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小学科学课程标准中明确的提出了“科学课程要以探究为核心”的基本课程理念。探究既是小学生科学学习的主要方式，也是科学学习的目标。这一小学科学课堂的核心理念已深深地植入广大科学教师的思想与行为之中，使我们的科学课堂真正落实了学生在科学学习中的主体地位，使得学生既学会了科学知识、科学方法与技能，又培养了科学的能力，以及科学情感与价值观，较好得促进了学生科学素养的形成。这也是科学学习与传统自然常识课学习一个显著的差别。然而，小学科学课堂教学的低效性，特别是科学探究的低效运作，淡化了科学教学目标的落实，降低了科学课堂教学的效率。因此科学探究活动低效性问题，也成了目前小学科学课堂教学的一个主要问题。
一、小学科学课堂科学探究低效原因分析
从众多的科学课堂教学案例来看，影响科学探究低效性的原因很多，就目前小学课堂探究活动的低效性表现来看主要有以下几个方面：
1、材料准备的随意性。
“我听说了，就忘了；看见了，就领会了；我做过了，就理解了。”——美国华盛顿大学校园的这幅条幅，突出了做的重要性，深刻地提示了“探求的意义在于经历”。而为学生准备探究活动中的实践材料则是关键。但在一线的科学教育课堂教学中，教师在组织探究活动中对“材料”的准备还缺乏重视，对“材料”的科学优化和呈现上缺乏技术，材料的结构性不强，随意现象比较普遍。
“我听说了，就忘了；看见了，就领会了；我做过了，就理解了。”——美国华盛顿大学校园的这幅条幅，突出了做的重要性，深刻地提示了“探求的意义在于经历”。而为学生准备探究活动中的实践材料则是关键。但在一线的科学教育课堂教学中，教师在组织探究活动中对“材料”的准备还缺乏重视，对“材料”的科学优化和呈现上缺乏技术，材料的结构性不强，随意现象比较普遍。
2、自主探究的无序性。
让学生围绕某一课题进行自主探究的活动，可以让学生亲历知识的探索过程，实现知识的自我建构和自我理解，培养独立、能动地解决科学问题的能力。但是对自主探究活动的组织却存在较多误区。教师不知该如何发挥自己在活动中的引导作用，把握不好活动的节奏和时间。例如，有的教师在一堂课上安排好几项活动，结果每一项活动都不到位，学生对关键问题不能形成完整认识，对科学的本质更不能准确把握；还有的教师安排活动时间较长，活动形式单一，而小学生注意力集中的稳定性和持续性都较差，活动时间过长会使学生对活动失去兴趣；还有的教师把握不好让学生自主探究的“度”，或者仍然采取自己设计问题，将活动步骤详细指给学生的办法，这样的探究自然称不上自主探究；或者采取“完全放手，一切交给学生自己”的方式，结果学生在缺乏仔细思考、探究目的尚不清楚的情况下，拿到材料就“动手”，这样都难于达到探究的目的。
让学生围绕某一课题进行自主探究的活动，可以让学生亲历知识的探索过程，实现知识的自我建构和自我理解，培养独立、能动地解决科学问题的能力。但是对自主探究活动的组织却存在较多误区。教师不知该如何发挥自己在活动中的引导作用，把握不好活动的节奏和时间。例如，有的教师在一堂课上安排好几项活动，结果每一项活动都不到位，学生对关键问题不能形成完整认识，对科学的本质更不能准确把握；还有的教师安排活动时间较长，活动形式单一，而小学生注意力集中的稳定性和持续性都较差，活动时间过长会使学生对活动失去兴趣；还有的教师把握不好让学生自主探究的“度”，或者仍然采取自己设计问题，将活动步骤详细指给学生的办法，这样的探究自然称不上自主探究；或者采取“完全放手，一切交给学生自己”的方式，结果学生在缺乏仔细思考、探究目的尚不清楚的情况下，拿到材料就“动手”，这样都难于达到探究的目的。
