小学科学教学中最重要的科学探究实验对小学生思维的发展起着重要作用。小学生的思维发展正处于由具体形象思维向抽象逻辑思维转变的过渡时期，他们抽象逻辑思维的发展一般依据具体的形象及亲身的操作。作为一名科学教师，要善于抓住探究实验的每一个训练环节，让学生有大量的具体形象感知及亲身操作的机会，让学生从实验中体验到探究的乐趣，获得自信，形成正确的思维方式，使他们了解什么是科学，什么不是科学，科学研究是怎样进行的。虽然不同年龄段的孩子对探究的理解以及探究的能力各不相同，但如何提升他们探究的实效性却有着许多共同点。
一、重视探究问题的引入
许多教师喜欢以问题情境的方式来引入探究实验的内容，这本身非常符合杜威的观点：教育的内容要与儿童的社会生活经验和活动密切相连， 要以儿童的主体活动的经验为中心来组织教学活动。
如果老师在探究问题导入过程中能创设一些生活的情境，通过学生熟悉的事物或活动来调动学生的思维积极性，无疑是很有益处的。但问题情境的创设要紧密围绕探究目标来进行，要起到激疑导思的作用。如果过分强调问题情境的游戏性、趣味性，一味迎合学生所谓的“兴趣”进行教学，就有可能“误入歧途”。比如许多教师喜欢使用的游戏导入法，虽然这些游戏中包含着所需研究的科学道理，但如果在问题导入时就让学生分组活动，无疑会让学生进入下课兴奋状态的延续当中。可能教师的预设是活动三分钟，结果却十分钟都收不回来。即使使用强制性方法让教室安静下来，学生的心情其实也没有平复，接下来的探究实验也不会集中精力。这样导入的效果，难免差强人意。而如果改为由教师演示或学生展示，无疑效果会比分组活动好得多。
所以，科学教师创设问题情境时，应是有根据且进行过深思熟虑的，既能引起学生对本探究的兴趣，又不会过犹不及。随意性太强的情境导入，只会起到相反的作用。
二、充分预设，准备恰当的探究实验材料
教师都希望学生能在科学探究中占据主体地位，能自主展开活动。与此同时，从孩子们的眼神和表情中，我们也不难看出他们对探究的渴望。可是，有时却往往事与愿违，学生的学习热情没能被很好地保护并加以引导，最后还是教师唱了整出戏，学生只是配角而已。
为什么会发生这种情况呢？首先，教师对学生的了解不够深入，预设可能只有那么一个两个，根据这样的预设所准备的材料当然不能满足学生的需求。所以，看上去讨论的很热闹，结果要做实验了，教师两手一摊：我没你们说的那些材料，只能按课本的设计去做。多么扫兴啊！
其次，科学课之所以让教师感觉很乱，很不好上，还有一个原因在于材料的选择和使用。在实际课堂教学过程中，有的教师在进行探究教学时，常常会因为所选材料本身存在的问题，引起学生过多的无关注意从而影响了课堂纪律。比如，研究磁铁时，就尽量要选择标准的教学用磁铁块，而不选用学生经常拿来做游戏的带贴纸的小磁块，即是后者价格低廉且容易获得。所以，当教师在选用材料时，一定要以学生的眼光来看待这些材料，要做到“心中有数”。我们希望学生专注于探究实验本身而不是无关活动。
三、重视讨论的过程
小组讨论是探究实验活动中必不可少的一个环节。也正是因为如此，我们常常看到为了有讨论环节而故意设置，但只是一带而过，时间很短，没有取得任何效果的情况出现。其实，无论是生生之间的讨论，或是师生之间的讨论，都是一个思辨的过程，在这个过程中，师生的思维能力都得到了提高，我们应当充分重视并利用好它。
首先，小组讨论应当人人参与。如果在小组讨论中，只有一两个学生在高谈阔论，而其他学生只是听客和观众，这无疑是失败的讨论。因为这和指名回答没有区别，大部分学生的脑子没有开动起来。所以，教师在小组讨论时，要及时发现并进行指导，力争大家都有表达自己想法的机会。
