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课堂教学是预设与生成，封闭与开放的矛盾统一体。以探究活动为核心的教学过程，旨在改变学生被动学习的方式，培养学生的探究创新精神和实践能力，致力于学生科学素养的形成与发展。因此，准确把握学情，灵活调整教学过程，应学生而动，应情景而变，课堂教学才能生动活泼，充满创造活力。所以在读懂教材的前提下，精心设计，充分预测学生的现实水平和实际需求显得尤为重要。那在教学设计过程中应该对学生的哪些情况进行着重了解，怎样准确把握学情才能使我们在教学过程中有的放矢的组织教学活动，使学生的探究活动更高效呢？就此问题笔者想根据自身的实际教学经历谈谈感受和看法与方家商榷。
一、了解学生已有的前概念是提高科学探究实效的前提
儿童天生就具有一种认识和了解世界的强烈愿望，儿童并不是空着脑袋走进教室的，他们在先前的学习和日常生活中已经形成了自己对各种事物或现象的看法.因此，教学中要珍视儿童的前科学概念，从儿童的“所在位置”出发，了解他们的发展水平，发现他们理解的困难所在。只有这样，才能够真正为儿童创造一种能引发探究和思考的学习环境，促使其在现有水平上获得进一步的发展和提高。同时，由于儿童的前科学概念主要是建立在直接经验基础上的，因此，它们有的与科学知识并不一致，甚至足相互冲突的，对于这些与事实不相符的“错误概念”，教师必须通过为儿童创造亲自探究的机会和条件，让他们自己去发现已有经验与事实间的不一致甚至矛盾之处，引发其认知冲突，促使其审视、反思并修正自己的经验和认识.从而建构起更为科学的新解释、新概念。
为了让学生在学习过程中正常展示他们的前概念，我们在教学中要注意以下几方面：
1、创设一个民主、宽松的学习环境
民主、宽松的学习环境是学生展示前概念的最佳舞台。只有在一个民主宽松的环境下，学生才可能、乐意把他们头脑中已有的概念叙述、描绘出来。
2. 尊重学生的前概念
有的时候，有些学生的猜测与我们的要求大相径庭，甚至是十分荒谬的。只要学生能对这种猜测提出自己“合理”的解释，我们都应该尊重它。孰对孰错，让学生在后续的探究中自己去发现，而不要在一开始就将它们排除在外。这样，学生会更有兴趣参与到探究活动中来。
3.设置一定的情境和问题
由于学生的前概念有一定的隐蔽性，需要我们创设一定的问题情境，引发学生思考，激活他们的前概念。如在教学《马铃薯在水中的沉浮》一课时，课前准备了一组有结构的材料：两个放入同样多水的杯子，一个马铃薯。但是当老师把马铃薯放入另一杯水中的时候，马铃薯却浮在水面上，学生原有的知识经验受到了挑战，产生了困惑，问题出现了：
问题1：为什么在1号杯中下沉的马铃薯到2号杯中就会浮起来呢？
问题2：老师的两杯水是不是一样的？
小学生观察老师的实验演示，发现了原来沉入水中的马铃薯在林一杯水中浮起来，在马铃薯不变的前提下，实验结果产生了变化，他們对两杯水产生了怀疑。两个问题都有前概念的支撑，尤其是问题2，学生根据已有的经验，知道马铃薯在水中是下沉的，不可能浮起来，现在浮起来了，只有一种解释，可能两只杯子的水不一样。这样的设计既从学生的已有的认知水平出发，又建构了问题场景，让学生主动探究成为可能。
二.根据学生年龄特征运用多种感官参与活动是提高科学探究实效的有效途径
《科学课程标准》指出：体现小学生以探究为核心的科学学习过程，要通过有计划、有步骤地展现教学情境，引导学生带着兴趣和关注去观察自然界的事物和现象，让他们在实验与调查、交流与分析和最终形成结论这样一个有序的结构。让学生亲身经历完整的科学探究过程。在这一过程中，学生运用各种感觉器官参与科学学习，用亲身经历用心灵体验，体现了"学生是科学学习的主体"，"多感官参与学习"符合新课改的思想和理念。同时从小学生的年龄特征来说，主要以形象思维为主，通过多感官参与研究更符合他的年龄需求。如在教学《一杯水的观察》一课时，老师创设情景，让学生通过自己的眼睛、鼻子、手、耳朵、嘴巴等多种感官的参与，发现水是一种无色、无味、透明的液体，从而在学生主动参与的情景中自然的形成科学的概念。
要让学生在有结构的活动中自主地科学学习，必须让学生领悟和掌握运用多种感官参与探究学习的策略和方法。新课标指出科学学习要以探究为核心，亲身经历以探究为主的学习活动，培养良好的学习习惯，是学生学习科学的主要途径，在学生运用多种感官参与学习策略方面我们主要进行了以下方面的训练：
