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瑞士心理学家皮亚杰说：“活动是认识的源泉，智慧从动作开始。”在科学教学中要通过学生的动手、动脑、动口，调动他们的认知学习潜能，在“活动”中获取知识，养成他们主动探究问题的能力和品质。对于如何优化小学科学教学中学生的探究活动，我个人有以下四点体会。
一、操作活动中进行探究
由于学生实践经验少，具体形象思维占主体地位，因此，要使学生获得科学知识，就必须引导学生参与实践，让学生在操作活动中积累经验，使认识不断深化，从而获得真知。科学教材中的教学内容，大多是学生日常生活中常见的，也是他们非常渴望了解的知识。这些知识大多是学生能够亲自观察和操作的。如上《使沉在水中的物体浮起来》一课时，三年级学生对物体在水中的沉浮已有一定的认识了解，如常见的铁钉、石子、铜钥匙会沉入水底，木块、泡沫会浮在水面上等自然现象，我以学生已有的生活经验为教学突破口，让学生自己做石块、木块在水中的沉浮实验，从而引出课题，然后提出“这些物体在水中为什么会沉浮”的问题，这大大激发了学生的兴趣，他们会根据思考出的实验方法和操作步骤，积极投入到探究物体浮沉的实验中。
在科学教学中，让学生动手做，参与研究，掌握基本的各种操作方法，亲自感受操作的过程。不仅可以激发学生的学习兴趣，同时还能提高学生的动手能力，让学生在做中快乐地学。学生通过自己的操作获得了真知，从实践中获得了认识，这种由亲自体验获得的经验是刻骨铭心的，是教师任何说教都无法代替的，这可以使学生更好地理解科学知识的探索过程。
二、游戏活动中深入探究
学习科学知识时以组织游戏的形式尤为符合学生的年龄特点、心理特征。学生年龄越小，有意注意的时间就越短。心理学知识告诉我们，小学生有意注意一般只能持续15～20分钟，好动、好玩是小学生的天性。学生在游戏中学，能主动愉快地探索科学知识，精神愉快，不知疲倦。我认为组织学生游戏的形式多种多样，可以秋游、踏青、竞赛、参观等。如学习三年级《寻找有生命的物体》一课时，我带学生到野外踏青，让每个学生明确踏青的任务是寻找有生命的物体，踏青中考察的重点是认识有生命的物体，以及它们各自生活的地点等，并要求学生一边踏青一边把观察到的物体记下来或画下来，把能采集的实物带到课堂上展示。这种教学方式，学生的主动性、积极性都会得到进一步的发挥，学习气氛活跃，易收到事半功倍的效果。
三、讨论活动中激活探究
讨论就是在教学过程中要多给学生表达的机会，使学生踊跃参与讨论，通过语言描绘学习过程获得的感性认识。学生对科学的认识会从未知到已知，从具体到抽象，从简单到复杂。在这样一个转化知识的过程中，教师靠学生的语言了解他们理解的程度。因此，在教学过程中，不应限制学生说话自由，而要鼓励学生积极发言，想说就说，想提问题就提，有不同的认识允许展开讨论，要启发学生大胆提出疑难问题。如授完《声音的产生》一课后，我问：“还有什么不明白的吗？”有学生不假思索地说：“老师，动物的叫声是怎样产生的？”有学生忍不住地说：“老师已经讲过了还问。”这时，我微笑地说：“问题提得好，想一想，你能不能根据这节课学习的知识自己解答这个问题？”这个学生默默地想了一会儿，说：“我知道了，动物的叫声和人的叫声一样，都是由于声带的振动产生的。”“说得好，你敢于举手提出问题，并且自己解决问题，让我们为他鼓掌！但是，老师要提醒同学们，有些动物的声音不是声带发出的，课后大家自己上网查资料，下节课我们再一起交流。”在这节课上，学生从动物想到乐器，从电器想到汽笛……思路活跃，问题非常多。我采用讲解、讨论、实验、阅读课外读物等方法，一一解决这些问题。这样，不仅使学生真正获得了知识，懂得了应用知识，还养成了遇事爱问为什么、探个究竟和学会自己解决问题的习惯。
