让学生在科学实验中体验学习科学的乐趣
作者：朱剑旺 文章来源：本站原创 点击数：1687 更新时间：2008-5-10
【内容摘要】科学学习要以探究为核心,亲身经历以实验探究为主的学习活动是学习科学的主要途径。科学课的教学应向学生提供充分的科学探究实验的机会，在科学探究的过程中，学生能独立完成简单的实验,在探究实验中学会观察和分析，从学生的生活经历入手，从问题中去探究，使学生在像科学家那样进行科学探究的过程中，增长科学探究能力，获取科学知识，体验学习科学的乐趣。
【关键词】学生 科学实验 体验 乐趣
科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。亲身经历以实验探究为主的学习活动是学习科学的主要途径。科学课的教学应向学生提供充分的科学探究实验的机会，使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中，增长科学探究能力，获取科学知识，体验学习科学的乐趣。
一、在科学探究的过程中，能独立完成简单的实验。
许多探究活动是需要借助实验来完成的，对于小学生来说，由于自身知识、能力水平的有限性，教师的期望不能太高，能完成一些简单的实验设计和实验操作就行了。教师要为学生准备充分的实验器材，让学生有较大的选择余地，使实验结果更加有说服力。现在学生都有人手一袋科学材料袋，如：四上材料袋中有液体、气体的热胀冷缩、不同的云图、风向标、风有力量、磁铁的磁性、制作指南针、声音的高低和大小、土电话等，四下的材料袋中有简单电路、电路检测器、并联电路、串联电路、红绿灯、小开关、接线盒、岩石矿物标本、花的解剖等，借助这些材料可以完成大部分的科学实验，因此要充分利用好。如：一位学生在日记中写道：
今天科学老师布置了一个作业，让我们回家利用科学材料袋中的东西，要做一个红绿灯的实验。
我做完作业后，把实验用品拿出来，开始实验了。我把电线剪成两段，其中的一头按在电池盒的正极上，另一头按在电池盒的负极上。然后再把电线的另一端连到开关上。再小心
翼翼地连接到红灯、黄灯、绿灯上，我想只要一开开关小灯泡就会亮。于是我接通开关，可我万万想不到的是只有绿灯亮，红灯和黄灯连一丝光也没有。
我想我不能放弃，于是又开始实验了。仔细瞧着放在眼前的几样东西，我暗下决心一定要成功。我想电池的电一定是太弱了，我又到街上买了两个电池，我信心实足地自言自语说：“这次你肯定会亮了。”我把新电池连起来。又照原来的步骤做了一遍。可还是不亮，我怎么也想不通，几乎失去了信心。我在材料袋的说明上发现这些小灯泡和平常用的小灯泡不一样，叫做发光二极管，和电池连接时正极要连电池正极，负极极要连电池负极，我恍然大悟。但是哪个是它的正极、负极呢，我苦苦思索，忽然我发现绿灯亮的只要按照绿灯的接法就对了，经过仔细观察，发现发光二极管有两个长短不同的脚，长的接正极，短的接负极，我实在太高兴了，我把电线分别接在红灯和黄灯上。合上开关，啊！红灯、黄灯、绿灯终于亮了。
“失败乃成功之母”，如果没有失败怎么会有成功的喜悦呢，我深深地体会到这句话的意义。
二、在探究实验中学会观察和分析。
观察是发现事物本质，解决问题的基本手段。学会观察，不只是看清事物的各部分是怎样的，更重要的是能够将事物众多的属性中本质的东西找出来。这需要教师给学生充分的机会加以锻炼，例如，在了解了共同特征的含义的基础上，让学生观察各种哺乳动物的图片，找出这些动物的共同特征；让学生观察各种鸟类的图片，找出鸟的共同特征。此外，学会利用一些简单的观察实验工具的使用也是十分有必要的，如：利用放大镜可以清楚地观察解剖油菜花和其它植物的花的结构，利用视频展示台可以把一些实物放大许多倍，清楚地呈现到全班同学面前。
在探究活动中，学生对自己提出的问题进行专心探究，利用现有的实验材料和已有的经验与知识，进行各种实验、探究、推测，得出结论。让学生在探究活动中“玩”得开心，自己发现问题，提出问题，并且用多种方式表述，使学生的问题意识、思维能力、学习积极性、创造性及想象力充分地调动起来。