1、动手操作：在这些活动中，使学生明确操作的要领，规则和必须注意的地方，进而鼓励学生大胆操作，使之养成一定的习惯。
2、学会倾听：教学中，我们积极引导学生为何倾听老师的提问，同学间的发言，不但能倾听表扬之词，也要善于听得进批评之声，经常反思自己的学习，从而提高学习效率。
3、学会观察：在教学中，引导学生有意识的观察自己身边事情。在观察物体时抓住事物的特征，多角度地、有序地、有重点地进行观察，对需长期观察的事物，必须认真做好观察记录，在观察记录中把握事物的本质。
4、学会质疑和猜想：我们主要是创设问题情境，让学生对有趣的现象，使自己的认知与现象发生冲突，从而使学生生疑，提出问题，并对问题的结果进行假设，猜想，并不断加以训练和激励，使学生敢于提问，善于提问，善于猜想。
三.从学生的发展方向看，注重科学思维的培养是提高科学探究实效的灵魂
探究学习的过程不仅是学习科学知识的过程，更是一个思维训练、找寻规律的过程。所以，在科学探究系列活动中，我们要反思，自己的教学到底是以什么为核心目标，是知识，还是面前这些“可塑之人的科学思维？”如在教学《测量摆的快慢》一课时，学生对“摆的快慢与什么因素有关”的问题分别做出了不同的假设。有的认为摆锤重，摆速就快；有的认为摆角大，摆动的路程长，摆速就慢；有的认为摆线越长，摆动的距离就越远，摆速就越慢……对于学生的所思所言，教师引导学生思考：究竟谁的猜想对呢？这时学生不得不思考设计一个实验来验证自己的观点。学生在设计实验研究摆锤轻重与摆速的关系时，必然会思考：哪些条件需要改变，哪些条件必须保持不变？在动手实验前，学生感到了这些思考的重要性与必要性，在考虑控制变量时，不仅想到了摆线、摆角、摆的时间都要保持不变，甚至还想到了所用的铁架台、秒表、皮尺、量角器等实验仪器和实验操作的方式都要相同。学生在教师的指导下，在进行思维与交流的过程中，潜移默化地掌握了对比实验方法，了解了对比实验的基本特征。所以说学生活动只是科学探究的外在形式，而科学思维才是探究的灵魂，没有思考的观察，只能是一个忠实地记录着，不可能获得重大发现和规律性的认知在设计实验中活跃学生的科学思维能力。
新课程强调以学生为本，教师的教学设计要以学生的基础、兴趣、能力为出发点。课前充分了解、分析学生的实际情况，回顾、反思以往的教学经历，对课堂教学中可能发生的情况做出充分的预测，在此基础上设计出符合学生实际情况的、灵活并具有弹性的教学方案。这样，教学设计留有空间，教师、学生在课堂上就有了自主探究、自由发挥的机会。课前对课堂上可能发生的问题考虑的越多，越贴近实际，在教学活动中就会越主动，在变化面前就会应付自如，就能胸有成竹地引领学生生成新的信息，提高科学探究实效。
一、了解学生已有的前概念是提高科学探究实效的前提
儿童天生就具有一种认识和了解世界的强烈愿望，儿童并不是空着脑袋走进教室的，他们在先前的学习和日常生活中已经形成了自己对各种事物或现象的看法.因此，教学中要珍视儿童的前科学概念，从儿童的“所在位置”出发，了解他们的发展水平，发现他们理解的困难所在。只有这样，才能够真正为儿童创造一种能引发探究和思考的学习环境，促使其在现有水平上获得进一步的发展和提高。同时，由于儿童的前科学概念主要是建立在直接经验基础上的，因此，它们有的与科学知识并不一致，甚至足相互冲突的，对于这些与事实不相符的“错误概念”，教师必须通过为儿童创造亲自探究的机会和条件，让他们自己去发现已有经验与事实间的不一致甚至矛盾之处，引发其认知冲突，促使其审视、反思并修正自己的经验和认识.从而建构起更为科学的新解释、新概念。
为了让学生在学习过程中正常展示他们的前概念，我们在教学中要注意以下几方面：
1、创设一个民主、宽松的学习环境
民主、宽松的学习环境是学生展示前概念的最佳舞台。只有在一个民主宽松的环境下，学生才可能、乐意把他们头脑中已有的概念叙述、描绘出来。
2. 尊重学生的前概念
有的时候，有些学生的猜测与我们的要求大相径庭，甚至是十分荒谬的。只要学生能对这种猜测提出自己“合理”的解释，我们都应该尊重它。孰对孰错，让学生在后续的探究中自己去发现，而不要在一开始就将它们排除在外。这样，学生会更有兴趣参与到探究活动中来。
3.设置一定的情境和问题
由于学生的前概念有一定的隐蔽性，需要我们创设一定的问题情境，引发学生思考，激活他们的前概念。如在教学《马铃薯在水中的沉浮》一课时，课前准备了一组有结构的材料：两个放入同样多水的杯子，一个马铃薯。但是当老师把马铃薯放入另一杯水中的时候，马铃薯却浮在水面上，学生原有的知识经验受到了挑战，产生了困惑，问题出现了：
