在家科学小实验 如何在小学科学实验教学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  

如何在小学科学实验教学中培养学生的探究能力

小学生对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，他们乐于动手操作具体形象的物体，这一时期是培养科学兴趣、体验科学过程、发展科学精神﹑培养探究能力的重要时期。探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。小学的科学教学为培养探究能力和实践能力提供了广阔的空间和多种训练的机会。但是在这一课题的实施过程中，存在着许多问题： （一）科学课的地位得不到重视。 在学校一般都会把语文、数学、英语被视为是主课，学校﹑家长﹑学生都很重视。而科学课一般会被认为是副课。科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，目的在于让学生从小就形成良好的科学习惯，以“科学探究活动”为基本途径，帮助学生了解科学、技术与社会的关系，乐于与人合作，为其他学科的学习，尤其是生物﹑化学﹑地理﹑物理等课的学习打基础，所以，我觉得科学课还是很重要的。 当然在家长的眼中，科学课的地位更低。学生的科学探究活动，如观察昆虫、观察月相等活动，许多家长都认为是无益之举。这样的教育观念影响了学生的好奇心、求知欲的培养，也影响了学生的一些价值取向。 （二）科学教育课程资源不充足。 课程资源与课程的实施关系很密切。没有可以实施课程的资源就没有课程，课程必须有资源作为前提。科学课以科学探究来构建学生的知识，使学生形成科学观，领悟科学研究方法，科学探究是科学课的核心。而要开展科学探究活动，就离不开时间、空间、材料、设备、环境、场地等课程资源，这也成了开展科学课的一个难题。 1、教师资源比较缺乏。在学校科学课的专职教师比较少或没有科学专职教师。科学探究活动的开展，需要教师为学生准备大量的仪器和实验材料，这些工作往往会花上一些的时间。所以不是专职科学教师没有很充足的时间和精力来开展好每一节科学课的教学工作。 2、教学资源比较缺乏。科学课所涉及的内容比较广，比如仅六年级下册科学就包括生命世界、物质世界、宇宙﹑环境等内容，所以，需要的仪器、材料种类繁多。学校的仪器设备不是特别充足。 （三）在科学教学过程中存在的问题 作为一名科学老师，我发现在科学课的授课过程中也存在着一些问题： 1﹑在科学课的学习中学生学习的积极性与主动性还不够，对于一些比较简单，容易搜集实验材料的探究课，会让学生课前自己准备实验材料，比如探究“寻找淀粉的踪迹”﹑“制作神秘的信件”“硫酸铜与铁钉的反应”的活动中，会让学生自己准备一些材料，学生分组实验，而好多学生都没有准备好。科学课，主要以探究活动为主，在于培养学生的动手能力﹑合作能力﹑解决问题的能力。由于学生学习的主动性与积极性还不够，材料准备不充分，这样或多或少的影响了科学课的质量。 2﹑学生不太重视科学这门课程。教了快一年的科学课，虽然，学生们对科学课比较感兴趣，课堂气氛比较活跃，学生参与课堂的程度比较高，但是，学生作业做的不勤，总是敷衍，实验报告不能按时交上来，显然，学生们还是不太重视这门课程。 3、在科学探究性教学中，就算教师准备非常充分，也难免会经常发生一些意外。再加上学生人数多，活动空间比较小，如果又没有充足的必需材料，在较短的时间内组织学生开展探究是比较费劲的。即使激起了探究活动，也难于展开和深入，还往往会出现失控的场面。 学习科学课程，有利于学生形成科学的认知方式,发展他们的个性，开发他们的创造潜能，培养创造性思维和探究能力。所以，我觉得，科学科目的教育教学，需要学校﹑学生﹑教师﹑家长的共同配合。尽可能的让学生﹑家长﹑教师从根本上转变思想观念。另外，教师自身的业务素质还需要进一步提高，教学方法也需要不断更新，科学教师需抽出更多的时间来学习提升自己。由于学生的自主自觉学习习惯的养成教育不够成功。所以在培优扶差工作方面应做得再扎实点，努力减小优差生之间的差距。并且要积极运用多媒体教学手段，提高教学质量。并努力挖掘可利用的教学资源与充分利用现有的教育资源，尽可能地把科学科目教得更加科学。

