如何培养学生的科学探究和实验能力

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如何培养学生的科学探究能力浅析

作者：谢吉娄

来源：《中学物理·初中》2013年第11期

《物理课程标准》指出：“在义务教育阶段，物理课程不仅应该注重科学知识的传授和技能的训练，注重将物理科学的新成就及其对人类文明的影响等纳入课程，而且还应重视对学生终身学习愿望、科学探究能力、创新意识以及科学精神的培养.”中学生的探究活动虽与科学家进行的科学探究有所不同，但基本环节仍然是相似的，即：提出问题→猜想与假设→制定计划与设计实验→收集事实证据与进行实验→分析与论证→检验与评价→表达与交流.学生的科学探究是指学生通过教师的指导和启发引导下，亲身经历和体验与科学工作者进行科学探究时的相似过程，学习物理知识与技能，体验科学探究的乐趣，学习科学家的科学探究方法，领悟科学的思想和精神，理解科学的本质，挖掘智力潜能，培养科学探究能力、实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神.

1创设物理探究情境，激发学生探究欲望

创设问题情境是激发学生学习兴趣的重要策略之一.一堂课，能否引起学生的兴趣，调动学生的积极性，创设一个好的情境的作用往往能够激发学生强烈的问题意识和探究动机，有利于引起学生对所发现问题的思考与探究情感.因此，教师在教学活动中，应注重创设情境，促使学生产生学习的需要，激发学生的主体意识和学习的兴趣，积极主动地参与探究学习.怎样创设探究的情境呢？作为教师，应紧密联系学生的生活实际、认知规律和社会发展的实际，结合演示实验、多媒体、挂图以及教师的神态、手势、抑扬顿挫的语言等，抓住教学中的导入、环节之间的过渡与衔接以及学生感兴趣的问题等创设生动有趣的问题情境，充分调动学生的积极性，激发学生积极探究的主体意识，变“要我学”为“我要学”，为实施探究教学营造一种有利的心理基础和环境氛围.比如在压强一节的探究学习中，利用多媒体出示图片创设问题情境：（1）小姑娘站在雪地里，对雪地有压力，双脚陷入雪里；一大人利用雪橇站在雪地里，对地面也有压力，却几乎没有陷入雪地？（2）用手对按削好的铅笔，稍加用力，两手的感觉一样吗？谁能够根据这些现象提出一个可探究的问题？激发了学生探究欲望.

如何在课堂上培养学生的科学素养和科学探究能力

培养学生的科学素养和科学探究能力是培养未来科学家和科学家的关键要素。在课堂上可以采用一系列的教学策略和方法来实现这一目标。

首先，引入科学探究方法。科学探究是培养学生科学素养和科学探究能力的基础。教师可以通过示范和引导的方式，教授学生科学研究的基本步骤，例如观察、提出问题、设计实验、收集数据、分析结果和得出结论。通过实际操作和实验，学生可以亲身体验科学探究的过程，培养他们的科学思维和探究能力。

其次，注重培养学生的批判思维。科学研究注重对问题的深思熟虑和批判性思维。教师可以提供一些引导性问题，鼓励学生对科学问题进行思考和探究。学生需要学会提出合理的假设，并通过实验和观察收集数据来验证假设的有效性。同时，教师还可以引导学生分析和评估实验结果，培养他们的批判性思维能力。

第三，开展实践和探究活动。在课堂上进行实践和探究活动是培养学生科学素养和科学探究能力的重要手段。教师可以设计一系列的实验和实践活动，让学生亲自动手进行科学探究。通过实践活动，学生不仅可以通过亲身经验来理解科学原理，还可以培养他们的观察、实验设计和数据分析等科学技能。 此外，鼓励合作学习。合作学习可以帮助学生互相交流和合作解决问题，同时培养他们的团队合作和沟通能力。在课堂上，教师可以组织学生进行小组讨论和合作探究活动，让学生通过共同合作来解决复杂的科学问题。学生在合作学习中可以相互启发和提供建议，培养他们的科学素养和探究能力。

最后，提供充足的资源支持。学生在课堂上培养科学素养和科学探究能力需要有充足的资源支持。教师可以提供相关的科学实验器材、科学数据和科学资料等资源，让学生在实践中进行科学探究和研究。此外，教师还可以引导学生利用互联网和图书馆等资源进行科学研究，拓宽他们的科学视野。

综上所述，培养学生的科学素养和科学探究能力需要教师采用多种教学策略和方法。通过引入科学探究方法、培养批判思维、开展实践和探究活动、鼓励合作学习和提供充足的资源支持，可以有效地培养学生的科学素养和科学探究能力。这将有助于他们在今后的科学学习和科学研究中取得更大的成功。

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如何在科学实验中培养学生的探究能力

利国镇中心学校 吴桂芳

小学科学课程的总目标是提高一个学生的科学素质。要提高学生的科学素质就必须发挥学生的主体作用，调动学生的学习积极性，使学生在学习过程中形成强烈的探究知识的动机，主动参加与教学活动，自觉自愿地寻求探究知识。因此，培养学生在科学实验中探究能力是十分重要的教学任务之一。

