科学实验是有效探究的灵魂

科学课程内容丰富，包罗万象，上至宇宙星空，下至海洋生物；大到星球，小到细胞。可以说值得探究的问题太多太多。科学教学孕育着无穷的趣味性和生活性。新课程明确指出，“小学科学实验是小学科学课的重要组成部分，自主探究能力是小学生综合素质的必备要素，是创新思维和实践能力的重要基础。”现代教育的学生观也要求“学生能独立思考，有提出问题的能力。”那么，在小学科学实验中怎样才能培养起学生的自主探究能力呢？这就要发挥实验在科学学习中的功能和作用，启发学生通过认真观察实验，达到自行探求和应用知识的目的，深入研究教师演示实验的有效性、学生实验操作的有效性、课外实验的有效性等三个方面，有助于提升科学探究的有效性，促进学生科学素养的提高。

一、教师演示实验是有效探究的基础

演示实验是科学课堂实验由于条件限制（如器材少）等原因而采用教师演示的方法进行科学探究活动。在这个探究活动中，学生不是观众，而是参与者。与传统的演示实验不同的是，学生不再模仿实验操作，而是参与到科学探究活动中，完成观察、记录、分析等一系列探究活动。

演示实验过程中，可见度要高。实验中产生的现象要明显，必须使全班每个学生，特别是最后一排学生都看得清楚。现象不明显，学生看不到，必然影响课堂纪律，达不到应有的效果。在观察实验现象的过程中，让学生更清楚的进行观察现象。实验现象出现后，教师引导提示让学生分析说明，进一步明确实验目的，实验内容，思考该实验设计的原理、方法及思路，从中有所启迪，有所收获。例如，“热胀冷缩”的演示实验，在演示实验开始前先提出要求，认真观察实验操作的顺序及方法，实验现象如何变化？然后教师设疑，为什么老师的手捂住玻璃瓶，玻璃瓶上面的气球就鼓起来了？气球鼓起来与瓶中的空气有什么关系？通过讨论分析，提高学生注意力，在加深知识印象，提高课堂效率的同时，培养学生的观察分析能力，促使学生的思维向深层发展。

演示实验中，教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样，对学生的实验技能起着示范作用。教师操作应按规定进行，在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、有序。例如在使用托盘天平时，取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手；点燃酒精灯后火柴签不能随手扔在地上，要放在专门的废物杯中；电路的连接应先接线路后接电源，拆卸时先断电源，后拆线路；导线两端接头不是钩、拆时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。

有效的演示实验教学可以帮助学生提高科学思维能力、学习科学探究的正确方法，并能受到良好的实验习惯的教育。所以在课堂实验教学中，优化教师演示实验，有利于提升科学探究的有效性。

二、学生实验操作是有效探究的灵魂所在

小学科学是以实验为基础、探究为核心的学科，为提高学生科学实验动手操作能力，在教学过程中，教师应根据小学生的认知特点和科学知识本身的特点，有意识地创设问题情境，设置学生动手操作的情境，如：三年级科学《空气在哪里》一课我以谜语导入，猜谜语是学生们喜欢的一项活动，学生的兴趣都被谜语调动了起来，都争先恐后的急着说出自己的答案──空气，我接着问空气在哪里？导入本节课的研究主题。此环节不但激发了学生进行探究的兴趣，使课堂研究直奔主题，而且为下一环节的动手探究提供了时间的保障。《空气在哪里》一课中空气占据空间这一知识点，比较抽象，对学生来说是一个难点。我设计了魔术表演来突破这个难点，激发学生的兴趣。我首先表演了空气占据空间的小魔术，《把纸放进水里不会湿》：杯底塞一张纸，杯子倒扣在水里，让学生猜纸湿了没？学生猜（湿了或没湿），吊足了学生的胃口，然后揭秘。纸没有湿，为什么？让学生带着问题自己动手实验，达到事半功倍的效果。学生通过实验、汇报交流，很快就找到了纸不湿的原因，总结出：纸和水之间隔着空气，空气占据空间，所以纸没有湿。让学生通过动手，动脑，动口，在寓教于乐的环境中学习。这样把认识空气的教学融入到良好的动手操作氛围之中，从而在这过程中不断暴露科学问题，又不断的解决科学问题。课堂也因此焕发了生命力。因而，教师在科学课堂上要积极优化有结构和典型的材料，使学生的探究活动有序进行，进一步激发学生的认识冲突和探究热情，并注重交流思辨，层层推进学生的科学探究活动，推进学生的思维发展，取得最佳的学习效果。

三、课外实验是有效探究的催化剂

在教学中，如果教师善于把那些既源于课程内容，又能够引起学生探究兴趣的科学问题开发或实验、或观察、或探究、或实践，则对于体现科学本来的科学面貌（实验性）具有重要意义。

首先，开展课外实验活动，有利于提高学生的科学素养。科学课程的核心理念是全面提高每一位学生的科学素养，科学教育是一个能动的过程，应当通过学生自主的探究活动来实现教学目标，发展学生的科学素养离不开科学的实践过程，科学的核心在于探究，应该给学生提供充分的探究机会，让学生通过手脑并用的探究活动，体验探究过程的曲折与乐趣，科学是一个开放的系统，科学不仅仅局限于一部分人，不仅仅局限于课堂，开展课外实验活动有助于学生从整体上认识自然与科学；有助于学生知识的迁移和学习能力的发展；有助于对学生科学探究能力的培养，使学生得到全面的科学方法的训练；有助于学生较为全面的关注和分析与科学技术有关的社会生活问题，获得对科学、技术与社会关系的理解，使学生的科学素养在主动学习的过程中得到。

其次，课外实验活动的开展，有利于培养学生的学习兴趣。课外实验活动的开展，要求学生有一定的实验设计、操作能力，这些方法和能力的培养需要学生有浓厚的兴趣。比如学生利用一根木棒，可以制作天平，也可以研究杠杆的分类；一个鸡蛋，可以研究物体的浮沉条件，可以验证盐的性质。由于学生亲自设计与操作，理论与实际相结合，将课本知识生活化，学生在取得成功时可以产生一种满足、快乐、自豪的积极情绪体验，产生一种自我激励，成为进一步学习的内部诱因，使学生对实验原理理解更深，能够成分激发学生的学习热情。

总之，科学课要以实验为基础，探究为核心，注重学生的基本技能和思维的训练，科学探究不仅仅是一个动手做的过程，更重要的是学生的动脑的过程。教学中应注意：要鼓励、保护学生思维火花的产生。要教给学生善于捕捉思维的火花和理顺的方法。要给学生实验活动留出一定的时间和空间，允许学生将想法深入的研究探讨。每个学生都具有创造的能力，有待我们去开发。