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。

如何在小学科学实验教学中培养学生的探究能力37

浅谈小学科学课中的实验教学
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。
（4）推测实验结果的运用
从现象到分析比较、得出实验结论,是一个以具体到抽象的思维过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有完成了这个飞跃,才算真正得到了知识。如《磁铁》单元，首先让学生明白地球上具有一种特殊的力，和电一样，磁也是人看不到也感觉不到的，可是它的影响力却处处可见。当我们看到磁铁能把带铁的东西吸起来,我们就知道磁铁有吸引铁的性质,所以我们就把磁铁的这种特性叫做磁性。磁性有强弱,磁铁上磁力最强的部分叫磁极,磁铁有两个磁极,我们把磁铁用细线悬挂起来,等到它静止时,磁极分别指向南方和北方,我们把指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极。然后提示：古代的指南针就是根据磁铁的这一特性发明的。磁铁很容易被制造，用途也相当广泛。那么通过学习谁还想到了磁铁的其他用途呢？比如，我们大部分学生都用过的画写板笔头部分最易掉下来，掉下来的两只笔头如果把它们笔尖对笔尖，拿在手里一个朝上，一个朝下也不会掉到地上是什么原因呢？通过推测实验结果，学生知道了是因为笔尖部分的磁铁互相吸引。教师通过提问引导学生推测实验结果,增强了学生对现实生活中科学技术知识的理解,有助于培养学生的思维能力,为学生学习运用科学原理奠定了坚实基础。
二、想方设法拓展实验时空
（1）因地制宜开拓实验场地
小学科学实践课的实验场所不局限于学校的实验室,实验教师应该根据学校实际情况,把实验场所搬出实验室、搬到田间地头、搬到学生自己的家里、搬到商店、搬到社区、搬到儿童娱乐场所等。如在教学《我们周围的材料》一课的时候,就可以让学生在逛街的时候注意一下服装店做衣服的材料、超市包装商品的材料、娱乐场所活动器材材料、家居装修材料等。学生通过自己亲自选材,亲自观察,并把每次的亲历亲为过程都记录下来,从而了解了材料的名称和使用方法等,通过这些活动,可使学生获得学习相关材料的真实性和有力数据。
（2）“本山取土”选取实验原材料
学校周围有丰富的课程资源,根据实验科目的需要,教师可以充分调动学生的积极性“本山取土”进行实验原材料的选择。如我在做《拓印树皮》时,实验材料需要纸、笔和树木，于是我就安排学生上课时去学校内的美化树身上获取实验素材，同时还安排学生观察树上的蚂蚁、蜗牛、蜘蛛等小动物的活动情况。
三、让学生亲临科学实验的乐境
科学实验兴趣的培养,一是要让学生亲身经历典型活动：如《空中跳动的乒乓球》实验，首先让学生思考：吹风机朝上方，对着乒乓球吹风，你认为乒乓球会被吹走吗？学生各抒己见。然后我让他们看实验演示：我用一只手握住吹风机，另一只手将球放在吹风机的上方。开动冷风和热风分别吹动乒乓球。结果乒乓球，没有被吹走，而是浮在空中跳动。最后说明：无论开动冷风和热风吹风机朝上对着乒乓球吹，由于力的平衡作用，上方的乒乓球不会被吹走，而是浮在空中跳动。学生发现实验这么有趣，学习兴趣自然会逐日加深。
二是要在活动中充分发挥学生的主体作用,发挥他们的主动性和能动性。科学实验应该让学生充分参与,提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材,又要充分发挥环境在小学科学教学方面的优势。
（1）寓安全和玩乐于学习实践中
要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在《观察金鱼的身体》、《声音是怎样产生的》、《水和食用油的比较》《设计制作一个雨量器》等这些具有小制作、小实验性质的实验课时，就应该给学生充分的时间进行实验,在无危险时,尽情地实验,痛快地玩耍,学中玩，玩中学,取得事半功倍的效果。
（2)让学生在生存环境中积累知识
我们的学生生活的环境,既有实验的劣势——实验器材不足,也有实验的优势——天然教学资源。学校的周围有丰富的资源,能为学生科学学习提供很好的学习资源;农村学生的家庭周围一般比较开阔,能为养殖动物、种植植物提供合适的场所;农村的空气清新、天空清朗,能为学生观察天文和气象学习提供很好的条件;农村学校的周围一般是山川、田野或河流,教师可以非常方便地取到一些土壤材料,可随时带领学生到野外观察各种动植物、地貌等。让学生们在蓝天白云下、青山绿水间学到自然、地理、生物方面的科学知识。城市学生的家庭周围也有一些运用科学知识和科学原理的课程资源，如：手机、电话能为学生学习声音的传播等提供条件；礼品店能为学生科学小制作激发创意；游乐场可让学生观察和体验到科学原理的真实应用和科学就在身边的真理；等等。
四、尽心尽力造就学生自主探究能力
做实验的目的是让学生通过实验进行探究,从而获得科学知识。科学教材中实验部分大多为探究性实验,以促进学生科学探究能力的形成。在实验中应鼓励、引导学生大胆探究。如在上《纸在水中是沉还是浮》这一课,在桌子上放一盆水,出示多只小纸船,分别放到盆子里，学生开始自主探究活动后会陆续发现：纸船起先都飘浮在水面上。但过上一段时间后，纸吸足了水后，因为皱纹纸的吸水性强，它吸得水越多就越重，很快会沉到水底。其他的依次也沉入水底。得出的结论是：不同的纸吸水速度是不同的，谁吸水吸得快，谁就沉得快。又如在教如《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。通过实验学生认识到斜面的坡度越小越省力。既激起学生的兴趣,又培养了学生的创新精神和实践能力。
总之,小学科学实验课教学是一种积累,需要教师的引导,需要学生的合作,更需要师生的合作。只要实验老师创新实验教学方法,把解决实验教学难点和调动学生积极性创造性相结合,实验课教学就能够取得很好的成效。