四、课后活动中拓展探究
农村科学教学的不利因素主要是教学仪器、设备少，但农村学校也有许多有利的教学条件：得天独厚的自然环境和资源为科学教学提供了丰富的、活生生的教学材料；为科学教学课后提供了观察、考察、饲养、栽培等实践活动的场所。所以，我们要特别注意引导学生充分利用这些有利条件，进行拓展性探究：首先，因地制宜，选择适应教学需要的替代材料。科学课中的观察、实验材料虽有一定的普遍性，但不可能覆盖所有地区和学校，对于那些当地缺乏的材料，怎么办？我们采取的办法是：对教材中与自然条件结合较紧的课文进行系列梳理，列出不易得到的教学材料，选择可以达到教学目的的要求、当地易得的材料替代和补充（如用甘薯藤替代天竺葵学习“扦插”等）。其次，师生动手建设、管理生物园。教师课后指导学生在生物园中按教学需要栽培植物，饲养小动物，让学生直接参与栽培、饲养等实践活动，如嫁接、扦插、喂养家蚕等，从而更好地在实践中学知识、学技能。最后，充分利用自然环境，开展环境考察和课外探究。带领学生走出教室，到大自然中进行考察，到大自然这个“大课堂”中上课，科学课中凡是适合在当地自然环境中教学的内容，如水域的污染和保护、植物与环境、能源矿产、土壤等，都应尽可能地让学生实地考察，直接与大自然接触，并注意把爱科学的思想教育和改变当地自然面貌结合起来，把科学课的教学和课外研究活动结合起来，使自然课取得综合的教学效益。
总之，在全面实施素质教育的今天，小学科学课中适当运用操作、游戏、讨论、拓展的教学方法正是体现了以学生为主体的教育理念。面向全体学生，并能充分发挥学生的主动性、创造性，是培养学生个性和探究精神的有效途径。
一、操作活动中进行探究
由于学生实践经验少，具体形象思维占主体地位，因此，要使学生获得科学知识，就必须引导学生参与实践，让学生在操作活动中积累经验，使认识不断深化，从而获得真知。科学教材中的教学内容，大多是学生日常生活中常见的，也是他们非常渴望了解的知识。这些知识大多是学生能够亲自观察和操作的。如上《使沉在水中的物体浮起来》一课时，三年级学生对物体在水中的沉浮已有一定的认识了解，如常见的铁钉、石子、铜钥匙会沉入水底，木块、泡沫会浮在水面上等自然现象，我以学生已有的生活经验为教学突破口，让学生自己做石块、木块在水中的沉浮实验，从而引出课题，然后提出“这些物体在水中为什么会沉浮”的问题，这大大激发了学生的兴趣，他们会根据思考出的实验方法和操作步骤，积极投入到探究物体浮沉的实验中。
在科学教学中，让学生动手做，参与研究，掌握基本的各种操作方法，亲自感受操作的过程。不仅可以激发学生的学习兴趣，同时还能提高学生的动手能力，让学生在做中快乐地学。学生通过自己的操作获得了真知，从实践中获得了认识，这种由亲自体验获得的经验是刻骨铭心的，是教师任何说教都无法代替的，这可以使学生更好地理解科学知识的探索过程。
二、游戏活动中深入探究
