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摘 要：我国新的《小学科学课程标准》中指出：“科学实验要注重多方面能力的培养”。这对我国目前的小学科学课程的改革来说既是一个新的理念，也是近二十年小学科学教学改革一直所推崇的教学思想。本文通过对小学科学实验中三个过程的剖析，试图从符合学生思考的角度给探究性实验以新的内涵，指出科学是一个能融合各种教学方式的开放系统，它以知识为载体，以具有儿童情趣的和既有科学价值与能力训练价值、又有社会价值的科学问题为学习的主干内容，以符合儿童科学认识活动规律的教学过程组织形式，在教师的促进下进行的一种充分自主而有效的科学实验活动。
关键词：科学实验 动手能力 想象 质疑
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2014）01-095-02
美国《国家科学教育标准》明确提出，科学实验的主要方式是探究性学习：探究是一种多侧面的活动，需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西；需要设计调研方案；需要根据实验来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告之于人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维。由此可知：科学实验并不是简简单单地培养单一的动手能力。
我们知道：一个完整的科学实验一般要通过提出问题——设计实验——实验操作——结论收获几个阶段才能完成。下面我就从实验的这几个环节谈谈科学实验中其它能力的培养。
一、实验的第一过程：质疑能力的培养
在科学实验教学时，一般以学生熟悉的问题提出课题，这个问题可直接提出，也可通过一种现象间接引出，接着引导学生分析这个问题，并充分调动学生的想象力和创造性思维，使他们能创造性地提出一些解决问题的假设。这一阶段不仅要给学生留有足够的思考时间，还要采取讨论式的方法，给学生创造一个相互交流、集思广益的氛围。最后，通过筛选，得出解决问题的众多假设。就是这样一个科学有序的过程让学生在科学实验的第一过程中形成质疑能力的培养。
质疑是创新意识的潜能，是创新意识的萌芽。因此，当学生在质疑心的驱使下而提出各种古怪的问题或做出某些荒唐的事情时，作为教师，应该在认真调查的基础上给予鼓励，并引导学生提出问题给予指导。例如：我在教学“电产生热”一课时，要求学生用一根铁丝把一节电池的正负极连接起来，并摸一摸铁丝，手有什么感觉？这个实验本身效果不明显，可是有的学生的效果却很突出——手很烫，原来他是用了三节电池。虽然他与实验的要求不一致，但恰恰由于这一个不一致，使他发现了电热效果明显的一种方法。因此，这时教师切不可训斥否定学生，否则就把学生质疑思维的萌芽扼杀在摇篮里，教师应该大力表扬，并以此为契机进行启发，唤起创新意识：“除了增加电池，还有哪些办法也能使电热效果更明显呢？请你自己设计实验动手试试。”这时学生创新的意识则更强烈。正像“苏教版”科学（自然）教材主编徐康毅同志所说：“孩子能想别人没想过的，说别人没说过的，做别人没做过的，这是一种创新行为的表现，我们不仅不能批评，反而应大加称赞……”
二、实验的第二过程：设计能力的培养
在设计实验时，首先要将假设的众多因素摆出来，然后提出究竟与哪种因素有关，怎样才能验证一个假设是否正确。 这个提问是让学生思考，并说出实验的方法和采用这个方法的理由。这种表述很重要，它是将学生的内在思维过程用外部语言的形式展现出来，然后再产生设计思维。只有通过表述，才能知道这种方法对不对，合不合逻辑；只有通过表述，才可以促进学生设计思维能力的提高，也才有助于学生对实验原则的理解。