如何在小学科学实验中培养学生的探究能力

　 《全日制义务教育科学（3-6）年级课程标准》（以下简称《标准》）指出：“科学探究既是学生的学习目标，又是重要的教学方式之一，将科学探究列入内容标准，旨在将学生学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化，从学生被动接受知识向主动获取知识转化，从而培养学生的科学探究能力，实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。
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。

如何在小学科学实验教学中培养学生的创新精神

教师教学中要更新教育观念，探索教学改革的新路径、新方法，为学生提供施展才华和发展技能的舞台和空间，培养学生的探究能力和创新精神。
关键词：科学教学；创新精神；实验设计.
一、对传统实验教学模式的反思
观察和实验是人类认识自然的基本途径，也是科学教学的主要方法之一。为了达到科学学科的教学目标，广大科学教师要经常运用观察实验的方法。然而，由于受到传统教育思想的影响，一些教师常将对提高学生素质起重要作用的学生观察实验活动视为科学课一般性程式化的教学环节。通常，凡是在学生进行观察实验活动之前，教师都要不厌其烦地讲解观察实验的步骤和方法，再三叮嘱学生，这要听清、那要记住。总之，要求学生必须完全照要求办。因此，学生跟着教师亦步亦趋，用不着动脑思考，即使完成了实验，也不明白为什么要这样做，当然也就更不去想一想还可以怎样做了。我认为，如果教师既不分年级高低，也不论实验难易，尤其是不去考虑是否有利于学生思维的发展和提高、创新意识的激发和培养，即使督促学生完成了观察实验，也只能培养出不爱动脑思考、只会唯命是从的学生。这样必将严重压抑学生主动探索的精神。因此，我们必须彻底改革有悖于素质教育精神的传统的实验教学模式，代之以探究式的教学模式和方法，充分相信学生，根据小学生智力与能力发展水平，逐步放手，让学生学会自行设计简单的实验，促使学生积极主动地学习、生动活泼地发展。
二、让学生设计简单实验的探索
为了充分发挥学生观察实验的多种育人功能，使学生真正学会独立获取知识的方法，我以贯彻落实《小学科学学科素质教育指导纲要》为契机，以“启发引导学生自行设计简单实验”为突破口，重点在小学科学教学中进行了教改实验，探索学生自主学习的方法，取得了阶段性成果。
1.创造条件，给学生设计实验的机会。
在教学活动中，学生是学习的主人。因此，按照《课程标准》的要求，“教师要尽可能地启发学生自行探求和应用知识”，“教师应尽量创造条件，让学生亲自参加观察和实验活动，从而获得知识和锻炼能力”。例如，教授《燃烧和灭火》一课，学生通过实验，能够比较容易地总结出“燃烧需要氧气和可燃物”两个条件。但是对于“燃烧需要可燃物达到一定温度（燃点）”这个条件学生不易理解。怎样突破这个教学难点呢？我没有采用指令性实验的方法来解决问题，而是启发学生：“可燃物在氧气中会自己燃烧起来吗?”学生回答：“不会，要用火柴点。”我又引导说：“点燃火柴，除了在火柴盒上划，还可以用哪些方法呢?谁能设计出更多更好的实验方法?”学生经过讨论，想出了用放大镜照、钻木取火，把放有火柴的铁板放到火上烤，自己发现“燃烧需要一定的温度”。
