李娜

有效探究是培养学生动手操作能力和科学探究思维的重要渠道，有助于学生形成良好的科学素养。本文结合笔者的教学实践，以课堂教学为主要阵地，总结有效探究途径，为更好地解决小学科学实验教学中存在的不足，推动其高质量发展提供理论参考。

随着新课改的推进，小学科学以探究为核心的教学思路已基本形成。然而在实际教学中，实施有效探究的过程却是曲折的，很多探究模式的“创新”与《小学科学课程标准》倡导的理念“形似神异”，难以产生实效。因此，如何开展有效的科学探究？教师在探究过程中应扮演什么样的角色？这些问题值得科学教师深思。

一、步步为营，完善设计

探究的过程与结果固然重要，而前期探究实验的设计更是培养学生探究思维的主要阵地。《小学科学课程标准》也强调，要倡导探究式学习，让学生主动参与、动手动脑、积极体验。步步为营，完善实验设计的过程，是培养学生探究思维的有效途径。

在探究凤仙花根的作用时，我首先让学生猜测植物根的作用，学生纷纷猜测植物的根有固定的作用、吸收水分的作用等。而提出设想仅是科学探究的第一步，紧接着我让学生尝试自己设计实验来验证植物的根有吸水的作用。

生：可以取一个杯子，在杯子中放些水，然后选取一株带根的植物放在盛有水的杯子中，过一段时间，观察杯子里水是否减少。

师：这样的实验设计看似可以，但是存在一个明显的漏洞，谁能说一说？

学生陷入沉思，但并不清楚漏洞在哪里。此时我引导大家进一步思考：如果把一杯水静置在桌上两天，水面是否会下降？

学生恍然大悟，这才明白水在空气中会蒸发，因此水面下降的原因也有可能是水蒸发导致的。如何排除水蒸发导致水面下降的干扰因素呢？学生又陷入了沉思。

我试图启发让学生思考：要想办法阻断空气与水之间的连接。思考片刻，又有几位学生举手。

生：可以在水面滴加一些植物油，油比水轻，会漂浮在水面，这样就可以阻挡水和空气直接接触了。

师：没错，加入植物油可以防止水分蒸发，排除对实验结果的干扰。但是我们的实验设计中还存在问题，刚才大家设计的方案是把植物的根放在杯子中，杯子较粗，即使根部吸水了，肉眼也可能无法辨别，如何改进实验呢？

实验设计的细节往往决定实验的成败，经过我的提示，学生意识到杯子太粗了，也需要改进，“可以把杯子换成试管！”学生抢答道。

在这种设计实验—发现不足—改进实验的步骤中，最终形成了完善的实验设计方案。教师的引导层层递进，学生主动思考自己实验设计中的不足，及时改进实验方案，每一次的改进都留下了学生思维的痕迹。同时，经过一步步的设计过程，最终实验方案成形的时候，学生又会收获柳暗花明又一村的喜悦与成就感。

二、结合实际，优化设计

在“让小车运动起来”的教学中，需要探究小车运动的快慢与拉力大小的关系。书本上的实验设计是将小车置于桌面，用细线的一端连接小车，另一端伸出桌面悬挂垫圈，此时垫圈的重力刚好转化为小车运动起来的拉力，通过比较小车在桌面上运动的时间来比较小车运动速度的快慢。实验设计看似巧妙，然而在学生实际操作的过程中，很少有小组得出有效的探究结果。

究其原因，学生操作时发现，在细线伸出桌面的一端挂上第一个垫圈时，小车就在桌面上急速奔跑，导致计时员还未反应过来，小车已从桌面坠落。依次挂上第二个、第三个垫圈时，小车奔跑速度更快，计时员计时的速度跟不上，最终实验结果体现不出时间的差异，实验以失败告终。

我询问学生：既然发现了实验中存在的问题，那如何改进呢？学生思考后，纷纷举手表示：可以更换掉垫圈，换一个更轻的物体悬挂在细线上。另一学生若有所思道：小车运动速度太快也有可能是桌上太光滑了，可以更换一个粗糙的桌面。

学生回答得都有道理，我又提醒学生：没错，如果想改进实验方案，要么更换悬挂物，要么更换接触面，但是实验中我们还要考虑到实验材料哪个更容易获得。更换所有的接触面显然更困难，因此我们考虑更换悬挂物，悬挂物要具备什么特点呢？