例如：我在教“彩虹的形成”这课时，需用三棱镜做太阳光的色散实验，因学校没有三棱镜，怎样上好这节课呢？学生也为此而感到失望，老师鼓励学生结合日常生活中的现象，想办法解决。没想到学生的点子还真多：有学生用笔筒吹肥皂水泡对着阳光，肥皂泡出现了各种颜色；有的学生带来了喷雾器，连续不断的喷雾出现了各种颜色；还有的学生摸索出这种方法：端来一盆水，水中放一块平面镜，放在阳光下，变换水中镜子的倾斜度，将阳光反射到一张白纸上，也出现了七种清晰的色光。没想到还有个学生带来了家里的“停电保”，充足了电来代替太阳光，也得到了同样的效果。这样让学生 自己想办法做实验，不仅克服了教师指导实验单一化，而且让学生也尝到了自行设计实验的甜头，学得特别来劲儿！
总之，教师应从根本上转变教学观念，大胆放手，敢于尝试，充分利用各种方法、途径，让学生自己去实践去设计，把培养学生的创新意识贯穿教学的全过程，来培养学生的设计能力。
三、实验的第三过程：探究能力的培养
实验操作不是简单的动手操作，而是要将前面的设计用实验再现出来，同时也是将学生的思维过程再现出来。从学生的探究能力上来说，探究能力的形成与发展是一个渐进的过程，他们不可能一开始就有独立从事探究学习的能力。因此，教师在开展探究教学时，要根据各种具体情况，充分发挥主导作用，处理好“扶”与“放”的关系，逐步让学生学会独立的探究学习。
科学是一门实验性很强的学科。受考试等多方面因素的影响，过去有些教师不太愿意带学生上实验室做实验，通常只在教室演示实验，或者干脆讲实验，学生也只 是背背实验名称、所用器材、实验过程、结果、注意事项等。总之，只要能通过考试就行。这样，学生本应通过自己亲手做实验获得的知识，却通过背书给“解决”了，动手动脑能力，实际操作能力从何而来？科学发明创造从何而来？随着教改的深入实验作为学生的综合素质能力的考查得到了加强，作为科学教师，一定要把实验的时间和空间留给学生，让学生自己去探索、去研究、去发现、去总结，从实验中获得知识和能力，从实验中得到思维的锻炼，从实验中发现未曾解决的问题。为 了培养学生的探索精神，为了给学生更多的实验机会，我把许多演示实验改为学生实验，并且采用了边学边实验的方法。例如：对《爬行动物》一课的研究过程就经历了“部分探究——完全探究——科学归纳”的过程。起初，《爬行动物》的教学是以蛇和壁虎为典型认识对象来学习爬行动物的特征的，这种学习方式所学到的爬行动物的特征的知识不是通过科学归纳发现的，可以说是教师传授给学生的（传授者角色）。后来，我花了两节课的时间让学生根据自己的认识和对资料的占有去自由地对动物进行分类（完全探究方式，促进者角色），一开始学生从各种不同的角度对动物进行了分类：如分为肉食、草食和杂食类，哺乳类、鸟类、鱼类、两栖类和爬虫类等，当时就为学生的“探究”能力所折服，而且随着研讨的深入，发现学生已经可以很好地理解各类动物的特征，这样的学习不仅充分体现了教师的促进者角色，而且还成功地运用现代信息技术改变了传统的课堂学习方式，促使了探究学习的形成，这时学生获得的概念才是真正意义上理解了的。 最后，分析对比得到结论。从此实践中证明：我们这样操作不仅仅培养了学生的动手能力，更让学生从中形成了自我探究，自行思索的能力，提高了学生学习科学科学的整体素养。
四、实验第四过程：课后研究热情和总结能力的培养