为了让学生理解“燃烧的三个条件缺一不可”的科学道理，我变以往的教师讲解为学生设计实验。教师问“燃烧的三个条件中，假如缺少了一个，燃烧还能继续进行下去吗?请同学们利用桌上的物品、自己设计出实验来研究。”课堂马上活跃起来。同学们有的用杯子罩住燃烧着的蜡烛；有的用火柴点燃纸片后，用剪刀剪去烧着的部分；有的把点燃的火柴插进砂土或水里灭火；有的则向老师要二氧化碳气体熄灭点燃的蚊香。经过研讨，学生们不仅明确认识了燃烧的三个条件缺一不可，而且自己总结出灭火的基本原理和方法。
2.适时点拨，使学生掌握实验设计的思路。
“授之以鱼”，不如“授之以渔”。教师教会学生怎样学习，要比只教会知识更加有意义。在教改中，我不仅为学生自行设计简单实验创造机会，提供充足的实验仪器和材料，而且注重适时给予学生科学的引导和必要的点拨，渗透实验设计的思路和科学的思考方法。例如，引导学生研究“两个磁极间相互作用”和“两个带电体相互作用”时，启发学生讨论“两个物体相互靠近，会有几种情况出现？”渗透“排列组合法”；引导学生设计“水蒸气凝结”、“热传导”、“热辐射”以及“摩擦力大小与哪些因素有关系”等实验时，提示采用“对比实验法”；引导学生设计“雾”、“雨”、“霜”形成实验时，教学生用“联想”和“想象”做好模拟实验；当学生做“热对流”一课实验手头没有锯末时，让学生思考还可以用哪些材料代替锯末，学习“替代法”。
在让学生设计实验的初始阶段，学生还不太习惯。但是，经过循序渐进地练习，尽管少数学生还不能大胆设想，思路较窄，然而，只要教师不断地启发学生善于发现问题，独立思考，针对某个研究题目设计实验，认真观察，归纳总结，学生的智力就会不断提高，实验设计能力就会不断增强，克服困难、百折不挠的意志品质必定会受到很好地磨练，学生的创新意识一定会有所发展。
3.充分放手，营造学生主动探究的氛围。
按照“领、扶、放”的步骤和方法，逐步提高学生的观察实验能力，是许多教师成功的经验。然而在教学中时常发现，不少的教师虽然口头上承认应该这样做，但是在自己的日常教学中却不能够充分放手让学生主动地去探究。总结教师们的心理，放手有“七怕”：一怕秩序乱，二怕学生玩，三怕仪器坏，四怕费时间，五怕学生不会实验操作，六怕得不出正确结论，七怕自己下不了讲台。因此，为了保险，还是手把手地领着学生走，这样既省事又省心。显而易见，这些教师缺乏对学生的充分信任，缺乏驾驭课堂教学的能力，缺乏不耻下问、虚心请教的正确态度，缺乏对符合素质教育的全新的教学模式和方法的学习、借鉴与探索。总之，还没有完全摆脱陈腐教育观念的束缚。科学教师要更新教育观念，不断学习新的教育理论，在教学中要以培养学生科学探究能力和科学创新精神为目标，为学生营造一个宽松、愉悦、民主、平等、和谐，乐于探究的学习环境，引导学生自主探究，培养创新精神。
综上所述，教改实践使我们认识到，深化教育改革的关键是教育工作者思想观念的转变。我们必须充分认识到教育观念转变的重要性和紧迫性。同时，也应认识到教育观念转变的长期性和艰巨性。

