浅谈科学实验中手脑并用与能力培养
摘要： 小学科学教育的基本理念就是面向全体学生，以学生的科学学习为主体，以学生的科学探究为核心，以学生亲身经历以探究为主的学习活动为主要途径，以促进学生科学素养的形成和发展为目标。这就要求教师在教学实践中尽可能根据少年儿童的心理和认知特征.遵循认知活动与情感活动的相互作用规律。让学生手脑并用，观察比较，亲身体验，依托不同的学习内容，从思维、感官、行为 等各方面培养学生的观察能力、动手能力和创新能力。
关键词： 科学实验 手脑并用 能力培养
科学是一门实验性很强的基础科学，科学课程设置，离不开实验教学；从质的方面看，科学实验对提高教学质量有决定性的作用；从量的方面看，它是完成教学计划的重要条件。特别是加强科学实验，培养学生科学的动手能力与思维能力，在提高素质教育和经济知识日新月异的今天，对学生掌握“基础”，开发智力，打开创新之门，都有非常重要的作用。从人的进化过程看，手脑的关系非常密切，脑功能的形成和充分发育，人类思维的形成都与手的解放有关，人脑形成后反过来又促进了手的运用更灵活，成为人类认识世界、改造世界的特殊工具。因此，动手能力与思维能力是人类认识世界的开端，是发现问题和发明创造的首要步骤。动手能力与思维能力的有机结合是发展创造能力的基础，也是小学生学习科学知识、培养良好的科学素养的重要方法和途径，科学实验又是科学教学中一种特殊形式的学习实践活动，在这个实践过程中，实验—动脑—动手—再动脑始终紧密联系在一起，它们相互影响、相互制约，相互促进。
《 科学课程标准》在阐述“课程性质”时强调,这门课程“将细心呵护儿童与生俱来的好奇心，培养他们的科学兴趣和求知欲，引领他们学习与周围世界有关的科学知识，帮助他们体验科学活动的过程和方法，使他们了解科学、技术和社会的关系，乐于与人合作，与环境和谐共处。”这表明《科学课程标准》强调的不仅仅是掌握科学知识，而且着重于每一个人科学素养的培养以及科学能力的培养，强调的是“做科学”，“懂科学”，而不是“听科学”，“看科学”。徐特立曾说过：“劳力和劳心并进，手和脑并用。”科学课中的做实验常常被理解为“动手”做，动手操作确实是实验过程的一个方面，但操作不是最终目的，重要的是实验前后的动脑思考。在引导学生进行科学探究的过程中，不仅要为学生创造亲手实践的机会，更要组织学生在动手之前进行猜想思考，在动手之后进行动脑研讨，并选择自己擅长的方式表达与交流，这样才能体现探究的本质，才能有效地培养学生的科学素养。
一、 观察能力的培养
在科学实验教学中，要让学生掌握科学知识，明白科学道理，直觉思维，主动观察是基础。“处处留心皆学问”，观察是一种有目的、有计划、持久的感知活动，是认识世界，获得知识的开始，是发现问题的重要途径。教学中，我十分重视指导学生确定观察的目的和任务，教会观察方法，引导学生认真细致深入地观察。例如上三年级《观察大树》这一课时，根据小学生的认知和思维特点，教师应该有序地引导学生观察思考。即课堂上先请学生说说自己想要观察树的什么？准备怎样去观察？观察时要注意什么？有了这些“心”的准备，再带领他们去实地经历一次“眼”和“手”的观察活动，组织学生带着放大镜、卷尺对校园中的各种树木进行观察。通过观察比较，找出相同点和不同点，并要求随时将观察的心得体会记录下来，最后再回到课堂上进行“心”的思考：交流总结观察的方法、收获和疑问，形成一棵“我的大树”。这样不但活跃了课堂气氛，而且学生在没有任何心理负担的状况下学会了观察比较，掌握了树的有关知识。再如上《各种各样的叶子》这一课，课前可以让学生自己动手采集各种各样的叶子，课中进行分组观察比较，找出各种叶子的特征，并根据叶子的不同形状给树叶取名，比如银杏树叶子像扇形.学生就给它取名“扇形叶”，松树叶子像针形，就给它取名“针形叶”等等，通过动手采树叶，用眼观察树叶，用心想树叶的特征，想象树叶的形状像什么，学生发现各种各样的树叶不但形状不一，而且非常美丽，用这些叶子可制成漂亮的图案。课后，学生们便纷纷用树叶拼成一幅幅美丽的图案。教学中，如果让学生持续经历这种眼与心的结合，手与脑的并用，不仅能让学生逐渐学会正确的观察方法，养成良好的观察习惯，拓展丰富的想像力，还能有效提高学生的观察思考和发现问题能力。