学习科学知识时以组织游戏的形式尤为符合学生的年龄特点、心理特征。学生年龄越小，有意注意的时间就越短。心理学知识告诉我们，小学生有意注意一般只能持续15～20分钟，好动、好玩是小学生的天性。学生在游戏中学，能主动愉快地探索科学知识，精神愉快，不知疲倦。我认为组织学生游戏的形式多种多样，可以秋游、踏青、竞赛、参观等。如学习三年级《寻找有生命的物体》一课时，我带学生到野外踏青，让每个学生明确踏青的任务是寻找有生命的物体，踏青中考察的重点是认识有生命的物体，以及它们各自生活的地点等，并要求学生一边踏青一边把观察到的物体记下来或画下来，把能采集的实物带到课堂上展示。这种教学方式，学生的主动性、积极性都会得到进一步的发挥，学习气氛活跃，易收到事半功倍的效果。
三、讨论活动中激活探究
讨论就是在教学过程中要多给学生表达的机会，使学生踊跃参与讨论，通过语言描绘学习过程获得的感性认识。学生对科学的认识会从未知到已知，从具体到抽象，从简单到复杂。在这样一个转化知识的过程中，教师靠学生的语言了解他们理解的程度。因此，在教学过程中，不应限制学生说话自由，而要鼓励学生积极发言，想说就说，想提问题就提，有不同的认识允许展开讨论，要启发学生大胆提出疑难问题。如授完《声音的产生》一课后，我问：“还有什么不明白的吗？”有学生不假思索地说：“老师，动物的叫声是怎样产生的？”有学生忍不住地说：“老师已经讲过了还问。”这时，我微笑地说：“问题提得好，想一想，你能不能根据这节课学习的知识自己解答这个问题？”这个学生默默地想了一会儿，说：“我知道了，动物的叫声和人的叫声一样，都是由于声带的振动产生的。”“说得好，你敢于举手提出问题，并且自己解决问题，让我们为他鼓掌！但是，老师要提醒同学们，有些动物的声音不是声带发出的，课后大家自己上网查资料，下节课我们再一起交流。”在这节课上，学生从动物想到乐器，从电器想到汽笛……思路活跃，问题非常多。我采用讲解、讨论、实验、阅读课外读物等方法，一一解决这些问题。这样，不仅使学生真正获得了知识，懂得了应用知识，还养成了遇事爱问为什么、探个究竟和学会自己解决问题的习惯。
四、课后活动中拓展探究
农村科学教学的不利因素主要是教学仪器、设备少，但农村学校也有许多有利的教学条件：得天独厚的自然环境和资源为科学教学提供了丰富的、活生生的教学材料；为科学教学课后提供了观察、考察、饲养、栽培等实践活动的场所。所以，我们要特别注意引导学生充分利用这些有利条件，进行拓展性探究：首先，因地制宜，选择适应教学需要的替代材料。科学课中的观察、实验材料虽有一定的普遍性，但不可能覆盖所有地区和学校，对于那些当地缺乏的材料，怎么办？我们采取的办法是：对教材中与自然条件结合较紧的课文进行系列梳理，列出不易得到的教学材料，选择可以达到教学目的的要求、当地易得的材料替代和补充（如用甘薯藤替代天竺葵学习“扦插”等）。其次，师生动手建设、管理生物园。教师课后指导学生在生物园中按教学需要栽培植物，饲养小动物，让学生直接参与栽培、饲养等实践活动，如嫁接、扦插、喂养家蚕等，从而更好地在实践中学知识、学技能。最后，充分利用自然环境，开展环境考察和课外探究。带领学生走出教室，到大自然中进行考察，到大自然这个“大课堂”中上课，科学课中凡是适合在当地自然环境中教学的内容，如水域的污染和保护、植物与环境、能源矿产、土壤等，都应尽可能地让学生实地考察，直接与大自然接触，并注意把爱科学的思想教育和改变当地自然面貌结合起来，把科学课的教学和课外研究活动结合起来，使自然课取得综合的教学效益。
总之，在全面实施素质教育的今天，小学科学课中适当运用操作、游戏、讨论、拓展的教学方法正是体现了以学生为主体的教育理念。面向全体学生，并能充分发挥学生的主动性、创造性，是培养学生个性和探究精神的有效途径。