一、背景

探究性实验教学作为科学课程教学的重要组成部分，它以其独特的魅力吸引学生步入奇妙的科学的殿堂，激发学生探究的欲望，引导学生卷入科学发现的过程，激活学生探究的潜能，启发他们像科学家那样探索科学的奥秘。我们过去在探究性实验教学中几乎都是按“老师示范— —学生模仿— —发现现象— —教师归纳”的教学程序进行，甚至有些教师步步示范，学生被动跟随，依赖性强。忽视了学生的主体地位，这样做以其组织简单、结论统一、秩序井然而被广泛采用，但他却极大束缚了学生的观察能力、操作能力和思维能力的发展。推进新课堂改革，培养具有实践能力和创新精神的高素质人才，是21世纪教育的核心和灵魂。而课堂教学是新课程改革的主阵地，能否真正突出以学生为中心是课堂教学的关键。这就要求在课堂教学中以学生为中心，让学生动起来，在动中交往、在动中求知、在动中发展、在动中创新。我在几年的科学课探究性实验教学中，不断探索、实践，总结出成功而有效的以学生为中心探究性实验教学课堂组织形式。

二、以学生为中心探究性实验教学课堂组织形式

科学课程中，以学生为中心的探究实验教学课堂组织形式应以开放式为主，只有将实验过程全方位开放，让每个学生全程参与实验，才能发展学生的思维能力、实验能力、观察能力，提高学生的科学素养。

1、让学生自行发现问题，开放实验定向

在四年级《凝结》实验的教学中，笔者先演示了一个生活现象：在一个带盖茶杯中倒上热水，盖上盖，过了一会后展示给学生观察。他们很快发现问题：杯盖上有水珠。这是怎么一回事呢？于是学生产生了各种各样的猜测：有的说是因为杯里有热水，有的说是因为水遇到了杯盖┅┅，虽然猜测很表面化，但他们渴求释疑的积极思维被激发了。

向学生开放实验只不过是一种教学意识，教师的主导作用要充分体现，通过课的导入，仅可能使学生的思维指向教学目标，而不包办代替学生提出问题。

2、让学生自行设计方案，开放实验方法

在《凝结》实验中，学生经过猜测后，教师及时指导学生自行将猜测转化为实验方案，学生将热水和冷水与热水和热盖和冷盖进行了多种组合，在讨论中，学生根据对比实验只能有一个条件不同，其余条件都要相同的基本原则优选方案，但仍有分别以冷水或热水或冷盖或热盖为不变条件的四种实验方案被采用，其中，以冷水或热盖为不变条件的几乎没有发现现象，但这恰恰成为另外两种方法的补充，使实验完美，而且也激发了学生课后再实验的兴趣。

实验方法的设计指导应是全程的，就是说实验前预选方案要指导，实验中改进方案也要及时指导，只有这样，才能使学生自行设计实验方法的能力在实践中得以发展。

3、让学生自行选择器材，开放实验设备

实验方案拟定后，学生就开始进入实验操作阶段了，选择那些材料来实施方案是学生必须首先考虑的。教师课前充分考虑，尽量多准备一些供学生选择的材料，在课内要为学生选择材料进行必要的补充和指导。

在《凝结》实验中，我让学生自带有盖的瓷茶杯和玻璃杯，并为学生提供玻璃片，学生选用了不同的材料。在实验过程中使用玻璃片做盖的学生目睹了水珠渐变过程，用玻璃杯的同学看到了水蒸气蒸腾到玻璃片上凝结成水的全过程，现象反馈的差异也促使学生反思自己的选材与别人选材的优劣。教师适时地对不拘泥于导入实验，创造性地选配实验材料，使实验现象易于观察的学生给予鼓励，从而让学生逐步学会选材。另外，我们还尝试讲仪器室向学生开放，让学生参与实验准备工作。

4、让学生自行把握实验环节，开放实验时间

受班级授课制的时间制约，长期以来，教师在时间和任务之间艰难抉择，大多数采取了受制于时间而敷衍于任务的做法，实验过程齐步走，这样不能保证全员参与实验全过程。

我在执教时间中，尝试着减少环节、突出辅差、异步推进，即全课只有“引发──探究──研讨”三个环节，把课堂的一半以上时间还给学生自行探究研讨，实验的每一个具体环节的进程由学生根据各自情况决定。这期间，教师加强巡视指导，使走入歧途或却有困难的实验小组顺利地完成实验过程，实验的参与率和达到度提高了，也是说有学生充分经历实验过程。

5、让学生自分析实验现象，开放实验结论

实验过程亲历、实验方法自定，使学生得到了充分的感性教材，为获得理性认识奠定了坚定的基础。但小学生逻辑推理能力、概括能力较差，这是很多科学教师采取包办代替结论的教法，使学生的逻辑思维能力和表达能力的发展受到了影响。

我在教学实践中，从一开始就注意引导学生自行分析现象、归纳结论，有时宁可结论不完整，待学生归纳能力提高后再回头分析，得出完整结论。这样在弥补的同时，分析概括能力得到进一步训练，全阶段的知识能力目标达到。

在学生分析实验现象概括事物本质的过程中，教师的指导作用特别重要，这主要表现为引导学生在现象与本质之间架一座桥。我一般采用顺向推导和逆向反证两种教学指导方式，前者一般适用于从正确的实验猜测（假设）出发的实验，后者一般适用于实验假设错误而进行的实验，后者由于实验结果与导入的现象不符甚至相悖，所以往往需要引导学生逆向检查实验过程无误后，才能反证假设有误，从而确立正确结论。

三、结果与分析

以学生为中心探究性实验教学课堂组织形式采用开放式后，课堂气氛活跃，学生学习积极性高涨，激活了探究的潜能。通过与以前教学相比，学生实验技能明显提高，实验方法多种多样，实验设计方案合理。小组合作交流意识增强，形成了宽松、活跃、民主、和谐的教学氛围，学生善于提问，敢于猜测，勇于实践，树立了自信心，促进了可持续发展。

开放性课堂组织形式坚持以人为本，将探究的主动权交给学生。课堂贯穿了“以探究为核心”这一课改理念。为使这一理念落到实处，教师为学生创设了发现问题情境，同时提供了丰富的富有结构型的材料，引领学生自由选择探究问题，自主设计实验，并选择合适的材料做实验，解决问题。在整个课堂中孩子们亲历了观察、实验、交流、分享等系列探究活动，从中体验了学习科学的乐趣，提高了学生的科学素养，真正实现了学玩结合，动中做科学。

四、讨论与结论

以学生为中心探究性实验教学课堂组织形式采用开方式的研究，得到了以下结论：

1、激发了学生学习兴趣，诱发了探究欲望和动机。

2、使每个学生都能形成自信心和持续发展能力，促进了学生积极主动发展。

3、提高了学生思维能力、实验能力、观察能力，有利于提高学生的科学素养。

4、学生的主体作用得到发挥，有利于新型师生、生生关系建立，使课堂教学呈现出勃勃生机。

探究性实验课以提高学生思维、动手、观察能力为目标，由于科学实验形式、内容多种多样，课堂组织形式也并非相同，也不适宜用一种形式去套那么多活灵活现的、有个性的、有鲜明特点的个体。因此，以学生为中心探究性实验教学课堂组织形式除适合学生实际外，还要发挥教师的创造性，不断摸索和改进，以学生的发展为准则，确实提高学生的科学素养。总之，教师必须更新教育思想，牢固树立“以学生为中心”的思想，创造有利于学生主动求知的学习环境，充分挖掘学生创新潜力，做学习的主人。