生：要比垫圈更轻，体积也不能太大。

师：那换成什么呢？

生：可以悬挂回形针。

提出合理改进思路后，学生又重整旗鼓，重新实验，挂上回形针，小车在桌面上运动的速度果然比垫圈要慢，计时员能准确计时，实验结果的差异性也更加明显。实验结束后，各小组基本都能得出拉力越大、小车运动速度越快的实验结果。

教学中，实验结果的不确定性經常发生，书本中给出的实验方案可以作为参考，但在实际操作中，要根据具体情况及时做出调整，优化实验设计。这也在提醒我们，往往一些不经意的实验细节决定实验结果的成败，作为教师，要提前预知结果的不确定性，合理引导学生做出调整。

三、创设情境，促进参与

科学课堂上，有些知识学生无法用眼睛直观观察，他们在学习时，对于内容的理解会有偏差。这时，老师可以创设一些情境来帮助学生理解。情境教学根据教学需要创设不同的场景，让学生在场景体验中学习，而且选择情境时，要考虑学生在此年龄段的认知规律。

教学《食物在身体里的旅行》这一课时，学生对于食物在体内的消化过程比较陌生，导入时，我创设了“小馒头在身体里的旅行”这一情境。课前，我拿出事先准备好的馒头，对学生说：老师今天给大家准备了一个小礼物，想请大家品尝一下老师制作的小馒头。听到可以品尝馒头，学生兴致高涨，我让组长分发给各个组的组员，大家品尝了起来。紧接着我又追问：你吃的馒头去哪里了？

生：到了胃里;到了肚子里;到了小肠、大肠.....

我边说边出示板贴：小馒头在我们的体内像小游客一样要游览不同的地点，它要去口腔、胃、小肠、大肠等景点游览。今天我们跟随小馒头的脚步，体验食物在身体里的旅行路线。

“旅行之前都要制定旅行路线，小馒头的旅行路线是怎样的呢？”问题抛出后，学生纷纷踊跃发言，但没有理论依据，还仅限于猜测。“请大家在人体轮廓图上把你设定的旅行路线画下来吧！”学生没有见过器官的形态，绞尽脑汁思考如何绘画，我提醒学生画得简单些，表达出想法即可。画完后，学生彼此交流，这时的想法比绘画前丰富了很多，对小馒头的旅行路线也不仅仅局限于猜测了。

一个“小馒头的旅行路线是怎样的？”问题，通过创设一个探索旅行路线的情境，激发了学生的思维活力。学生对旅行都比较热衷，对于旅行路线也不陌生，通过小馒头旅行路线的制定，调动学生曾经的体验，经过交流中思维的碰撞，让看不见的消化过程变得“有形”。

四、巧妙拟人，帮助理解

在探究植物叶片吸收阳光的实验中，课前，我提前让学生在凤仙花植株上选一片叶子，将这片叶子用黑色纸遮住，3天后，带到课堂上观察被遮住的叶子有什么现象。课上展示实验结果时，学生可以清楚地观察到被遮住的叶片变黄。这时有学生疑惑了：为什么植物的叶片遮住后会变黄呢？好奇心来了，求知欲便打开了。然而学生年纪尚小，直接讲解光合作用的过程学生难以理解，考虑到学生的认知程度，我巧妙地用拟人的方式帮助学生理解光合作用。

师：有生命的物体需要能量才能维持生命，我们获得能量的方式是什么呢？

生：吃饭。

师：没错，植物也需要能量的供给才能存活。那植物“吃饭”的方式是什么呢？

运用拟人方式，学生的好奇心和兴趣都被打开了，他们在好奇心的驱使下，竖起耳朵听我往下讲解：“植物‘吃饭的方式是通过绿色的叶片进行光合作用，光合作用可以把阳光中的太阳能固定在植物的叶片中，变成植物体内的有机物，也就是植物的食物。”

经过拟人化的讲解，学生便形象地理解了光合作用对植物生长的意义。这符合学生在此年龄段的认知，既讓其不仅动手操作观察到实验现象，也要理解实验现象背后的意义。

一堂完美的科学课该如何设计，仁者见仁、智者见智，但有一点是可以肯定的：科学课没有绝对的“模式”可套用，教师应根据学生的不同、教材的不同精心设计。一堂完美的科学课需要教师和学生之间不断地进行探索和磨合。每一节科学课都应该体现出教师自己的思考，并在授课后把新想法、新思路及时记录下来，逐步形成一套适合自身、行之有效的教学方法，只有这样，才能真正地把科学探究落到实处，把新课改落到实处。