在小学高年级自然教学中，如何落实自然教学大纲提出的“注重指导学生学会自行获取知识”的教学要求，促使学生积极主动地学习，培养创新精神呢？教改实践表明，启发引导学生自行设计简单的实验，让学生亲自参加创造性的观察实验活动，是一个行之有效的途径和方法。
一、对传统实验教学模式的反思。
观察和实验是人类认识自然的基本途径，也是自然教学的主要方法之一。为了完成自然学科的教学目的、任务，广大自然教师要经常运用观察实验的方法。然而，由于受到传统教育思想的影响，一些教师常将对提高学生素质起重要作用的学生观察实验活动视为自然课一般性程式化的教学环节。
通常，凡是在学生进行观察实验活动之前，教师都要不厌其详地讲解观察实验的步骤和方法，再三叮嘱学生，这要听清、那要记住。 总之，要求学生必须完全照要求办。因此，学生跟着教师亦步亦趋，用不着动脑思考，即使完成了实验，也不明白为什么要这样做，当然也就更不去想一想还可以怎样做了。
我们认为，如果教师既不分年级高低，也不论实验难易，尤其是不去考虑是否有利于学生思维的发展和提高、创新意识的激发和培养，即使督促学生完成了观察实验也只能培养出不爱动脑思考、只会唯命是从的学生。这样必将严重压抑学生主动探索的精神。因此，我们必须彻底改革有悖于素质教育精神的传统的实验教学模式，代之以探索式的教学模式和方法，充分相信学生，根据小学生智力与能力发展水平，逐步放手，让学生学会自行设计简单的实验，促使学生积极主动地学习、生动活泼地发展。
二、让学生设计简单实验的探索。
为了充分发挥学生观察实验的多种育人功能，使学生真正学会独立获取知识的方法，我们以贯彻落实《天津市小学自然学科素质教育指导纲要》为契机，以“启发引导学生自行设计简单实验”为突破口，重点在小学高年级自然教学中进行了教改实验，探索学生自习的方法，取得了阶段性成果。
1 创造条件，给学生设计实验的机会
在教学活动中，学生是学习的主人。因此，按照《大纲》的要求，“教师要尽可能地启发学生自行探求和应用知识”，“教师应尽量创造条件，让学生亲自参加观察和实验活动，从而获得知识和锻炼能力”。例如，教授《燃烧和灭火》一课时，学生通过实验，能够比较容易地总结出 “燃烧需要氧气和可燃物”两个条件。
但是对于“燃烧需要可燃物达到一定温度(燃点)”这个条件学生不易理解。怎样突破这个教学难点呢？我们没有采用指令性实验的方法来解决问题，而是启发学生：
“可燃物在氧气中会自己燃烧起来吗？”学生回答：“不会，要用火柴点。
”教师引导说：“点燃火柴，除了在火柴盒上划，还可以用哪些方法呢？谁能设计出更多更好的实验方法？
”学生经过讨论，想出了用放大镜照、钻木取火，把放有火柴的铁板放到火上烤，以及鸩裰苯涌拷鹧婧婵镜榷嘀址椒āｑ 险娴毓鄄焓笛椋 ⑾只鸩癫皇且豢揪妥牛且纫换岫被鸩裢啡鹊揭欢ǔ潭炔拍苋忌掌鹄矗佣芙岢觥？燃烧需要一定的温度”。
为了让学生理解“燃烧的三个条件缺一不可”的科学道理，我们变以往的教师讲解为学生设计实验。教师问“燃烧的三个条件中，假如缺少了一个，燃烧还能继续进行下去吗？请同学们利用桌上的物品、自己设计出实验来研究。
”课堂马上活跃起来。同学们有的用杯子罩住燃烧着的蜡烛；有的用火柴点燃纸片后，用剪刀剪去烧着的部分；有的把点燃的火柴插进砂土或水里灭火；有的则向老师要二氧化碳气体熄灭点燃的蚊香。经过研讨，学生们不仅明确认识了燃烧的三个条件缺一不可，而且自己总结出灭火的基本原理和方法。