如何在物理实验教学中培养学生的探究能力

探究和接受是学生学习科学知识的两种基本方式。正像玻亚利所说：“学习任何知识的最佳途径是由学生自己去发现，因为这种发现，理解最深，也最容易掌握其中的规律、性质和联系”。在科学探究过程中，学生处于主要地位，教师可以是参与者、组织者、指导者和评价者。物理教学中的探究性实验为学生创设了一种再发现的学习情境，需要学生用脑子去思考，用身体去感受，用心去体验，能使学生的身心与探究过程充分交融，因而有利于学生对知识生成过程的再发现。由于学生对知识的再发现建立在对探索过程的亲身体验和心灵感悟上，所以能将探究行为转化为技能和方法，并转化为解决问题的能力，从而在根本上提高学生的创新能力。
在目前的物理教学中，普遍存在着重讲解轻实验的现象，即便进行实验，也多作验证之用，致使实验的探究性、创造性成分白白流失，造成学生创新精神和实践能力的严重不足。为此，笔者以培养学生的科学探究能力为出发点，对物理实验教学进行改革，尽可能将演示实验改为学生实验，将验证实验改为探究实验，力求让学生自己动手“学科学、做科学”。
一、改进和优化演示实验，突出科学探究
教学实践中，我将光的反射定律、欧姆定律等演示实验都设计成了探索性的学生实验。
例如：在“大气压的测定”这节课的教学中，如果教师按教材依葫芦画瓢，直接运用托里拆利实验获得结论，虽然能测得大气压值，但这种生硬的灌输式的教学，学生只知其然，达不到知其所以然的目的，我设计成探究式教学，教学效果则有很大不同：（1）将装满水的瓶子，安上一个带玻璃管的塞子，分析为什么吸不到水？（2）让学生自己设计实验测定大气压的值。（3）将两端开口的玻璃管插入水槽中，分析为什么管内外水面相平？（4）把玻璃管中安上活塞，排出管内空气，向上拉动活塞，分析为什么水柱能上升？（5）分析若玻璃管足够长时，水柱是否会一直随着上升？（6）在水柱不随活塞上升而上升时，你能从中悟出什么？（7）设想一下，怎样使管内水面以上部分达到真空状态，从而精确地测出大气压的值？（8）这个实验能否换用酒精或水银等其它液体来完成？选用哪种液体最合适？按此“质疑、实验、探索、解疑”的探索方式进行教学，使学生像科学家一样亲自参与科学探究与发现，这不仅有利于调动学习思维的积极性，激发灵感、产生顿悟，而且还可以使他们的创造性思维得到培养。
又如：将阿基米德原理的演示实验改为学生实验，进行科学探究：
【提出问题】一艘满载货物的万吨巨轮正在大海中航行，海水对它的浮力有多大呢？很显然，这个问题已经无法用前面学过的用弹簧秤测量浮力的方法来解决，问题的提出在学生心中激起了求知的欲望。为了解决轮船在海中航行时所受浮力大小的问题，必须先研究和浮力大小有关的因素。
【猜想与假设】浮力大小究竟和哪些因素有关，大家可以猜想，发表自己的见解，并说出理由。这时课堂气氛顿时活跃，同学们根据以往学过的知识、生活经验进行猜测、讨论。教师将学生提出的各种猜测进行归纳：浮力大小可能与物体的密度、物体的体积、物体的形状、浸入液体深度、液体密度大小有关。
【制定计划与设计实验】猜想是否正确，还需要动手实验去验证。浮力大小可能与其中一个还是几个因素有关？如何进行实验研究？于是学生自己设计实验，选择器材，并自觉地运用了控制变量法进行实验。
【进行实验与收集证据】学生进行了如下的实验操作：
a.用弹簧秤测出体积相同而密度不同的铜块和铝块浸入水中时所受的浮力大小，并比较。
b.用弹簧秤测质量相同而形状不同的橡皮泥浸没水中时所受的浮力大小，并比较。
c.观察橡皮泥分别浸没在酒精和水中相同深度处弹簧秤的示数。