一个科学实验的结果就是一个因果关系。就一个大课题来说，如“怎样加快溶解”，它包括三个小课题，也就是三个科学实验，这三个科学实验的结果就是三个独立的因果关系，而实验的目的不仅是得出这三个因果关系，还要将这些因果关系综合起来解决“怎样加快溶解”的问题。对比实验是解决这个大课题的一种手段。所以在教学中不应该只停留在学会做几个科学实验，而是需要会运用科学实验解决一些问题。这个综合运用的过程对学生来说 也是一个思维训练的过程，即通过对几个独立因果关系的归纳概括，得出对大课题的解决办法。如，搅拌能加快溶解；加热能加快溶解；研沫能加快溶解。如果要迅速加快溶解，就必须同时采用搅拌、加热、研沫办法。在教学时，要将这个思维过程充分体现出来，让学生自己去归纳和概括，最后通过一个综合性的比赛来完成这个大课题。
百年大计，教育为本；教育大计，教师为本。特别是21世纪的知识经济时代，随着科技进步，经济全球进程化加快，以科学和教育为支撑的各国综合国力的竞争更加激烈。由于知识与技术、人才与科技相互促进，互为需求，承载着知识与技术为主体的人才，成为世界范围内的各国经济发展和技术竞争中的争夺对象。作为科学教师的我们最应该做的事是什么呢？专家们认为科学教师应是学生潜质的开发者，我觉得很有道理。现代科学知识量多且发展快，教师要在短短的几年学校教育时间里把所教学科的全部知识传授给学生已不可能，而且也没有这个必要，教师作为知识传授者的传统地位正在被动摇。我们唯有最大限度地以科学实验的操作开发学生的潜能，开发其自主学习、设计的能力。这样，才能从根本上形成：青，取之于蓝而胜于蓝；冰，水为之而寒于水。
这也正如苏霍姆林斯基在《给老师的建议》中写道：“获取知识——这就意味着发现真理，解答疑问。你要尽量使是你的学生看到，感觉到，触摸到他们不懂的东西，使他们面前出现质疑。在设计实验中自主的探究并且形成最后的总结能力和课后的研究热情。如果你能做到这一点，那样的科学实验才是真正成功的科学实验。”那就让我们把目光从科学实验那简单的动作要求上面转移开来，在质疑、设计、探究、总结中引领我们的学生去发现、去探索更多未知领域。让真正的科学实验之花烂漫在中国素质教育的原野上……
参考文献：
[1]全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准（实验稿）[M].教育科学出版社.
[2] 刘默耕. 小学科学改革探索[M]. 湖北教育出版社.
[3]兰本达等著.小学科学教育的探究研讨教学法 中文版序言[M].人民教育出版社，1983.
关键词：科学实验 动手能力 想象 质疑
中图分类号：G632 文献标识码：A 文章编号：1672-8882（2014）01-095-02
美国《国家科学教育标准》明确提出，科学实验的主要方式是探究性学习：探究是一种多侧面的活动，需要做观察；需要提出问题；需要查阅书刊及其他信息源以便弄清楚什么情况已经是为人所知的东西；需要设计调研方案；需要根据实验来检验已经为人所知的东西；需要运用各种手段来搜集、分析和解读数据；需要提出答案、解释和预测；需要把研究结果告之于人。探究需要明确假设，需要运用判断思维和逻辑思维。由此可知：科学实验并不是简简单单地培养单一的动手能力。
我们知道：一个完整的科学实验一般要通过提出问题——设计实验——实验操作——结论收获几个阶段才能完成。下面我就从实验的这几个环节谈谈科学实验中其它能力的培养。
一、实验的第一过程：质疑能力的培养
在科学实验教学时，一般以学生熟悉的问题提出课题，这个问题可直接提出，也可通过一种现象间接引出，接着引导学生分析这个问题，并充分调动学生的想象力和创造性思维，使他们能创造性地提出一些解决问题的假设。这一阶段不仅要给学生留有足够的思考时间，还要采取讨论式的方法，给学生创造一个相互交流、集思广益的氛围。最后，通过筛选，得出解决问题的众多假设。就是这样一个科学有序的过程让学生在科学实验的第一过程中形成质疑能力的培养。
