浅谈在科学实验教学中培养学生的科学素养
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作者: 刘庆军
小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，学生能通过观察、实验、制作等活动进行探究。因此教师必须精心设计教学活动，充分发挥实验在小学科学课教学中的功能和作用，让学生积极主动参与到实验活动中去，亲自感知实验所产生的各种现象和变化，通过认真观察、认真实验，培养学生的探究能力，对学生的科学素养的提高和创新能力的发展都有着十分重要的意义。
实验是科学学科课堂中最重要、最常规的一种教学方法。凡在自然环境中不易或不便于观察的现象，都可以利用实验来完成。实验能使小学生更清晰地了解自然界中发生的现象，使他们看清这些自然现象之间的联系和因果关系，使小学生也能发现科学规律，是学生亲历科学过程的一个不可替代的环节。在培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育中，教师必须启发引导学生积极思维，自己提出观察、实验的方法，自己动手实验，通过观察实验活动，锻炼学生，提高他们的创新意识和勇于探究未知的科学兴趣。如《摆的研究》一课旨在让学生通过对一定数量的分析，揭示摆的秘密，培养学生的定量观察能力。课前学生们已经观察过摆钟的摆与自己的摆，他们会联想到摆的快慢可能会与摆锤的轻重、摆绳的长短等因素有关系。课上我让学生先观察实验袋内有哪些材料：棉绳，剪刀，五个螺丝垫圈，铁架，秒表以及研究摆锤重量、摆绳长度的记录表等。让学生想办法做实验来证明？虽然这是学生再次涉及对比实验，但为了保证实验结果的客观、准确，关键因素还必须强调：在实验中只能有一个条件不同，其他条件要完全相同。当学生在制定探究方案时，我走到他们中间，仔细倾听，引导小组成员间互相补充，并在他们遇到困难时给予必要的帮助。在弄明白应该搜集哪些数据，应该怎样实验后，学生很快进入研究状态。通过实验学生搜集了大量的数据，还进行了比较，纷纷发表自己的意见。最后同学们通过分析数据很快达成共识：摆的快慢和摆绳的长短有关和摆的轻重无关。这个实验结果出乎有些同学的预料之外，我抓住机会及时引导，再次让学生实验、思考，使学生真正体验到在科学探究中要讲求真凭实据，用证据说话。对事实的尊重，对观察的依赖，对结论的谨慎，对错误的勇于修正，这些不是靠说教讲给学生，他们就可以内化的，而必须是在学生亲历了一次又一次的活动，在活动的过程中教师注意引导，让学生感悟，才能成为学生自身的科学素养。
一、在实验中掌握科学方法
1、培养实验观察的能力
科学课中有大量的观察实验，我们要让学生亲自动手进行观察实验，使学生不仅从中学习科学知识，获取探索乐趣，培养科学的行为方式。在实验方面，要指导学生认识和使用一些简单的仪器，学习初步的设计实验的方法，会做一些基本的分组实验，包括验证性实验、探索性实验和测定性实验等等；在观察方面，要指导学生观察各种事物现象的观察方法，包括明确观察目的，把握观察重点，有计划有步骤地按顺序观察、多角度观察，边观察边思考、边观察边研讨、边观察边记录等等，从而培养学生认真细致的科学态度，掌握基本的科学方法。
2、传授科学研究的方法
在探究实践活动中，我们要教给学生“发现问题──作出假设──实验验证──得出结论”的科学研究的基本方法。学生一旦掌握了这些方法，也就学会了真刀真枪搞科学的本领，就能在探求科学的过程中，不断获取新知发展能力。我们还要教给学生记录与整理、思维和逻辑等科学研究的方法，使学生逐步养成从实际出发，实事求是地分析问题的习惯，养成他们全面而不片面、联系而不孤立、发展而不静止地看问题的习惯，从而使学生学会良好的科学方法。
二、在实验中倡导科学精神
1、培养求真务实的品格
科学精神就是实事求是的精神。我们应该让学生懂得我们要对任何发现都应该问一下是真是假，可靠还是不可靠。所谓的“眼见为实”，也有它的局限性。例如太阳的东升西落现象恰恰是地球围绕太阳自西向东运动的反映。
“实践是检验真理的唯一标准”。任何一个科学结论的产生都必须通过实践的检验，必须采取科学的方法。应该让学生懂得，只有按照科学方法设计的，在严格的科学检查和验证下进行的实验，并且要求在相同条件下实验必须可以重复进行，才具有科学意义。
2、鼓励质疑问难的品质
辩证的怀疑和批判意识是科学精神的内在要求。其实，书本上的东西和权威们的说法，都是在当时当地的客观情况下得出的结论。如果爱因斯坦不突破牛顿关于时间和空间的观念，就不可能提出相对论。敢于怀疑，善于怀疑，才会去钻研、去创新。所以，我们要鼓励学生解放思想，大胆猜想，大胆向教师质疑问难，树立起肯疑、敢疑和善疑的优秀品质。
3、培养学生的探究欲
教师在实验教学过程中不仅要使学生掌握知识，熟练技能技巧，还要促进学生的智力、意志、情感的发展。要最大限度地调动学生的学习积极性、自觉性和创造性，注意发掘和保护学生的好奇心，激发他们的求知欲。儿童对周围的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事物。我上《物质在水中是怎样溶解的》时，在上课时我举起一杯水问：（1）杯里装的是什么？（学生：水）。（2）把食盐放在水中并轻轻摇晃会有什么现象发生？（学生：会沉在杯底、会化了的、会不见的……）。（3）让学生分组实验，并要求学生仔细观察。（4）学生汇报：（食盐不见了）。（5）对于这一现象你有什么疑惑吗？（学生：食盐哪里去了）。问题产生了，学生自己提出了他们想要研究的问题，接着让学生亲身经历了探究过程，即高锰酸钾和粉笔灰进行的对比实验，借助高锰酸钾和粉笔灰的颜色，学生直观地看到了高锰酸钾颗粒在水中溶解的过程以及粉笔灰沉淀在杯底的事实，学生在报告实验结果时纷纷说出了：高锰酸钾在水中变成了极小极小的微粒，均匀地分布在水中；粉笔灰沉淀在杯底。我及时告诉学生像高锰酸钾那样在水中变成极小极小的微粒，均匀地分布在水中，这种现象叫做溶解。学生亲身经历、亲眼目睹了高锰酸钾的溶解过程，因此对溶解的概念理解得想当透彻。此时我趁热打铁，追问学生：谁能告诉大家，通过刚才的对比实验，你认为“食盐到那里去了”这是学生纷纷举起小手，争先恐后地表达了自己的见解。学生在实验的过程中思维活跃、情绪高昂，他们在科学探究的过程中，体验了学习的乐趣、成功的乐趣。他们获得了科学的知识，增强了探究的能力。在教学过程中我发现学生动了、学生乐了、学生也得了。
总之，培养小学生的科学素养是全面实施素质教育的要求，是时代和民族发展、科学技术对未来人才素质的需要。小学科学课是培养学生科学素养的主阵地，在实验教学中，我们一定要采取多种有效措施，要积极普及现代科学知识、倡导科学方法、弘扬科学精神，大力提高学生的科学素养。
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