孫曉平

摘 要：在科學實驗課教學中，要放手讓學生自主參與實驗設計，自己提出問題，合理猜測，激發(fā)學生設計興趣；以問題引領，適時點撥，為學生自主設計指引方向；材料助推，啟迪思維，引領學生自主設計走向深入；自主評價，質疑反思，促進學生實驗設計不斷完善。

關鍵詞：自主 設計 探究 創(chuàng)新

陶行知先生曾說過：“真正的教育必須培養(yǎng)出能思考會創(chuàng)造的人?！痹谛W科學課教學中，要讓學生自主參與設計實驗，像科學家那樣，去探索、認識自然界事物的性質和規(guī)律，培養(yǎng)他們獨立、主動的探索精神和動手實踐能力。本文結合平時的課堂教學實踐，談一談自己在這方面的一些做法和心得。

一、提出問題，合理猜測，激發(fā)學生自主設計的興趣

科學課教學中，教師要善于利用學生的前概念，引起學生的認知沖突，激發(fā)學生的求知和探究欲望，培養(yǎng)他們自主設計實驗的興趣。教科版六年級上冊《抵抗彎曲》一課時，當學生認識了柱和梁后，老師提出問題：當柱或梁承受重力后，誰更容易彎曲或斷裂呢？很多學生都認為柱更容易斷裂，這些學生的前概念是有錯的。這時，我出示了一組橋梁或房屋斷裂倒塌的圖片，學生發(fā)現(xiàn)圖片中斷裂倒塌的部分居然都是橫梁。學生的前概念與眼前的事實產生了認知上的沖突，也激起了他們探究橫梁抗彎曲能力的強烈欲望?！皺M梁的抗彎曲能力可能與哪些因素有關呢？為避免學生盲目猜測，教師有意識地引導學生結合生活經驗說出“猜測原因”。有學生說可能與材料有關，用鋼筋水泥或石頭做的橋比木橋堅固，也有的認為可能與梁的厚度有關，梁厚些承受的重量更大些，還有的認為與梁的長度有關，太長了容易斷裂，還有的說可能與寬度也有關系，可能寬一些的橋不容易彎……

在這個過程中，學生的猜想是學生積極思維的結果，學生的猜測也激起了他們繼續(xù)探究的愿望，為后面進一步確定研究主題、自主設計研究方案埋下伏筆。

二、問題引領，適時點撥，為學生自主設計指引方向

問題是科學探究的方向，教師設計有結構性的問題作為學生探究學習的支架，促進學生理性思考，可以有效把握科學探究的方向，收到事半功倍的效果。

又如教學《空氣的熱脹冷縮》一課時，學生自主設計實驗方案前，我提出了三個方面的問題：1、關于空氣的提取問題：難道我們把所有的空氣都拿來做實驗？怎么來提取一部分空氣呢？2、關于封口的問題：用什么來密封呢？怎樣才能清楚地看出瓶內空氣體積的變化呢？你覺得這個封口有什么要求？3、關于空氣的加熱和冷卻問題：如何讓收集到的空氣受熱、受冷呢？由于學生對空氣相關知識的前概念及已具備的科學技能和方法還不足于支撐他們設計一個非常合理的科學實驗，教師以這樣三個有結構的問題為導向，給予學生幫助、適時點拔，引導學生思考解決問題的途徑或方法。學生想到用瓶子裝空氣，用氣球套在瓶口來獲取空氣，用熱水、冷水使收集到的空氣受熱、受冷的辦法。有了明確的解決問題的思路，降低了實驗設計的難度，后面讓學生用文字或畫圖的方式設計實驗方案便能輕松解決。通過有明確指向性的問題引導學生自己發(fā)現(xiàn)、自己設計實驗的過程，也正是學生創(chuàng)造性思維得以體現(xiàn)、發(fā)展的過程。

