观察、分析，培养了学生的实践能力和创新精神。学生带着这些问题认真阅读了教材，然后以小组为单位进行了热烈的讨论，他们互相补充，互相帮助共同填写有关内容。教师巡堂只做启发和点拨。在确定了实验步骤后，各小组按照自己确定的方法独立地操作、记录和分析。
现代教育技术的发展和计算机的普及为共享资源和合作学习提供了良好的学习环境，但也容易使人进入一个自我封闭的学习环境，这就需要以合作学习进行引导。
四、注重探究方法和过程的评价，鼓励探究结论的原创。
一提到评价，老师们往往会联想到考试。其实对学生的科学探究能力评价涉及到许多方面，考试只是一个很小的方面。在科学课的标准中，对学生的评价问题作了详细的叙述。《标准》中强调“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展”。因此，科学探究能力的评价不仅要关注学生的探究结果，更重要的是关注他们的探究过程。学生在进行科学探究活动中，他们对自然事物的观察、发现以及提出问题的能力；在探究实验中的设计实验、动手操作能力；对观察、实验中各种信息的搜集、整理、分析、推理、归纳、总结、质疑、交流、评议等能力的提高；在情感、价值观等方面的发展等过程中都体现了学生科学素养的发展。这些方面都是评价科学探究能力的重要方面，这是单纯以一纸试卷所不能体现的。只有注重了探究过程的评价，才能有一个好的结果。另外，评价的方法也应该是多种多样的。不只是考试这一种形式。例如：在平时为学生建立一个探究过程的记录本，及时记录学生的各种变化，从发展变化的程度上反映学生的探究能力。通过实验竞赛等形式来评价学生的动手实验能力。还可以让学生通过完成一定的自然环境或自然现象等的考察研究，撰写考察报告来反映学生的综合素质能力等等。在对学生的科学探究能力评价时，应让教师、学生、家长甚至社会成员参与。总之，应重视学生的评价，应有一个公正、积极的评价，以促进学生科学探究能力的提高。
在科学教学中，要想使学生对认识的自然事物，探究科学奥秘充满兴趣，踊跃地提出探究的问题；对探究的问题积极的动脑筋、想办法。通过观察、实验，查阅资料等方法进行研究；在汇报实验结果时，争先恐后地发表自己的发现；在研讨时积极发表自己的意见，敢于与不同的意见进行争论。教师就要培养学生积极、主动地探究精神，使学生主动、自主的参与各项探究活动，更好的培养学生的探究能力。
我相信每个教师都能坚持不懈地把学生科学探究活动开展下去，上好每一节科学课，努力提高学生的科学探究能力，让学生从中领悟到探究科学的方法，通过小组合作学习，解决面向全体学生，特别是面向学困生的问题，从而使每名学生都能在原有基础上得到发展和进步，让所有的学生掌握探究的思维方法、感受探究的乐趣，从而培养出具有创新能力的人才。
探究就是：教师提问引导，学生探讨回答，教师提问点评，学生合作交流，动脑动手实验，自己得出结论，教师拓展小结。一句话：让学生自主探究。