质疑是创新意识的潜能，是创新意识的萌芽。因此，当学生在质疑心的驱使下而提出各种古怪的问题或做出某些荒唐的事情时，作为教师，应该在认真调查的基础上给予鼓励，并引导学生提出问题给予指导。例如：我在教学“电产生热”一课时，要求学生用一根铁丝把一节电池的正负极连接起来，并摸一摸铁丝，手有什么感觉？这个实验本身效果不明显，可是有的学生的效果却很突出——手很烫，原来他是用了三节电池。虽然他与实验的要求不一致，但恰恰由于这一个不一致，使他发现了电热效果明显的一种方法。因此，这时教师切不可训斥否定学生，否则就把学生质疑思维的萌芽扼杀在摇篮里，教师应该大力表扬，并以此为契机进行启发，唤起创新意识：“除了增加电池，还有哪些办法也能使电热效果更明显呢？请你自己设计实验动手试试。”这时学生创新的意识则更强烈。正像“苏教版”科学（自然）教材主编徐康毅同志所说：“孩子能想别人没想过的，说别人没说过的，做别人没做过的，这是一种创新行为的表现，我们不仅不能批评，反而应大加称赞……”
二、实验的第二过程：设计能力的培养
在设计实验时，首先要将假设的众多因素摆出来，然后提出究竟与哪种因素有关，怎样才能验证一个假设是否正确。 这个提问是让学生思考，并说出实验的方法和采用这个方法的理由。这种表述很重要，它是将学生的内在思维过程用外部语言的形式展现出来，然后再产生设计思维。只有通过表述，才能知道这种方法对不对，合不合逻辑；只有通过表述，才可以促进学生设计思维能力的提高，也才有助于学生对实验原则的理解。
例如：我在教“彩虹的形成”这课时，需用三棱镜做太阳光的色散实验，因学校没有三棱镜，怎样上好这节课呢？学生也为此而感到失望，老师鼓励学生结合日常生活中的现象，想办法解决。没想到学生的点子还真多：有学生用笔筒吹肥皂水泡对着阳光，肥皂泡出现了各种颜色；有的学生带来了喷雾器，连续不断的喷雾出现了各种颜色；还有的学生摸索出这种方法：端来一盆水，水中放一块平面镜，放在阳光下，变换水中镜子的倾斜度，将阳光反射到一张白纸上，也出现了七种清晰的色光。没想到还有个学生带来了家里的“停电保”，充足了电来代替太阳光，也得到了同样的效果。这样让学生 自己想办法做实验，不仅克服了教师指导实验单一化，而且让学生也尝到了自行设计实验的甜头，学得特别来劲儿！
总之，教师应从根本上转变教学观念，大胆放手，敢于尝试，充分利用各种方法、途径，让学生自己去实践去设计，把培养学生的创新意识贯穿教学的全过程，来培养学生的设计能力。
三、实验的第三过程：探究能力的培养
实验操作不是简单的动手操作，而是要将前面的设计用实验再现出来，同时也是将学生的思维过程再现出来。从学生的探究能力上来说，探究能力的形成与发展是一个渐进的过程，他们不可能一开始就有独立从事探究学习的能力。因此，教师在开展探究教学时，要根据各种具体情况，充分发挥主导作用，处理好“扶”与“放”的关系，逐步让学生学会独立的探究学习。
科学是一门实验性很强的学科。受考试等多方面因素的影响，过去有些教师不太愿意带学生上实验室做实验，通常只在教室演示实验，或者干脆讲实验，学生也只 是背背实验名称、所用器材、实验过程、结果、注意事项等。总之，只要能通过考试就行。这样，学生本应通过自己亲手做实验获得的知识，却通过背书给“解决”了，动手动脑能力，实际操作能力从何而来？科学发明创造从何而来？随着教改的深入实验作为学生的综合素质能力的考查得到了加强，作为科学教师，一定要把实验的时间和空间留给学生，让学生自己去探索、去研究、去发现、去总结，从实验中获得知识和能力，从实验中得到思维的锻炼，从实验中发现未曾解决的问题。为 了培养学生的探索精神，为了给学生更多的实验机会，我把许多演示实验改为学生实验，并且采用了边学边实验的方法。