d.观察橡皮逐渐进入水中弹簧秤的示数和浸没水中后，在不同深度处弹簧秤的示数。
【分析与论证】通过上述实验，学生分析得出浮力的大小与物体密度、形状和深度都无关，与液体的密度和排开液体的体积有关。
【提出新问题】我们已经探究出浮力大小和液体密度、排开液体的体积有关，那么它们之间有没有确定的数量关系呢？
【设计并进行实验】请同学们设计方案，怎样使物体放入水中后，既能测出浮力的大小，又能收集起物体排出的水。学生选用了自制的溢水杯进行实验，进一步收集证据。在教师的引导下，学生通过实验发现体积小的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化小（浮力小），排开的水也少；体积大的金属块浸没在水中时，弹簧秤读数变化大（浮力大），排开的水也多。既然浮力大排开的水多，浮力小排开的水少，那么浮力的大小和排开水的多少是否有着必然的联系？从而引导学生去秤一秤排开液体所受重力有多大？看它和浮力大小究竟是什么关系？
【分析与论证】学生惊奇的发现，浸在液体里的物体所受的浮力，竟和排开的水所受重力正好相等。从而进一步通过实验（浸没、部分浸入、漂浮）得出了阿基米德原理。这在阿基米德是灵感思维，对学生则是在老师指导下，经过探究活动后发现的。
二、以探究的思想改进学生分组实验
教学中我把部分学生实验改成探索性实验，并增加了一些探索实验内容，以拓展学生的思维领域。通常采用以全班讨论或小组讨论的形式进行。由于学生思考问题的方式和角度不同，讨论中可能出现多种实验方案，这些方案只要合理有效，就及时肯定，并让学生去做，不必要求设计的实验和书上给出的实验相同。例如：在“测小灯泡功率”的实验中教师没有给出具体的步骤，一切由学生自行完成，结果我在巡视实验的时候发现，各小组都有明确的实验步骤，并设计出了开放性的记录表格，记录了灯丝在不亮、较暗、正常发光、较亮、烧坏几种情况下的电压、电流和功率。实验后学生多方向、多角度的分析观察到的现象和数据，从而开放性地归纳出实验结论。
分组实验时强调小组成员要有明确分工，加强小组间的合作与讨论。实验结束后，各小组将自己的探究过程，收集的证据和作出的结论，包括没有解决的问题向全班报告，然后经过质疑答辨和讨论，作出结论，达成共识，使大家都分享到探究成果。
三、加强实验设计能力的培养
为培养学生的探究能力，让学生根据物理原理设计实验。我按学生不同程度确定实验设计的内容。采用的方法一是写出实验报告或提出实验方案，组织学生讨论比较，选择最佳的可行性方案，统一进行实验。二是师生自编或精选一些探索性、综合性强的实验问题，让学生自己去设计和操作实验。
例如：学生在学习了通电导体在磁场中会受力运动，通电线圈在磁场里会受力转动，这是电动机的原理后。有的同学提出：如果把通电的液体放入磁场中，结果会怎样？学生猜想之后自行设计实验进行探究，结果设计了多种实验，可以使通电液体在磁场中运动。例如将裸铜丝弯成封闭的圆环嵌入玻璃器的边沿作为一个电极、把一小段碳棒放入玻璃器的中央作为另一个电极，向玻璃器内倒入电解质（食盐水），再把玻璃器的一半圆面“卡”在马蹄形的磁场中，用导线把学生电源、变阻器、裸铜环、碳棒串联起来。接通电源，闭合开关，移动变阻器的滑片，使其电阻逐渐减小，电流随之逐渐增大，会观察到盐水由慢到快的旋转起来，现象很明显。