其次，小组讨论得出结论之后，教师一定要引导各个小组的学生发表自己的观点。有时候，学生用语不够准确规范，教师一定要启发、帮助学生。如果有不同意见，教师要敢于让不同意见的学生互相争论，并认真倾听，在其中作一些引导，让真理越辩越明。甚至，教师可以将某个小组的意见设定为争论的“靶子”，让同学们对“靶子”的说法发表建议、提出不同意见。争论得面红耳赤不要紧，就是在这种团体型的争论中，思维才能碰撞出火花，大家对研究的问题才会有更加深刻的认识。
最后，教师要挖掘学生发言的背后的秘密——他们在想些什么，为什么会这么想。作为教师要能敏锐地抓住这些非预设生成的资源，及时把握精彩瞬间，提点学生，使学生的思维更为严密。
四、实验设计详细引导
在探究实验中，一个完善的实验设计方案不可或缺。有时候，我们发现学生讨论时热火朝天，可是一旦让他们用实验设计方案来实施他们的想法时，就会发现困难重重。学生甚至不知道如何下笔。其实，这需要一个教师逐步引导、渗透的过程。从三、四年级比较简单的实验设计开始，不断学习，不断练习，就会在五、六年级遇到较为复杂的问题时游刃有余。
表格法是比较简洁直观的实验设计方法。既可以看到设计者的意图，也可以一目了然地看出实验结果并从中得出实验结论。小学阶段的实验设计我们多选用这种方法。教师可以在黑板上和学生共同设计实验所需要的记录表格，开始可以是其中的一部分，接下来可以是一大部分，最后可以是学生在黑板上的实验设计表格“PK”。在低年级时，教师甚至可以引导怎样按照步骤，一步步地填写表格中的不同数据。在讲解填写表格时，教师也可把实验中应注意的问题穿插交代清楚。比如：要控制的条件、要避免出现的情况、实验的安全注意事项等。
掌握了实验表格的设计与填写，就是把握了探究实验的命脉。无论有几组对比实验，都能在黑板上展示的表格中清楚地突显出来。这样就能保证后续探究实验活动能有条不紊进行，从而防止做“无用功”的情况出现。
五、利用激励性评价保证课堂纪律
良好的课堂纪律是顺利进行科学探究活动，提高科学探究实效性的前提条件。小学科学探究纪律差，又是一个十分普遍的现象。怎样解决这一矛盾呢？为了纪律而取消学生动手的权利或不顾纪律放任自流都不是我们所想见到的。
探究实验的内容对于学生来说有足够的吸引力，而探究实验中又会用到各种他们不熟悉的，新奇的，甚至是有一定危险性的器材，这就会增大出现突发事件的几率。比如学生把器材弄坏，学生在争抢实验器材时出现意外等等。为了尽量减少在课堂上发生这些问题的机会，教师特别注意要充分利用积极性的激励语言。比如“你们小组真友爱，大家都能照顾到其他同学，不争不抢，让器材轮流使用。”“你听得真仔细，老师介绍器材的用法你都记住了！” “你是一位非常负责的材料员，每一次实验后都能把材料整理得整整齐齐！”通过这些鼓励性的话语，学生会从内心里重视探究时的纪律。
探究实验讨论与汇报时，不可避免会出现一些类似于争吵的情形。这时，教师也可以用上一些激励性的评价。比如：“你们小组的想法很特别，有自己的见地，能具体说说吗？其他同学一定能仔细倾听，对吗？”“真理越辩越明，同学们追求真理的精神让老师感动，但有理不在声高，让我们心平气和地交流好吗？”经过教师这样的“打圆场”，同学们往往能够冷静下来继续进行讨论。毕竟，老师已经肯定过自己了，不是吗？
探究式实验教学对于教师是一种挑战。提高探究实验的实效性，在实验中提升学生的科学思维能力，不让探究实验沦为“走过场”是每个科学老师必须解决的问题。其实，只要重视课堂上的细节处理，多进行探索与反思，科学教师一定会迎来柳暗花明的一天。