例如：对《爬行动物》一课的研究过程就经历了“部分探究——完全探究——科学归纳”的过程。起初，《爬行动物》的教学是以蛇和壁虎为典型认识对象来学习爬行动物的特征的，这种学习方式所学到的爬行动物的特征的知识不是通过科学归纳发现的，可以说是教师传授给学生的（传授者角色）。后来，我花了两节课的时间让学生根据自己的认识和对资料的占有去自由地对动物进行分类（完全探究方式，促进者角色），一开始学生从各种不同的角度对动物进行了分类：如分为肉食、草食和杂食类，哺乳类、鸟类、鱼类、两栖类和爬虫类等，当时就为学生的“探究”能力所折服，而且随着研讨的深入，发现学生已经可以很好地理解各类动物的特征，这样的学习不仅充分体现了教师的促进者角色，而且还成功地运用现代信息技术改变了传统的课堂学习方式，促使了探究学习的形成，这时学生获得的概念才是真正意义上理解了的。 最后，分析对比得到结论。从此实践中证明：我们这样操作不仅仅培养了学生的动手能力，更让学生从中形成了自我探究，自行思索的能力，提高了学生学习科学科学的整体素养。
四、实验第四过程：课后研究热情和总结能力的培养
一个科学实验的结果就是一个因果关系。就一个大课题来说，如“怎样加快溶解”，它包括三个小课题，也就是三个科学实验，这三个科学实验的结果就是三个独立的因果关系，而实验的目的不仅是得出这三个因果关系，还要将这些因果关系综合起来解决“怎样加快溶解”的问题。对比实验是解决这个大课题的一种手段。所以在教学中不应该只停留在学会做几个科学实验，而是需要会运用科学实验解决一些问题。这个综合运用的过程对学生来说 也是一个思维训练的过程，即通过对几个独立因果关系的归纳概括，得出对大课题的解决办法。如，搅拌能加快溶解；加热能加快溶解；研沫能加快溶解。如果要迅速加快溶解，就必须同时采用搅拌、加热、研沫办法。在教学时，要将这个思维过程充分体现出来，让学生自己去归纳和概括，最后通过一个综合性的比赛来完成这个大课题。
百年大计，教育为本；教育大计，教师为本。特别是21世纪的知识经济时代，随着科技进步，经济全球进程化加快，以科学和教育为支撑的各国综合国力的竞争更加激烈。由于知识与技术、人才与科技相互促进，互为需求，承载着知识与技术为主体的人才，成为世界范围内的各国经济发展和技术竞争中的争夺对象。作为科学教师的我们最应该做的事是什么呢？专家们认为科学教师应是学生潜质的开发者，我觉得很有道理。现代科学知识量多且发展快，教师要在短短的几年学校教育时间里把所教学科的全部知识传授给学生已不可能，而且也没有这个必要，教师作为知识传授者的传统地位正在被动摇。我们唯有最大限度地以科学实验的操作开发学生的潜能，开发其自主学习、设计的能力。这样，才能从根本上形成：青，取之于蓝而胜于蓝；冰，水为之而寒于水。
这也正如苏霍姆林斯基在《给老师的建议》中写道：“获取知识——这就意味着发现真理，解答疑问。你要尽量使是你的学生看到，感觉到，触摸到他们不懂的东西，使他们面前出现质疑。在设计实验中自主的探究并且形成最后的总结能力和课后的研究热情。如果你能做到这一点，那样的科学实验才是真正成功的科学实验。”那就让我们把目光从科学实验那简单的动作要求上面转移开来，在质疑、设计、探究、总结中引领我们的学生去发现、去探索更多未知领域。让真正的科学实验之花烂漫在中国素质教育的原野上……
参考文献：
[1]全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准（实验稿）[M].教育科学出版社.
[2] 刘默耕. 小学科学改革探索[M]. 湖北教育出版社.
[3]兰本达等著.小学科学教育的探究研讨教学法 中文版序言[M].人民教育出版社，1983.