实践证明，课堂教学是教师对教材的再创造活动。精心设计教学过程，使教学活动源于教材，又不拘泥于教材，尽可能地启发引导学生自己获取知识，才能保证学生积极主动地学习， 在理解的基础上记忆，才能让学生在学会的同时，逐步达到会学。
2 适时点拨，使学生掌握实验设计的思路。
“授之以鱼”，不若“授之以渔”。教师教会学生怎样学习，要比只教会知识更加有意义。在教改中，我们不仅为学生自行设计简单实验创造机会，提供充足的实验仪器和材料，而且注重适时给予学生科学的引导和必要的点拨，渗透实验设计的思路和科学的思考方法。
例如，引导学生研究“两个磁极间相互作用”和“两个带电体相互作用”时，启发学生讨论“两个物体相互靠近，会有几种情况出现？”渗透“排列组合法”；引导学生设计“水蒸气凝结”、“热传导”、“热辐射”以及“摩擦力大小与哪些因素有关系”等实验时，提示采用“对比实验法”；引导学生设计“雾”、“雨”、“霜”形成实验时，教学生用“联想”和“想象”做好模拟实验；当学生做“热对流”一课实验当手头没有锯末时，让学生思考还可以用哪些材料代替锯末，学习“替代法”。
在让学生设计实验的初始阶段，学生还不太习惯。但是，经过循序渐进地练习，尽管少数学生还不能大胆设想，思路较窄，然而只要教师不断地启发学生善于发现问题 ，独立思考，针对某个研究题目设计实验，认真观察，归纳总结，学生的智力就会不断提高 ，实验设计能力就会不断增强，克服困难、百折不挠的意志品质必定会受到很好地磨练，学生的创新意识一定会有所发展。
3 充分放手，营造学生主动探索的氛围。
按照“领、扶、放”的步骤和方法，逐步提高学生的观察实验能力，是许多教师成功的经验。然而在教学中时常发现，不少的教师虽然口头上承认应该这样做，但是在自己的日常教学中却不能够充分放手，让学生主动地去研究、去探索。总结教师们的心理，放手有“七怕”：
一怕秩序乱，二怕学生玩，三怕仪器坏，四怕费时间，五怕学生不会实验操作，六怕得不出正确结论，七怕自己下不了讲台。因此，为了保险，还是手把手地领着学生走，这样既省事又省心。显而易见，这些教师由于习惯了“我是教你的，你要听我的”传统课堂教学模式，自觉不自觉地墨守着成规。
他们缺乏对学生的充分信任，缺乏驾驭课堂教学的能力，缺乏不耻下问、虚心请教的正确态度，缺乏对符合素质教育的全新的教学模式和方法的学习、借鉴与探索，总之，还没有完全摆脱陈腐教育观念的束缚。
教师、学生的配合默契，教、学双边活动活而不乱，科学合理；课上教师满腔热忱地鼓励和对学生充分的信任，能够充分调动学生的学习热情，使学生努力把自己当作学习的主人，积极思考，遵守纪律，学习态度既端正、又认真。尤其是教师教法的改进，如启发式提问促进了学生主动性的提高；适时适度地引导、点拨，以及教学趣味性的增强，保证了学生注意力集中，促进了他们动脑筋、想办法，努力展示着自己的才华，极大地提高了课堂教学的效益。
综上所述，教改实践使我们认识到，深化教育改革的关键是教育工作者思想观念的转变。 我们必须充分认识到教育观念转变的重要性和紧迫性。同时，也应认识到教育观念转变的长期性和艰巨性。
实践证明，教育工作者只有认真参与教学改革，不断地在教改中破除陈腐教育思想的羁绊，以改革、发展、创新的理论指导我们的教学，勇于探索，大胆实践，我们的教育观念才能不断更新，我们自身的政治、文化、工作能力素质才可以不断提高，以培养学生创新精神和实践能力为重点的素质教育才会取得更加显著的成效。
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