本站原创摘 要 ：本文通过对小学科学实验中四个过程的剖析,指出科学是一个能融合各种教学方式的开放系统,它以知识为载体,以具有儿童情趣的和既有科学价值与能力训练价值、又有社会价值的科学问题为学习的主干内容,以符合儿童科学认识活动规律的教学过程组织形式,在教师的促进下进行的一种充分自主而有效的科学实验活动.
关 键 词 ：科学实验；质疑；探究；设计；总结
科学实验的主要方式是探究性学习.探究是一种多侧面的活动,并不是简简单单地培养单一的动手能力.一个完整的科学实验一般要通过提出问题——设计实验——实验操作——结论收获几个阶段才能完成.下面我就从实验的这几个环节谈谈科学实验中其它能力的培养.
一、实验的第一过程：质疑能力的培养
在科学实验教学时,一般以学生熟悉的问题提出课题,这个问题可直接提出,也可通过一种现象间接引出,并充分调动学生的想象力和创造性思维.这一阶段不仅要给学生留有足够的思考时间,还要采取讨论式的方法,给学生创造一个相互交流、集思广益的氛围.最后,通过筛选,得出解决问题的众多假设.就是这样一个科学有序的过程让学生在科学实验的第一过程中形成质疑能力的培养.
例如：我在教学“电产生热”一课时,要求学生用一根铁丝把一节电池的正负极连接起来,并摸一摸铁丝,手有什么感觉?这个实验本身效果不明显,可是有的学生的效果却很突出——手很烫,原来他是用了三节电池.虽然他与实验的要求不一致,但恰恰由于这一个不一致,使他发现了电热效果明显的一种方法.因此,这时教师切不可训斥否定学生,否则就把学生质疑思维的萌芽扼杀在摇篮里,教师应该大力表扬,并以此为契机进行启发,唤起创新意识：“除了增加电池,还有哪些办法也能使电热效果更明显呢?请你自己设计实验动手试试.”这时学生创新的意识则更强烈.正像“苏教版”科学（自然）教材主编徐康毅同志所说：“孩子能想别人没想过的,说别人没说过的,做别人没做过的,这是一种创新行为的表现,我们不仅不能批评,反而应大加称赞等”
二、实验的第二过程：设计能力的培养
在设计实验时,首先要将假设的众多因素摆出来,然后提出究竟与哪种因素有关,怎样才能验证一个假设是否正确.这个提问是让学生思考,并说出实验的方法和采用这个方法的理由.这种表述很重要,它是将学生的内在思维过程用外部语言的形式展现出来,然后再产生设计思维.只有通过表述,才能知道这种方法对不对,合不合逻辑；只有通过表述,才可以促进学生设计思维能力的提高,也才有助于学生对实验原则的理解.例如：我在教“彩虹的形成”这课时,需用三棱镜做太阳光的色散实验,因学校没有三棱镜,怎样上好这节课呢?学生也为此而感到失望,老师鼓励学生结合日常生活中的现象,想办法解决.没想到学生的点子还真多：有学生用笔筒吹肥皂水泡对着阳光,肥皂泡出现了各种颜色；有的学生带来了喷雾器,连续不断的喷雾出现了各种颜色；还有的学生摸索出这种方法：端来一盆水,水中放一块平面镜,放在阳光下,变换水中镜子的倾斜度,将阳光反射到一张白纸上,也出现了七种清晰的色光.没想到还有个学生带来了家里的“停电保”,充足了电来代替太阳光,也得到了同样的效果.这样让学生自己想办法做实验,不仅克服了教师指导实验单一化,而且让学生也尝到了自行设计实验的甜头,学得特别来劲儿!
三、实验的第三过程：探究能力的培养
实验操作不是简单的动手操作,而是要将前面的设计用实验再现出来,同时也是将学生的思维过程再现出来.教师在开展探究教学时,要根据各种具体情况,充分发挥主导作用,逐步让学生学会独立的探究学习.如：对《爬行动物》一课的研究过程就经历了“部分探究——完全探究——科学归纳”的过程.我花了两节课的时间让学生根据自己的认识和对资料的占有去自由地对动物进行分类.一开始学生从各种不同的角度对动物进行了分类：如分为肉食、草食和杂食类,哺乳类、鸟类、鱼类、两栖类和爬虫类等,当时就为学生的“探究”能力所折服.后来,随着研讨的深入,引导学生成功运用现代信息技术协助探究,从而使学生们很好地理解各类动物的特征.这样的学习不仅充分体现了教师的促进者角色,而且还改变了传统的课堂学习方式,促使了探究学习的形成,这时学生获得的概念才是真正意义上理解了的.
四、实验第四过程：课后研究热情和总结能力的培养
一个科学实验的结果就是一个因果关系.就一个大课题来说,如“怎样加快溶解”,它包括三个小课题,也就是三个科学实验,这三个科学实验的结果就是三个独立的因果关系,而实验的目的不仅是得出这三个因果关系,还要将这些因果关系综合起来解决“怎样加快溶解”的问题.所以在教学中不应该只停留在学会做几个科学实验,而是需要会运用科学实验解决一些问题.这个综合运用的过程对学生来说也是一个思维训练的过程,即通过对几个独立因果关系的归纳概括,得出对大课题的解决办法.如,搅拌能加快溶解；加热能加快溶解；研沫能加快溶解.如果要迅速加快溶解,就必须同时采用搅拌、加热、研沫办法.在教学时,要将这个思维过程充分体现出来,让学生自己去归纳和概括,最后通过一个综合性的比赛来完成这个大课题.
苏霍姆林斯基说过：“获取知识――这就意味着发现真理,解答疑问.你要尽量使你的学生看到,感觉到,触摸到他们不懂的东西,使他们面前出现质疑.在设计实验中自主的探究并且形成最后的总结能力和课后的研究热情.如果你能做到这一点,那样的科学实验才是真正成功的科学实验.”那就让我们把目光从科学实验那简单的动作要求上面转移开来,在质疑、设计、探究、总结中引领我们的学生去发现、去探索更多未知领域.让真正的科学实验之花烂漫在中国素质教育的原野上等