例如：在上四年级科学《点亮我们的小灯泡》一课时,我要求学生利用材料袋的材料作实验,动手做一个简单电路,使小灯泡发光,课堂上学生动手做了实验,都成功了,也有一个小组同学汇报说没有成功,我心理纳闷,仔细检查他们的组装电路,是正确的,电池是新的,灯泡是是好的,我就因势利导,问:怎样来检查故障呢?假如电池、灯泡、电线坏了,该怎样检查,他们设计了一个电路检测器,我就请他们马上动手检查,
结果他们马上告诉我是电线坏了,是好好的新电线怎么会坏呢?,我叫学生把电线拿来,小斌说这电线是他从小马达上拆下来的,我一听就明白了,马上想告诉他们是怎么回事,话到嘴边又咽了下去,何不让他们自行去搞明白呢,就说:看来问题就出现在这段电线上,你们有没有仔细检查这段电线与其他电线有什么不同呢? 学生回去检查后,第二天中午跑过来告诉我：发现其中的秘密了：
一个同学说：“我发现这根铜丝与其他电线颜色不一样，猜想是不是外面包了一层其他的东西呢？我用小刀刮开这根铜丝，结果发现里面的颜色和其他铜丝的颜色是一样的，连接好后，小灯泡亮了，证明了我的猜想。”
一个同学汇报说：“我放在火上烧一下，发现亮晶晶的铜丝外面有一层能燃烧的东西，把两头烧一下，再连接，小灯泡就亮了，我知道他的外面包了一层不导电的东西。”我表扬了他们的做法和想法，告诉他们这种铜丝叫漆包线，外面包了一层不导电的漆，然后鼓励他们再去想一想，为什么要在铜丝外面包一层不导电的东西的东西呢？
他们通过网络查找发现了漆包线的作用：普通导线的外面包了一层塑料，其绝缘皮层厚，体积很大，不宜用作电动机和变压器等电器设备的绕组线圈，而使用漆包线（涂有绝缘漆的导线）能使线圈体积缩小而提高了单位体积内线圈的绕线匝数，从而有效提高了电机的功率。
望着学生兴高采烈的样子，跃跃欲试的神情，我不仅为我在课堂上的让学生自己探究的想法而高兴，在以往的常识教学中只重视知识的结论、教学的结果，忽略知识形成的过程，忽视学生在新知识学习中的思维历程、情感体验，以及探索实践过程。新课程提倡让学生在经历动手、动脑、动口的探究过程。所谓重过程，我认为就是教师在教学中要把教学的重点放在过程，要把过程与方法作为课堂教学的重要目标，要使教学过程真正成为学生自我探索、思考、观察、体验、操作、想象、质疑、发现和创新的过程。
三、从学生的生活经历入手，激发学生探究实验的兴趣。
兴趣对学生行为的作用巨大，但是小学生的兴趣以自发为主，这就决定了它的不稳定性。教师只能在较短的时间内不断地对学生进行刺激，使其能长时间地作用于学生的学习活动，但是随之产生了探究活动板块小、活动不完整、自主性不强等问题。设计时必须在学生的学习与生活的中寻找探究的活力。科学来源于生活，必须紧密联系学生的生活实际，通过研究具体的生活现象，揭示蕴含的自然规律。比如，教师在上《水的热胀冷缩》时开始从生活中烧开水引入，让学生猜测，水开了会发生什么现象。学生有的说有气泡、水冒出来、壶盖响。这时教师要适时的鼓励学生，目的是培养学生敢于回答问题的信心。接着，放录像水开的情
景。让学生讨论，水为什么会溢出来？上述设计的目的是给学生创设了一种探究的情境，引起学生的注意力，活跃了课堂气氛，激发了学习的兴趣，增强了学生学习科学的信心。是学生带着科学探究的欲望进入下一个环节。当学生想研究更多的液体时，（科学的课堂研究时间不够，大量的研究需要课后去完成），教师出示喷泉实验装置，给学生回家研究提供支持，通过演示实验进一步激发学生的研究兴趣，（既有水的膨胀，又有空气的膨胀，空气的膨胀体积要增大好几倍，压迫水从管中喷涌出）。
又如：在学习电路的连接后，教师可以让学生思考，家中的电灯的连接方式是串联还是并联，为什么？学生从实验中得出结论，家中的电灯如果一个电灯发生故障，别的电灯照样能亮，从这个意义上看，一致认为家中的电路是并联电路。联系学生身边事物开展探究，在探究的过程中，学生既学到了知识，有发展了能力，同时又获得了丰富的情感体验。
