小学科学教学中培养学生探究能力的策略
摘要
关键词
小学科学教学;培养学生探究能力;实施策略
正文
引言
小学科学教育是培养学生科学素养与创新精神的基石,探究能力作为科学思维的核心,直接影响学生解决实际问题的能力。传统教学模式偏重知识灌输,易导致学生被动接受。新课标强调"做中学",要求通过探究活动激发学生好奇心,引导其主动观察、实验、分析。
1小学科学教学中培养学生探究能力的重要性
在小学科学教学中着力培养学生的探究能力,是契合科学学科本质与儿童认知规律的必然选择。科学教育不仅传递知识,更需引导学生像科学家一样思考,而探究能力正是连接理论与实践、观察与创新的桥梁。当学生面对教科版教材中“植物的生长变化”“声音的产生与传播”等主题时,主动提出疑问、设计实验、收集证据、分析结论的过程,能使其深刻理解科学概念的动态生成性,而非机械记忆静态结论。这种能力训练有助于打破“标准答案”的思维束缚,让学生在试错与修正中体会科学探索的严谨性与灵活性。在研究“磁铁的磁性”时,学生通过自主操作不同形状磁铁、测试吸附物体种类,既能发现磁性的普遍规律,又能提出“磁力强弱是否与形状相关”的延伸问题,形成“观察现象—提出假设—验证推理”的完整思维链条。长期浸润于探究实践的学生,会逐渐养成对未知的好奇心、对证据的敏感性以及对结论的批判性,这些素养将超越学科边界,为其未来解决复杂问题、适应快速变化的社会奠定坚实基础。
2小学科学教学中培养学生探究能力中面临的困难
2.1探究资源与课时限制的矛盾
小学科学课程涵盖生命、物质、地球与宇宙等多领域内容,教科版教材以主题式编排强化知识关联性,但实际教学中,探究活动常因课时紧张难以充分展开。在“植物的一生”单元中,学生需经历播种、观察、记录、分析的全过程,但单课时40分钟的限制往往迫使教师压缩观察周期或简化记录方式,导致探究流于形式。部分学校实验器材配置不足,如显微镜、传感器等设备数量有限,学生难以通过反复操作深化认知;自然材料如植物种子、昆虫标本的采集也受季节与地域限制,进一步制约了探究资源的多样性。这种资源与课时的双重约束,使得探究活动常停留在“教师演示”或“视频模拟”层面,学生亲历实践的机会被大幅压缩,难以形成对科学本质的深刻理解。
2.2学生认知水平与探究深度的失衡
小学阶段学生抽象思维尚未成熟,对复杂科学概念的理解依赖具体经验支撑。教科版教材通过“观察与提问”“猜想与假设”等栏目引导学生逐步深入探究,但低龄学生常因生活经验匮乏或语言表述能力有限,难以提出具有探究价值的问题。在“声音的传播”实验中,学生可能仅关注“声音能否通过固体传递”,却忽视对“传播介质特性”的追问,导致探究停留在表面现象。部分学生习惯于接受教师预设的探究路径,缺乏自主设计实验的勇气与能力,面对开放性问题时易产生畏难情绪。这种认知水平与探究要求的差距,使得课堂常出现“教师推着走”的被动局面,学生主动思考与批判性思维的培养受到阻碍。
2.3教师专业素养与探究指导的错位
探究式教学的有效实施依赖教师具备扎实的学科知识与灵活的引导策略。部分教师对科学概念的理解停留于教材表述,难以解答学生实验中生成的“意外问题”,如“为什么同种植物在不同土壤中生长速度不同”,只能以“后续再学”回应,削弱了学生的探究热情。此外,教科版教材强调“做中学”,但部分教师仍沿用“讲实验”模式,将探究步骤拆解为固定流程,要求学生按部就班操作,忽视了对学生思维过程的关注。在“电路连接”实验中,教师可能直接告知串联与并联的差异,而非引导学生通过试错发现“短路”原因,导致探究沦为“验证已知结论”的工具。这种指导方式的错位,使得课堂难以形成“质疑—探索—反思”的良性循环,学生探究能力的提升受限。
3小学科学教学中培养学生探究能力的实施策略
3.1创设真实情境,激活探究内驱力
教科版教材以生活化主题串联科学知识,为情境创设提供了丰富素材。教学中可结合单元内容设计真实问题场景,如“如何为校园植物设计防虫标识”“怎样利用废旧材料制作简易净水器”,将抽象概念转化为具体任务。学生通过观察现象、识别矛盾,自然产生“为什么”“怎么做”的探究冲动。在“天气与气候”单元中,教师可引导学生记录一周天气变化,对比气象预报数据,发现“局部降雨未被预测”的差异,进而引发对“天气系统复杂性”的讨论。此类情境打破教材与生活的界限,使学生意识到科学探究源于解决实际问题的需求。教师需注重情境的开放性与层次性,既提供基础任务保障全员参与,又设置挑战性问题激发深度思考,让不同认知水平的学生均能找到探究切入点。当学生感受到科学知识与自身生活的紧密联系时,其主动观察、提问、验证的意愿将显著增强,为探究能力发展奠定情感基础。
3.2优化实验设计,强化实践体验感
实验是科学探究的核心载体,教科版教材通过“探索”“调查”等板块构建了循序渐进的实践体系。教学中需突破“按图索骥”的实验模式,鼓励学生根据问题自主设计步骤、选择材料、调整变量。例如,在“磁铁的磁性”实验中,教师可仅提供不同形状磁铁与各类金属片,要求学生通过组合操作归纳“磁力大小与形状无关,但与距离相关”的结论。此过程中,学生需经历“预测—测试—修正—再测试”的循环,在试错中理解控制变量的重要性。教师还应注重实验的延展性,如将“植物向光性”观察从课堂延伸至家庭,要求学生记录不同光照条件下豆苗生长方向,并尝试用遮光罩设计对比实验。这种跨时空的实践任务能培养学生持续观察、记录与分析的习惯,使其在长期数据积累中领悟科学规律的严谨性。
3.3构建对话课堂,促进思维可视化
探究能力的提升依赖深度思考与清晰表达,对话课堂为此提供了交流平台。教科版教材中“研讨”环节的设计旨在引导学生分享观察结果、解释现象原因、评价探究过程,教学中需将其转化为动态的思维碰撞。例如,在“溶解的快慢”实验后,教师可组织“证据辩论会”,要求学生用实验数据支持“搅拌能否加快溶解”的观点,并回应同伴质疑。此类活动迫使学生将零散观察转化为逻辑陈述,在倾听与反驳中完善认知结构。教师还需引导学生关注探究过程的反思,如提问“如果重新设计实验,你会改进哪些环节”“实验误差可能来自哪里”,促使其从“完成实验”转向“优化实验”。为保障对话质量,教师可引入“思维工具”,如概念图帮助学生梳理变量关系,科学笔记模板规范记录格式,使隐性思维过程显性化。
结束语
培养探究能力不仅是科学教学的目标,更是点燃学生思维火种的关键。当教师敢于放手让学生试错,当课堂从"标准答案"转向"多元思考",学生便能在自主建构知识的过程中,体会到科学探索的乐趣与价值。这种能力将伴随他们成长,成为应对未来挑战的利器。
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