问题可以由学生自己提出，也可以由教师提出。例如：在做完瓶吞鸡蛋的实验后，提问：如何把吞进瓶中的鸡蛋完整地取出来？引导学生分析压进瓶内，靠的是瓶内外的压力差，反过来也可再用瓶内外的压力差，将鸡蛋压出来，学生讨论得出一些切实可行的办法：①把瓶倒过来让鸡蛋堵住瓶口后，放入一个密封容器中减小容器内的气压，瓶内外的压力差使鸡蛋从瓶内吐出来。②把瓶子倒过来，让鸡蛋堵住瓶口，再给瓶子加热，使瓶内的气压高于瓶外气压，鸡蛋也会被吐出来。我发动学生课后进行实验探究，学生在实验中遇到很多的问题，他们不断地克服困难改进实验，结果学生把广口瓶换成150ml平底烧瓶，把去壳的熟鸡蛋换成去壳的熟鹌鹑蛋，实验时把一端浸过酒精棉的铁丝点燃后，迅速插入烧瓶中，待燃烧片刻后抽出铁丝，再迅速将鹌鹑蛋放在瓶口上，过一会即可看到鹌鹑蛋沿着烧瓶颈慢慢下滑到瓶底，这样改进可见度增大，生动形象地证明了大气压的存在。把烧瓶倒立，使鹌鹑蛋堵住瓶口（小头向下），然后把烧瓶固定在铁架台上，用毛巾包住瓶底，并不断把热水慢慢注到毛巾上，一会烧瓶就会吐出鹌鹑蛋。
教材中的演示实验和学生实验的设计及操作方法虽然都是经过反复证明了的，但实验操作方法仍然存在着这样或那样的不足，而且方法都只有一种，不利于学生创新思维的培养。为此教师可以有意识地创造一种探索氛围，比如提出“应该进行怎样的设计”、“为什么要这么做”、“换一种方法能不能做”等问题并运用多角度思考法、缺点列举法、逆向思维法等方法，引导学生探索，对其不足加以改进。
四、在实验习题的教学中融入科学探究
对一些较复杂的练习题，笔者设计了一些随堂实验，以点拨学生的解题思路。例如：用重30牛的铁桶到井中提水，待桶内装满水后，用力提桶使它直立于井水中，既不露出水面，又不与井底接触，如果桶内水重100牛，那么，提桶的力量将小于30牛。但不少同学有疑问，提桶的力为什么不包括水重？我布置学生课后自己设计实验去探究，并让学生在课堂上将探究结果加以演示：取一小铁桶，将它直立于水中，记录下弹簧秤提桶的力的大小，然后再将小桶的口朝下，会发现弹簧秤提桶的力大小不变，说明了将桶直立于水中，提桶的力不包括水重。这个小实验很有说服力，加深了学生对阿基米德原理的理解。
五、开展课外活动，体验科学探究
课外活动是物理课堂教学的延伸和补充，是学生将物理知识应用于实践的重要途径。当学生完成规定的学习任务后，教师更应鼓励学生自己选择课题进行探究，以满足学生的个性发展需要。
在课外活动中，我校开放了实验室、图书馆、校园网等探究性场所，使学生能根据探究需要进行实验操作、资料收集和信息处理。初中物理课本中有32个小实验，在老师的引导下，学生在实验室利用自制仪器，自制潜水艇、针孔照相机、潜望镜、完成了纸锅烧水等小实验。有的小组自制仪器非常巧妙，指出书本上实验的不足，并加以改进，如改进了磁极间的相互作用规律、焦耳定律等。对那些富有创造精神的作品，我及时向学生推荐，让作者为老师同学表演，并将实验情况写出报告，组织评比，引导他们不断推陈出新。曾经有学生用可乐塑料瓶做“浮沉子”，实验效果很好，其他学生看后觉得有趣味，纷纷模仿制作，有的还进行了一些改进，使之变成精美的玩具，一旦成为玩具，更容易促进学生“玩”进物理世界，“玩”出学习方法及趣味。
总之，改革物理实验教学，培养学生科学探究能力，不仅有利于国家《科学课程标准》的贯彻落实，而且有助于培养学生分析、概括能力和应用科学知识解决问题的能力，培养科学探究精神和严谨的科学态度，使学生真正体验科学的奇妙和伟大，并不断在探究中提高、发展和创新，成为适应今后社会高速发展的开拓型人才。

小学科学实验教学中如何培养学生的创新精神

主要是引导学生进行探究。实验课时，教师先导入、板书课题、再用问题引导，让学生小组讨论回答，等把实验的问题一个一个回答清楚了，再让学生自己动手合作实验，做好记录，并自己得出结论，教师小结。让学生动手动脑，自主探究，坚持下去，就能很好地培养学生的创新意识和创新能力。