三、材料助推，啟迪思維，引領學生自主設計走向深入

學生的實驗必須建立在一定量的材料基礎之上。科學合理、有結構性的材料是學生開展探究式學習的根本。材料的準備與適時提供對學生實驗能力的培養(yǎng)，科學思維能力的訓練有著非常重要的影響。結合不同的實驗內容，教師應精心設計、合理選擇實驗材料，并尋找合適的時機呈現(xiàn)材料，促進學生主動思考、參與實踐、發(fā)展能力。

學生設計實驗時，在有需求的情況下提供材料，對學生的思維磨練更有益。如教學《抵抗彎曲》一課中，確定實驗主題后，這時教師并沒有馬上展示實驗的材料，而是用問題啟迪學生：怎樣進行實驗驗證的？學生想到要完成這個實驗，必須模擬一座橋，還要有重物。這時教師展示實驗材料：一個小長方體，一張卡紙，一個墊圈。對于這些材料又有哪些要求呢？教師引導學生觀察材料，通過互動與交流，明確對實驗材料的具體要求。最后呈現(xiàn)完整的實驗材料，讓學生判斷這些材料與我們的實驗要求是否符合？把上面提到的材料分層、有序呈現(xiàn)給學生，學生就會在教師的引領下認真觀察、積極探索，逐步理清在實驗中要注意的許多細節(jié)，深刻理解對比實驗中應控制不變的量和改變的量有哪些，確保了實驗設計的科學性，有利于學生在后面細心完成實驗，獲取有效的實驗數(shù)據，建構正確的科學概念。

四、自主評價，質疑反思，促進學生實驗設計不斷完善

由于小學生知識和經驗的不足，學生自主設計的實驗方案，可能存在這樣或那樣不合理的地方。教師作為學生科學學習的參與者、合作者與激勵者，應當積極地引導鼓勵學生對自己或他人的設計方案進行質疑反思，促進實驗方案不斷完善。

如三年級上冊《誰流得更快一些》一課，比較水、食用油、洗潔精誰流動更快時，教師為每個小組提供了長方形的玻璃板、滴管等材料，引導學生分組設計實驗過程。有的小組這樣設計：先把玻璃板平放在桌子上，再分別將水、食用油、洗潔精滴到玻璃上面，然后將玻璃板豎起來，看誰流動得快。這個設計明顯有些細節(jié)學生并未描述清楚，教師并不及于指出，而是問道：剛才這個小組的匯報你們認為行嗎？有什么補充的或反對意見？將問題拋給學生，鼓勵學生質疑反思方案的可行性與優(yōu)劣性。有的學生馬上質疑：既然是比賽，要求同一起點，同一終點，這個小組只說將水、食用油、洗潔精分別滴到玻璃上面，但在什么位置才能保證是在同一起點呢？有的學生說可以在玻璃板上方同樣高度的位置畫一條直線，把液體滴在直線上；還有學生想到可以在玻璃板上方同一高度的不同位置畫同樣大小的小圓圈，把液體滴在圓圈內。還有學生考慮到要確保液體的多少一致，只能在圓圈內都滴一滴或者都滴兩滴。甚至還有的學生想到每個人手捏滴管的力量可能不一樣，所以小組內要安排一個學生每次用同樣的力度使用滴管。事實證明，引導學生自主評價實驗設計方案，能有效地調動學生的積極性和主動性，變被動學習狀態(tài)為主動學習，使學生的思維向深層推進。

總之，科學課堂中引導學生自主設計實驗過程，有利于學生探究學習能力的培養(yǎng)，有利于創(chuàng)新意識與實踐精神的培養(yǎng)，有利于學生科學素養(yǎng)的提高。雖然，最初引導學生自主設計實驗過程，需要一定的教學時間，可能會造成一堂課的教學任務不能全部完成，但長期堅持，循序漸進，學生掌握了方法，自主探究的能力就會不斷提高，科學探究就會在課堂上真正生根發(fā)芽！