二、动手能力的培养
“人生两个宝，双手和大脑。用脑不用手，快要被打倒。用手不用脑，饭都吃不饱。手脑都会用，才是开天辟地的大好佬。”这是陶先生写的一首《手脑相长歌》，它形象地说明了只用手不用脑或只用脑不用手都不行，必须手脑并用。可见，在培养学生观察、想象能力的同时.也要注重学生的动手能力培养，使学生不但心灵，而且手巧。在教学中让学生参与实验是培养学生动手能力的重要途径。因为有些知识特别抽象， 教师在讲解这些概念、定义时，学生不容易掌握，即使学生死记硬背强记住了，也不一定了解其中的道理，只有通过实验才能证明那些定义、概念是否正确。例如小学科学三年级下册第二单元《空气》中的一些知识点：空气占据空间，水中也有空气；空气可以被压缩等，这些知识点单凭老师在课堂上讲解，学生是不可能了解其中奥秘的，所以，教学中必须让学生亲自动手、参与实验，从中加以理解和掌握这些抽象知识。比如在讲“空气占据空间”这个概念时，教师可以让学生先做个实验：在一个水槽里倒满水，把纸团紧塞在玻璃杯底，将玻璃杯倒立水槽中，学生自己动手实验，然后进行观察，看杯内的纸团会不会湿，如果把杯倾斜，看看发生了什么现象？想想其中的奥秘？通过实验—观察—思考，最后得出结论：空气虽然看不见，摸不着，但它也占据着空间。这一手脑并用的实践活动使学生体验了自己动手实验掌握知识的喜悦，同时也激发了学生学科学、“做”科学的积极性，并有效地锻炼了学生的动手操作能力。
三、创造能力的培养
培养学生的创造力，除了要重视创造行为的养成和创设创造环境外，最重要的是创造性思维的培养。爱因斯坦曾经说过：提出一个问题往往比解决一个问题更重要，因为解决问题也许是一个教学上或实验上地技能而已。而提新问题、新的可能性，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。要培养学生的创新能力必须使学生对所学的内容感兴趣。要使学生对科学创造感兴趣，就需要教师在课前认真准备，设计一些学生感到新鲜、有趣、有吸引力的语言、动作等创设情景，引导他们的创造性思维。如《浮力》创设情景，自然地引入新课。让学生把乒乓球投入水中，观察后鼓励学生描述他看到乒乓球的情景。再让学生看轮船停在水面上，气球停在空气中的画面，鼓励他们说一说所见到轮船、气球的情景。然后教师简洁地指出：我们在描述乒乓球、轮船、气球的情景中都用了“浮”字。接着鼓励学生想一想、说一说：乒乓球、轮船在受到竖直向下的重力作用时还会“浮”的原因。学生通过实践—思考－讨论，很快就明白了：原来固体、液体、气体它们都存在浮力。课后，有的学生发现鸡蛋很容易破碎，便利用空气也具有浮力的原理制作了“鸡蛋保护器”；再如上了《光的传播路线》之后，有的学生就利用物体吸收光的本领以及光的反射、折射原理而自主发明了简易的太阳能热水器。这些都充分证明只要给孩子一个创造的空间，那他定会给你带来惊喜。
总之，在科学实验教学中，教师只要注意创设情境，巧设疑点，给学生留出充分思考的余地，激起学生的好奇心，鼓励学生手脑并用，通过实验验证科学原理，就能有效地培养学生的观察能力、动手能力和创造能力。
参考文献
1.《新课程教学设计之小学科学》 首都师范大学出版社
2.《E环境下的中小学学科教学专题研修——小学科学》浙江省教育厅师范教育处
3.《探究——小学科学教学的思想、观点与策略》 罗星凯 人民教育出版社
4.《创造教育全书》 经济日报出版社
作者：武文勋
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