在自主实验中培养学生的科学探究素养

1、在自主实验中培养学生的科学探究素养文献标识码 B科学课程标准（79年级）中明确提出：科学课程应以 提高每个学生的科学素养为总目标。 在这其中， 科学探究 （ 过程、 方法与能力 ） 的主要目标是：使学生领悟科学探究的思想，培养 学生进行科学探究所需要的能力， 增进其对科学探究方法与过程 的理解。这里提到的科学探究的思想、 能力及对科学探究方法与过程 的理解，也就是一个人具有的科学素养的表现。因此，培养学生 的科学素养， 尤其是科学探究素养， 是科学课程的重要任务和目 标。实验教学是实施科学课程的重要途径和方法， 实验教学的方 式、方法和开展状况决定着科学探究素养目标的达成程度。 但传 统的演示

2、实验和学生实验存在着缺少开放性和自主性的“内 伤”，很难激发学生科学探究的主动性和积极性， 已经不能满足 科学课程中关于培养学生科学探究素养的要求。 因此，在条件较 好的学校开展学生自主实验活动， 是科学实验教学和科学探究素 养培养的一种重要尝试。1 自主实验的特征自主实验是指学生在教师指导下， 根据自身学习的需求和认 知水平的发展特点，由学生自主确定实验课题，设计实验方案， 在课余时间， 利用实验室资源或简易器材， 完成科学探究任务的 实验活动。它与传统的实验活动比较，具有下列特征和优点。1 1 注重培养学生学习的自主性 由学生自主确定实验课题， 教师鼓励学生自己设计方案， 充 分体现了学生

3、自主探究的新课程学习理念， 真正让学生成为了学 习的主人。 在自主实验过程中， 从课题的确定、 实验方案的设计、 器材的选择、 实验探究的过程， 学生都具有充分的自主权和自由 度，教师只是作为一个建议者和指导者。例如，在学习了种子萌发的条件的有关知识后， 有一位学生 提出自己的想法， 要寻求一种简易方法来鉴别晒干的种子是否仍 然活着。教师可以指导他从种子的萌发、呼吸、酶的活性等方面 去思考，收集相关资料，结合所学的知识，设计方案，详细说明 实验原理、 器材和鉴别步骤。 教师对方案中的一些细节进行了改 进，并鼓励和协助其去尝试，提供技术指导和器材支持，这样经 过多次失败和不断的改进， 他终于完成

4、了任务。 然后他向全体同 学展示了自己的成果， 并解释了工作原理， 接受同学的评价和建 议，进而去改进自己的方案。在这个过程中，这位学生深深地体会到了科学探究的乐趣、 成功的喜悦， 并学会了合作与交流。 这在传统的实验活动中是很 难体验到的。通过上述的例子可以看到与传统的实验活动相比， 自主实验 活动更能让学生体验到学习的乐趣、成功的快乐，促进学生由要我学”变为“我要学”，促进了学生的自主发展12 注重培养学生的合作精神在自主实验中， 提倡学生以小组为单位， 采用合作的方式完 成实验任务。 这种合作包括选题、 选材、探究和交流的各个方面。在合作探究活动中， 让学生充分体会到集体智慧和力量的强

5、大，同时加深对相互协作与责任的认识。在具体的实验活动中， 教师可以允许学生自由组合， 小组人 员和人数均不确定， 而且在完成不同实验时， 可以改变小组的成 员，这样让学生能在一种宽松、 自由和开放的氛围中开展实验活 动。同时，一个学生还可以参加几个小组的自主实验，这样既充 分利用了资源，又提高了学习的效率。1 3 注重培养学生探究性学习探究性学习是以学生的自主性和探索性学习为基础， 由学生 从自己身边和社会生活中提出感兴趣的问题来选择研究专题， 在 教师的指导下收集材料，处理信息，解决问题，进行模拟的科学 研究。 其目的是使学生在探究性学习中， 初步掌握科学研究的一 般步骤和方法，培养学生开放

6、的思维、个体的自信，并挖掘学生 发展潜能，培养学生综合运用知识解决实际问题的能力。自主实验活动充分体现了探究式学习的各种特点， 是探究性 学习在实验教学中的一种实践。它的程序是： 提出课题：教师要注意难易程度； 学生设计实验： 教师要引导学生怎样设计， 学生设计后教师要予以具体指导，对不妥之处予以纠正； 学生探索操作：学生实验操作要规范，观察要全面，记录现象和数据要细致准确； 学生分析得出结论； 学生交流与评价：学生完成自主实验后，要将实验过程、 成果和体会进行展示和交流，接受其他同学的质疑和评价。14 注重知识的整合性及联系生活实际，培养学生分析解 决问题的能力传统的课程过于强调学科本位，

7、缺乏整合现象， 而科学课程 是一种全新的综合理科课程， 注重学科问的联系和整合。 因此教 师要站在综合课程的角度， 引导学生选题和开展活动。 如在有的 学生提出课题“怎样让小球浮起来”，教师引导学生联系物理、 化学、生物等各方面知识来思考，从而找到最合理的实验方案。教师要引导学生设汁与现代社会和科学发展相联系的实际 问题。如学完电的有关知识后，学生提出了制作电池的设想，笔 者就引导学生通过搜集资料，了解干电池和蓄电池的工作原理， 用日常生活中可以获得的材料进行实验， 通过自主实验活动， 学 生完成了水果电池、 醋酸电池等电池的制作。 学生通过这些活动 明白了科学知识与日常生活是紧密联系的， 解

8、决问题需要与学科 配合。2 开展自主实验活动应遵循的原则21 小型多样趣味性和可行性原则自主实验属于课外实验， 是由学生课外自由选择参加， 没有 趣味性就不能调动学生积极性。 趣味性能增强实验的刺激性和吸 引力，诱发学生学习动机；同时这些实验是可行的，它值得做， 有实用价值和推广价值，简便易行。2 2 动手动脑目的性和主体性原则 自主实验是以学生为真正的活动主人， 在教师的指导下独立 组织、自主展开的，由学生自己动手动脑设计，并完成实验，以 期获得某一结论或预期效果， 教师要根据实验目的提前布置， 放 手让学生自主进行实验。23 学以致用实践性和科学性原则学习科学， 若不将所学知识用于生产生活实际， 则是枯燥乏 味的，自主实验的内容要密切联系实际， 除此之外自主实验的设 计方案要求合理化、仪