一、利用演示实验创设情境，激发探究兴趣

学生的学习兴趣，在学生眼中的世界是新鲜的、美丽的，充满了惊喜与奇特。当一个人对某种事物发生兴趣的时候，就要主动地、积极地去探索。所以教师应根据教材内容，通过形象直观的的实验创设情境，激发学生求知探索的兴趣。例如，教学《神奇的水》三年级（上册）一课时，教师拿出一个玻璃杯装有红色水的玻璃杯中，过了一会儿，水沿着有孔隙的材料往上“爬”或向四周扩散的现象。学生不禁地问：“水为什么会‘爬’上来呢？”教师可以明确地一边让学生参与实验一边给学生讲解，这是毛细现象。又如教学到《会“喷射”的水》时，教师不说什么？只拿出4个矿泉水瓶用钉子在瓶壁由上向下等距离地扎3个一样大小的孔。用一条胶布将3个孔贴上，再往瓶里装水，然后每组叫一个学生代表上来，撕去胶布，观察射出的水流有什么不同。学生目不转睛地看着，发现从3个孔里喷射出来的水各不相同。学生很想知道为什么由上向下等三个孔喷射的水为什么不同，在这一 2 问题情境中，学生产生了一种强烈的好奇心，这种好奇心促使学生尽快找到答案，这样学生想探究的兴趣被激发起来，教师也轻松自然地导入了新课。

二、参与实验操作，满足探索研究

引导学生亲身经历“设计方案——观察实验——交流研讨”的科学探究过程。每个学生都会喜爱的学科或活动上毫不吝啬地倾注精力。因此，教师要尊重和确立学生的主体地位，在教学过程中，充分渗透“教为主导，学为主体”这一原则，努力创设条件，指导学生参与实验操作，让学生细心观察，通过研究交流，分析讨论，自行获取知识。例如：教学《简单电路》五年级（上册）一课时，教师指导学生认识完成实验器材，明白了它们的用途后，要求学生人人组装一个有一节电池的电路，再组装一个有两节电池的电路。学生动手操作的同时，一边观察，一边动脑思考，发现小电灯泡的亮度发生了变化。教师再引导学生从实验器材的多少及小电灯泡的亮度两个方面去分析讨论。通过实验对比，学生自己找到了小电灯泡的亮度与串联电池多少的关系。在教学有关串、并联电路这一知识时，让学生亲自动手做以下实验：用两节电池，两个小电灯泡，一个开关，一些导线组装成一个电路，使开关能同时控制两个小电灯泡的亮或灭。学生通过探究，发现连接方法有好几种，而小电灯泡的亮度也不同。教师出示电路图贴在黑板上让学生观察。通过观察和实验对比，学生找到了问题的答案：小电灯泡的亮度与它们的电路中的排列形式有关。

在化学实验教学中培养学生的科学探究能力

当前，培养学生的科学探究能力成为化学实验教学的重要任务之一。化学实验是一种重要且有效的教学手段，它可以帮助学生巩固基本概念、掌握实验技能，同时也能培养学生的思维能力、动手能力、创新能力等方面的能力，让学生在实践中感受科学探究的魅力。

一、科学探究能力的定义和分类

科学探究能力是指学生在进行科学探究活动中所具有的一种综合性的、复杂的、多层次的能力。它主要包括观察能力、提问能力、实验设计能力、实验操作能力、数据处理和分析能力、结论推理能力、沟通表达能力、创新能力等。

二、化学实验教学中如何培养学生的科学探究能力

1.创设情境，引发学生的好奇心和求知欲

在化学实验教学中，老师可以适当创设一些情境，引发学生的好奇心和求知欲，从而激发学生参与化学实验的兴趣。例如，在教学中通过演示或者展示一些特殊的现象，让学生产生疑问，从而引导学生自己探究，同时加深学生对知识的理解和记忆。

2.让学生自主设计实验方案，提高实验设计和操作能力

在化学实验教学中，老师可以给学生一定的实验题目，然后让学生自主设计实验方案，体验科学探究的过程。在这个过程中，学生需要对实验目的、实验原理、实验条件等进行分析和论证，从而提高实验设计和实验操作的能力。

3.引导学生分析和处理实验数据

在化学实验教学中，老师可以引导学生分析和处理实验数据，培养学生的数据处理和分析能力。通过这种方式，学生能够更好地理解实验数据的含义，从而更好地理解科学知识，提高自己的判断能力和分析能力。

4.鼓励学生展示实验结果，提高沟通表达能力

在化学实验教学过程中，老师可以要求学生展示自己的实验结果，并进行相互讨论。这种方法可以培养学生的沟通和表达能力，同时也可以促进学生之间的交流，提高合作能力。

5.设立实验主题，提高科学创新能力

在化学实验教学中，老师可以设立一些实验主题，让学生进行自由实验探究，从而提高学生的科学创新能力。在这种情况下，学生需要从多种角度进行思考和研究，以应对各种实验情况，从而更好地发掘和挖掘自己的潜力。