问题1：为什么在1号杯中下沉的马铃薯到2号杯中就会浮起来呢？
问题2：老师的两杯水是不是一样的？
小学生观察老师的实验演示，发现了原来沉入水中的马铃薯在林一杯水中浮起来，在马铃薯不变的前提下，实验结果产生了变化，他們对两杯水产生了怀疑。两个问题都有前概念的支撑，尤其是问题2，学生根据已有的经验，知道马铃薯在水中是下沉的，不可能浮起来，现在浮起来了，只有一种解释，可能两只杯子的水不一样。这样的设计既从学生的已有的认知水平出发，又建构了问题场景，让学生主动探究成为可能。
二.根据学生年龄特征运用多种感官参与活动是提高科学探究实效的有效途径
《科学课程标准》指出：体现小学生以探究为核心的科学学习过程，要通过有计划、有步骤地展现教学情境，引导学生带着兴趣和关注去观察自然界的事物和现象，让他们在实验与调查、交流与分析和最终形成结论这样一个有序的结构。让学生亲身经历完整的科学探究过程。在这一过程中，学生运用各种感觉器官参与科学学习，用亲身经历用心灵体验，体现了"学生是科学学习的主体"，"多感官参与学习"符合新课改的思想和理念。同时从小学生的年龄特征来说，主要以形象思维为主，通过多感官参与研究更符合他的年龄需求。如在教学《一杯水的观察》一课时，老师创设情景，让学生通过自己的眼睛、鼻子、手、耳朵、嘴巴等多种感官的参与，发现水是一种无色、无味、透明的液体，从而在学生主动参与的情景中自然的形成科学的概念。
要让学生在有结构的活动中自主地科学学习，必须让学生领悟和掌握运用多种感官参与探究学习的策略和方法。新课标指出科学学习要以探究为核心，亲身经历以探究为主的学习活动，培养良好的学习习惯，是学生学习科学的主要途径，在学生运用多种感官参与学习策略方面我们主要进行了以下方面的训练：
1、动手操作：在这些活动中，使学生明确操作的要领，规则和必须注意的地方，进而鼓励学生大胆操作，使之养成一定的习惯。
2、学会倾听：教学中，我们积极引导学生为何倾听老师的提问，同学间的发言，不但能倾听表扬之词，也要善于听得进批评之声，经常反思自己的学习，从而提高学习效率。
3、学会观察：在教学中，引导学生有意识的观察自己身边事情。在观察物体时抓住事物的特征，多角度地、有序地、有重点地进行观察，对需长期观察的事物，必须认真做好观察记录，在观察记录中把握事物的本质。
4、学会质疑和猜想：我们主要是创设问题情境，让学生对有趣的现象，使自己的认知与现象发生冲突，从而使学生生疑，提出问题，并对问题的结果进行假设，猜想，并不断加以训练和激励，使学生敢于提问，善于提问，善于猜想。
三.从学生的发展方向看，注重科学思维的培养是提高科学探究实效的灵魂
探究学习的过程不仅是学习科学知识的过程，更是一个思维训练、找寻规律的过程。所以，在科学探究系列活动中，我们要反思，自己的教学到底是以什么为核心目标，是知识，还是面前这些“可塑之人的科学思维？”如在教学《测量摆的快慢》一课时，学生对“摆的快慢与什么因素有关”的问题分别做出了不同的假设。有的认为摆锤重，摆速就快；有的认为摆角大，摆动的路程长，摆速就慢；有的认为摆线越长，摆动的距离就越远，摆速就越慢……对于学生的所思所言，教师引导学生思考：究竟谁的猜想对呢？这时学生不得不思考设计一个实验来验证自己的观点。学生在设计实验研究摆锤轻重与摆速的关系时，必然会思考：哪些条件需要改变，哪些条件必须保持不变？在动手实验前，学生感到了这些思考的重要性与必要性，在考虑控制变量时，不仅想到了摆线、摆角、摆的时间都要保持不变，甚至还想到了所用的铁架台、秒表、皮尺、量角器等实验仪器和实验操作的方式都要相同。学生在教师的指导下，在进行思维与交流的过程中，潜移默化地掌握了对比实验方法，了解了对比实验的基本特征。所以说学生活动只是科学探究的外在形式，而科学思维才是探究的灵魂，没有思考的观察，只能是一个忠实地记录着，不可能获得重大发现和规律性的认知在设计实验中活跃学生的科学思维能力。
新课程强调以学生为本，教师的教学设计要以学生的基础、兴趣、能力为出发点。课前充分了解、分析学生的实际情况，回顾、反思以往的教学经历，对课堂教学中可能发生的情况做出充分的预测，在此基础上设计出符合学生实际情况的、灵活并具有弹性的教学方案。这样，教学设计留有空间，教师、学生在课堂上就有了自主探究、自由发挥的机会。课前对课堂上可能发生的问题考虑的越多，越贴近实际，在教学活动中就会越主动，在变化面前就会应付自如，就能胸有成竹地引领学生生成新的信息，提高科学探究实效。