3、合作探究的低效性。
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确责任分工的互相性学习。合作是新课程倡导的主要学习方式之一，因此科学教师很注意学生的合作学习。但是，目前大部分教师只是关注了合作学习的形式——以小组为单位，而没有真正发挥好群体的智慧，没有起到合作学习的效果，表面看起来很热闹，却没有深度。主要有以下三个方面的问题：首先，我们的合作学习只是流于一种形式。从小组讨论、小组汇报、小组交流、倾听同学发言到全班讨论、交流，这其中学生往往较自由散漫，没有一种良好的课堂氛围。所以教师、学生都感到比较累，课堂的效率往往比较低。其次，在小组合作学习中，讨论、汇报无序性表现严重，没有形成良好的课堂常规。讨论时成了各自聊天的好时间；汇报时只是盯着你老师看，说的却是：“我认为……，“我想……”，而不是“我们小组认为……、我们小组觉得……”。最后，许多课堂中的合作学习最终演变成了个人的表现或是竞争的课堂。多数学生一言不发故作沉思状；有的你争我抢，谁也不听谁，只顾表达自己的意见。往往是“互动”的多，“互助”的少；全班一节课下来真正合作，达到效果的只有寥寥几人，合作的课堂最终演变成了竞争的课堂。
合作学习是指学生在小组或团队中为了完成共同的任务，有明确责任分工的互相性学习。合作是新课程倡导的主要学习方式之一，因此科学教师很注意学生的合作学习。但是，目前大部分教师只是关注了合作学习的形式——以小组为单位，而没有真正发挥好群体的智慧，没有起到合作学习的效果，表面看起来很热闹，却没有深度。主要有以下三个方面的问题：首先，我们的合作学习只是流于一种形式。从小组讨论、小组汇报、小组交流、倾听同学发言到全班讨论、交流，这其中学生往往较自由散漫，没有一种良好的课堂氛围。所以教师、学生都感到比较累，课堂的效率往往比较低。其次，在小组合作学习中，讨论、汇报无序性表现严重，没有形成良好的课堂常规。讨论时成了各自聊天的好时间；汇报时只是盯着你老师看，说的却是：“我认为……，“我想……”，而不是“我们小组认为……、我们小组觉得……”。最后，许多课堂中的合作学习最终演变成了个人的表现或是竞争的课堂。多数学生一言不发故作沉思状；有的你争我抢，谁也不听谁，只顾表达自己的意见。往往是“互动”的多，“互助”的少；全班一节课下来真正合作，达到效果的只有寥寥几人，合作的课堂最终演变成了竞争的课堂。
4、探究活动的浅表性。
科学探究不仅包括学生的动手活动过程，还包括学生的动脑思维过程，探究的本质是思维，目前大部分教师都重视了学生的动手活动过程，一节课一半以上的时间给予学生操作、活动，往往忽视了学生的思维过程，尽管学生比较喜欢参加动手操作的学习活动，但离开了思维的动手活动，或是不知从何入手或是成为无意义的“体力劳动”，效果低微。
以上这4种现象产生究其原因是多方面，主要有以下一些原因：
以上这4种现象产生究其原因是多方面，主要有以下一些原因：
1、来自教师的原因：教师准备的充分性；组织的严密性；调控的灵活性。
2、来自研究内容的原因：研究内容远离学生实际生活，学生不感兴趣；研究内容过于简单，缺乏研究的必要性等。
3、来自学生的原因：无合作意识；探究能力不强；发现问题的能力欠佳等。
二、结合课例，谈谈科学探究有效性的实践
如何提高科学探究的有效性问题是我们面临的一个重大课题，下面结合今天的这堂课谈谈我在这方面的一些探索。
（一）问题指引
1、今天我们要学习什么？了解空气。
2、空气是怎样的呢？玩空气袋，你对空气有什么发现吗？看看谁发现的空气的秘密多？（拿着空气袋到前面来介绍。说说自己对空气的发现。）
3、“吹气球”游戏。