四、从问题中去探究，激发学生的兴趣。
科学探究是一个循环往复的过程，是一个不断发现问题，解决问题的过程。知识来源于生活和社会实践。学生在日常生活中，在与大自然的接触过程中，看到了许多事物和变化，也发现了许许多多的问题。在科学探究中，我们就要让学生把这些问题提出来，明确的告诉他，这些问题的研究是有十分重要的意义的，科学知识就隐藏在这些不起眼的身边的事物中，并积极指点他们去研究，提供切实可行的帮助与指导。
有教育家这样说过，一个不能提出问题的学生，绝不是一个优秀的学生，一群不能提出问题的学生，他们的老师就绝不是一个优秀的老师。“学是为了学会自学”，一个连问题都不会提的人，是不会自学的。要培养学生的探究能力，首先要让学生学会提问——善于发现问题，能自觉地提出问题。只有学生自己发现的问题，才是学生最感兴趣的，也只有让学生研究自己的问题，学生才会发挥出全部的主动性。学生能在课堂中做到举一反三是我们教学所追求的目标，我们应该积极为学生创造这样的机会。
笔者在上《磁铁的两极》一课时，在教学预设中，教师设计了通过让学生经历用多种实验方法探究磁铁指南北方向的性质，以及探究磁极间的相互作用规律。在课堂教学过程中，学生在已有生活经验的基础上，经历 “收集事实——整理事实——发现规律”的活动过程。当研究到感受磁铁斥力，了解磁悬浮列车这一活动时，教师安排了两个活动，一是学生通过做一辆磁力小车，应用磁铁斥力的作用推动小车运动；并用手感觉斥力的大小。二是通过课件演示磁悬浮列车的高速前进动画，运用情景体验让学生通过看大屏幕感受磁悬浮列车风驰电掣般的速度。应该说设计比较成功，学生通过动手，实际感受到了磁铁同极互相排斥；异
极互相吸引的性质，又对现代高科技磁悬浮列车的模拟体验，激发了科学学习的兴趣。
下课时一名学生问老师：磁悬浮列车有没有轮子？教师一下子没有考虑到这个问题，只好说等下课我们一起去查资料，后来老师和学生通过研究网上资料，了解了许多磁悬浮列车的知识：
磁悬浮列车是一种采用无接触的电磁悬浮、导向和驱动系统的磁悬浮高速列车系统。它的时速可达到500公里以上，是当今世界最快的地面客运交通工具，有速度快、爬坡能力强、能耗低运行时噪音小、安全舒适、不燃油，污染少等优点。并且它采用采用高架方式，占用的耕地很少。磁悬浮列车意味着这些火车利用磁的基本原理悬浮在导轨上来代替旧的钢轮和轨道列车。磁悬浮技术利用电磁力将整个列车车厢托起，摆脱了讨厌的摩擦力和令人不快的锵锵声，实现与地面无接触、无燃料的快速“飞行”。
磁悬浮列车的推进系统是位于轨道两侧的线圈里流动的交流电，能将线圈变为电磁体。由于它与列车上的超导电磁体的相互作用，就使列车开动起来。列车前进是因为列车头部的电磁体（N极）被安装在靠前一点的轨道上的电磁体（S极）所吸引，并且同时又被安装在轨道上稍后一点的电磁体（N极）所排斥。当列车前进时，在线圈里流动的电流流向就反转过来了。其结果就是原来那个S极线圈，现在变为N极线圈了，反之亦然。这样，列车由于电磁极性的转换而得以持续向前奔驰。根据车速，通过电能转换器调整在线圈里流动的交流电的频率和电压。从这个意义上说：磁悬浮列车是没有轮子的。
在科学学习活动中，学生是学习的主体，学习科学应该是学生主动参与和动手实践的过程，科学学习必须建立在满足学生发展需要和已有经验的基础之上，提供学生直接参与的各种科学探究实验活动的机会，让学生自己提出问题、解决问题，教师要引领学生的科学探究活动。在探究过程中，学生通过各种途径收集整理资料，主动、积极地获取知识，应用知识，解决问题，得出结论，亲历探究活动的全过程，有利于培养学生科学探究的兴趣和较强的实践动手能力。
【参考文献】 《科学课程标准》 北京师范大学出版社 2001.7 《科学课程标准解读》 湖北教育出版社 2002.7
