小學科學實驗教學提升策略

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摘要：小學科學這門學科是以實驗為基礎的，通過實驗教學培養學生的科學思維和探究能力，從而實現學以致用的目標。教師在科學實驗的教學過程中，采用什么樣的方法和形式直接影響著科學實驗教學的效果。為此，本文圍繞小學科學實驗教學的有效性進行了探討，通過在教學實踐中探索行之有效的方式方法，幫助小學生提高科學實驗動手操作能力，培養學生的科學素養。

關鍵詞：科學實驗；小學；教學有效性

方法是探究過程中的一種重要行為方式，是人類為了達到探究目標，用來認識世界和改造世界的重要方式和手段。在教育過程中，教師采用的教學方法也具有同樣的功用，探究科學的方法是學科教學的重要研究內容。本文以小學科學這一學科為例，對科學實驗教學有效性的方法和策略進行了思考和論述，以更好地幫助小學生認識科學、理解科學并在實踐生活中學著應用科學。

一、小學科學實驗教學原則及目標

實驗教學是科學學科教學的重要組成部分，也是理論、性質、規律等內容的重要載體。在實驗教學中，教師應遵循以下原則：一是科學性原則。實驗方法必須是科學的，符合科學教學的基本規律，與學生的基礎學情相符合。二是主體性原則。實驗教學在教學方法或方式上應該有利于促進學生主體作用的發揮，引導學生更加生動、活潑、主動地思考和探究。三是活動性原則。實驗教學方式方法能夠為學生的科學探究進行指導，幫助和促進學生進行各種探究活動的開展。四是過程性原則。實驗教學活動能夠促進學生親身經歷活動過程，讓學生們能夠在活動中獲得更多豐富深刻的體驗。五是創新性原則。實驗教學方式方法立足于傳統經驗，同時不斷創新，突破傳統教學方法方式的瓶頸，完善科學實驗教學策略，提升實驗教學有效性。科學實驗教學的目標分為多個層面，最淺的層面是明確實驗目的，完成實驗任務。深層的目標是讓學生們在科學實驗活動過程中觀察和思考，理解并掌握科學知識或規律。再深一層的目標是讓學生們能夠掌握科學實驗基本的設計實施路徑，具備獨立設計科學實驗并進行實驗驗證的技能。在上述科學實驗教學多層次目標實現的過程中，小學生們科學思維體系得到構建，科學實驗能力得到訓練，科學核心素養得到提升。

二、精心設計安排實驗，激發實驗活動趣味，增強學生參與興趣

對于小學生整個群體來說，貪玩、好動、自律性較弱是突出的特征，如何讓學們對科學實驗感到好玩、有趣是增強小學生參與科學實驗活動興趣的關鍵所在。順應小學生的群體特征，教師在設計和安裝科學實驗活動時，盡量讓每個學生都能夠有任務，都能夠得到收獲和體驗，從而激發出學生們內在的探究熱情和欲望，獲得深刻的理解和感悟。對于科學課程來說，實驗課課時較少，而且課堂時間有限，如果實驗活動設計安排不科學就很難在有限的時間內完成活動任務，反而對實驗效果帶來負面影響。為此，在實驗活動設計和安排環節花心思是必要且重要的。結合科學教材中的內容，抓住實驗探究的核心內容，在實驗開始前進行合理分組并安排每個小組的任務。通過精心設計，使科學實驗活動從過去的做做停停變為現在的連續實驗，從過去任務集中變為現在的任務分散，形成每個小組有任務、每個組內的成員都有事干的狀況，有效解決學生們對實驗活動興趣度低、思想開小差、實驗活動效率低的問題。例如，在“食鹽溶解”這部分內容教學中，教師根據教材中的活動進行了實驗設計和安排。對第一部分食鹽在水中的溶解，教師安排了如下實驗活動：分別在兩個盛水的杯子里放入食鹽和沙子，讓學生們觀察兩個水杯中分別有什么樣的現象發生？學生們通過對兩個杯子的觀察，得到結論：食鹽在水里能夠溶解，沙子在水里不能夠溶解。上述實驗中，學生們能夠很明顯地觀察到現象，因此對于“溶解”這一概念很容易形成初步感知。接著，教師安排了第二項實驗：將溶解物換成面粉，讓學生們觀察面粉在水杯里會發生什么樣的現象？在水杯中加入面粉后，教師讓學生們觀察面粉在水里的變化情況。很多學生開始猜測面粉溶解的情況。開始的時候，面粉加入到水杯中，清澈的水變成乳白色的渾濁溶液，此時，猜測面粉能夠溶解于水的同學似乎顯得更有底氣了，大聲回答出自己的答案。隨著面粉不斷加入到水杯中，水杯底部開始積聚面粉，此時，同學們開始懷疑剛才的答案，有的給出面粉不能夠溶于水的答案。為了更好地驗證同學們給出的答案，教師對面粉和水溶液進行攪拌，驗證是否是因為攪拌不充分導致的渾濁。結果發現停止加面粉后，攪拌一會后，水杯中的溶液仍舊渾濁，而且一旦停止攪拌，一會以后水杯底部又出現積聚的面粉。之后，教師對面粉和水的混合液進行過濾實驗，當過濾出面粉時，答案已經明顯了。面粉在水中沒有溶解。在一步一步的實驗中，學生們的好奇心被激發起來，更加認真地觀察實驗現象變化，實驗教學效率得到提升。