【设计意图：问题是探究的开始，没有问题就没有探究活动，确定探究的问题，不仅决定一节课的内容，而且决定这节课的基本思路。教师通过创设“瓶中吹气球”的情景，造成学生所见现象与原有认识经验之间的矛盾冲突，学生自然产生了想探究的问题，且想寻求答案的热情十分高涨。】
（二）模型导学
1、猜测：老师把气球放到瓶子里吹，气球是否能吹大？
2、学生活动，汇报。
3、引导思考一一推翻这些假设。
4、现在我们来仔细观察这些小瓶，看看瓶子上有什么秘密？
5、用手初步感知瓶里有空气。
6、学生活动
7、交流：看来瓶子里的气球能否吹大和瓶子的空气有关，前面我们用手感受到里面有空气出来，那有没有办法让大家看到里面的空气呢？请你设计一个小实验。
8、学生设计实验。
9、达成共识：空气占据了瓶子的空间
2、学生活动，汇报。
3、引导思考一一推翻这些假设。
4、现在我们来仔细观察这些小瓶，看看瓶子上有什么秘密？
5、用手初步感知瓶里有空气。
6、学生活动
7、交流：看来瓶子里的气球能否吹大和瓶子的空气有关，前面我们用手感受到里面有空气出来，那有没有办法让大家看到里面的空气呢？请你设计一个小实验。
8、学生设计实验。
9、达成共识：空气占据了瓶子的空间
【设计意图：新的教学理念推崇学生自行设计和开展研究活动，这是科学教学的上层目标。然而，三年级的学生，缺乏相关的经历、经验、技能和知识，看似放权，实质却是对学生学习机会的蔑视和伤害。因而，面对有一定难度的活动时，为学生提供一种学习的模型，有着至关重要的意义。】
（三）自主拓展
1、老师还为大家还准备了一些生活中常见的材料，你们能利用这些材料证明空气也占据它们的空间？分小组讨论讨论。我们来比一比，哪组设计的方法多又好。
2、分组从抽屉里拿出材料，开始实验。
3、分组汇报
A：你们是用什么器材来设计的?
B：是怎么做的?（还有什么好的设计吗?其他的小朋友是怎么做的?）
C：在实验中你看到了什么?
D：这说明了什么?
2、分组从抽屉里拿出材料，开始实验。
3、分组汇报
A：你们是用什么器材来设计的?
B：是怎么做的?（还有什么好的设计吗?其他的小朋友是怎么做的?）
C：在实验中你看到了什么?
D：这说明了什么?
【设计意图：科学教育最应该关心的是帮助学生用自己的视角去认识科学的本质，所以说，用单纯的操作充斥课堂，而不是在更高的层面理解科学，是对课程理念的误解。超越描述性、操作性的教学，不再让学生成为科学实验的简单重复者，而是使学习成为思考科学本质、重历科学发展历程的场所。重视将学生的思维由操作层面提升到科学概念层面。在此活动中教师精心设计、选择、提供相应有利于学生探究的典型材料，通过对客观事物的探究，获取科学知识。】
（四）概括应用
1、现在老师这里有一袋酱油，要倒到这个瓶子里去，仔细观察，你发现了什么？
2、谁能解释一下吗？酱油为什么不能顺利的进入这个瓶子？
3、小组讨论交流：你有办法让酱油能顺利的进入这个瓶子吗？
4、分组设计，教师巡视。
5、汇报交流。
6、总结。
【设计意图：设计“漏气的漏斗”这一活动是让学生在综合应用所学知识和技能的基础上，动手动脑，进行问题解决的实际操作，学以致用，形成一定的解决实际问题的能力，这也是我们新课标所追求的。】
2、谁能解释一下吗？酱油为什么不能顺利的进入这个瓶子？
3、小组讨论交流：你有办法让酱油能顺利的进入这个瓶子吗？
4、分组设计，教师巡视。
5、汇报交流。
6、总结。
【设计意图：设计“漏气的漏斗”这一活动是让学生在综合应用所学知识和技能的基础上，动手动脑，进行问题解决的实际操作，学以致用，形成一定的解决实际问题的能力，这也是我们新课标所追求的。】
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