三、在做中學，實現手腦并用，注重學生在科學實驗中的主體地位

科學實驗不是教師的實驗，而是學生的實驗。教師在科學實驗中的角色應該進行轉變，將自己定位在引導者和幫助者的角色上，注重學生在科學實驗中的主體地位。正如美國國家科學教育標準中指出的：科學是通過腦和手認識世界，技術是用腦和手改造世界。科學與技術是分不開的，手腦并用是科學技術融合的重要途徑。在小學科學實驗教學中，教師要充分重視學生們手腦協作，在做中學，促進學生科學思維能力和動手能力的發展。在科學實驗中，鼓勵學生自己設計是提高學生演繹推理水平的有效手段。科學實驗設計的過程中，學生們完成了從抽象到具體的邏輯推演，而這一過程需要以科學理論為基礎，才能設計出具有生命力的實驗作品。例如，在“橋梁”這部分教學中，圍繞科學理論讓學生們用紙造一座橋。如何設計并實現理想的效果這需要學生們進行細致的考慮，只有運用科學的理論演繹設計，才能造好一座橋。為了引導學生思考，幫助學生們順利完成設計實驗，教師提出了如下問題：“紙的特性是什么？”“怎樣才能增強橋面的抗彎曲能力？”“選擇什么樣橋面形狀或結構？”通過問題的引導，讓學生們能夠在橋面力學理論知識的基礎上設計實驗。學生們根據“增加厚度比增加寬度能夠使橋面的抗彎曲能力更強”這一理論知識，在造橋設計和實驗過程中實際演繹，實現了手腦并用。一些同學運用“拱形抗彎曲能力更強”的理論設計，將橋面設計成拱形，將理論知識融入到實驗設計中，加深了對理論知識的理解，并親自動手實驗，得到較理想的實驗效果。又如，在制作計時器的實驗中，教師將“計時器擺線越長擺動越快、擺線越短擺動越慢”這一理論規律融入到實驗過程中，引導學生們動手制作計時器。在實驗過程中，學生們不斷調整擺線的長度，觀察不同長度擺線條件下擺動速度的差異，使科學理論知識能夠在學生們動手操作的過程中得到靈活運用，實現了在做中學，促進學生加深對科學知識規律的理解和記憶。從實驗設計，到動手操作實驗，再到改進和優化實驗，這一過程是學生們實現手腦并用的過程，是應用實踐演繹法完成實驗操作技術的過程。通過注重學生在科學實驗中的主體地位，在教師的引導性問題指引下，學生們積極思考，運用科學知識規律完成科學實驗。

四、從生活中選取實驗素材，鼓勵學生大膽設計，提高學生實踐能力

科學來源于生活，因此從生活中選取科學實驗的素材是遵循科學學科本質的途徑，這與課程標準中提出的把學生帶出教室走向自然和社會，充分利用各種教育資源培養學生實踐能力是相符合的。例如，教師以自然中最常見的土壤為素材設計并開展了科學實驗。讓學生們準備不同類型的土壤，包括沙土、黏土、腐殖土，然后圍繞這些土壤設計科學實驗。對于土壤這種常見的物品來說，大多數學生都有一定的經驗，因此教師給學生們營造開放性實驗環境，鼓勵學生們大膽設計，除了提供學生們不容易找到的土壤樣品或實驗材料外，教師不做過多的指導，從而給學生留下自由設計的空間，讓學生們從實驗設計，到實驗觀察、思考，到實驗條件或步驟的優化過程獨立進行。在實驗的過程中，教師給學生們充足的時間和空間，引導學生們運用多種感官、多種方法來認識土壤。實驗過程中，教師提如下問題：首先是外觀方面，“沙子看上去像什么？”“黏土看上去像什么？”然后是顏色方面，“每一種土的顏色是什么？”再從觸覺方面，“黏土和沙子的感覺是什么樣的？”再從氣味方面，“每一種土的氣味是相同的還是有不一樣的地方？”然后從聲音方面，“土壤在水杯中會發生什么樣的聲音？”最后從來源方面，“黏土和沙子來自哪里？”“它們為什么不同？”學生們開始設計簡單的實驗，如用肉眼觀察、用放大鏡觀察、用手指觸摸、用鼻子聞氣味、將土樣放入水杯中攪拌等等。通過這些簡單的實踐操作，學生們能夠根據自己的操作驗證自己的想法，得出問題答案。對于這樣的實驗素材，與學生們的日常生活距離很近，給予學生們更多的空間，讓學生們自己思考、設計、操作，讓學生們感到自己在進行科學研究，在得到答案的過程中獲得樂趣和成就感，從而激發出學生們科學實驗的興趣。長此以往，獨立設計和獨立操作對于提高學生的實驗能力很有效。

五、結語

綜上所述，在小學科學實驗教學中，教師必須把握好實驗教學的原則及目標，通過精心設計安排實驗，激發實驗活動趣味，增強學生參與興趣；在做中學，實現手腦并用，注重學生在科學實驗中的主體地位；從生活中選取實驗素材，鼓勵學生大膽設計，提高學生實踐能力，使學生們對科學實驗產生更多的興趣和熱情，提升科學實驗教學有效性，培養學生的科學素養。

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作者：繆杏菊 單位：福州市倉山區實驗小學