小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略探索

周天希

摘 要：小學(xué)科學(xué)學(xué)科主要以鍛煉學(xué)生的探索創(chuàng)新意識，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)現(xiàn)象為主。因此，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)基于生活、源于生活，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也需要在教材內(nèi)容的基礎(chǔ)上進(jìn)行開拓。學(xué)生應(yīng)依照教師給出的學(xué)習(xí)任務(wù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)實(shí)踐，以發(fā)現(xiàn)生活中的自然規(guī)律，獲悉生活常識，進(jìn)而培養(yǎng)善于發(fā)現(xiàn)、善于思考的創(chuàng)新能力。文章基于小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計中常見的問題，提出指導(dǎo)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計策略，并以小學(xué)科學(xué)課程“溶解的快與慢”實(shí)驗(yàn)為例，完善科學(xué)課程實(shí)驗(yàn)設(shè)計。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn);設(shè)計;學(xué)生

中圖分類號：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 收稿日期：2019-03-24 文章編號：1674-120X（2019）25-0090-02

一、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計中常見的問題

（一）教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案時，由于教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康闹赶虿幻鞔_，使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，只收獲了實(shí)驗(yàn)的過程感受和實(shí)驗(yàn)的表層現(xiàn)象，沒有獲得實(shí)驗(yàn)帶來的啟迪，沒有實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的教育價值。例如，在“溶解的快與慢”中，教師設(shè)計了兩項(xiàng)實(shí)驗(yàn)活動：一個是可溶性固體物質(zhì)在不同狀態(tài)下哪一種溶解速度快，另一個是如何加快食鹽的溶解速度。在第一個實(shí)驗(yàn)活動中，教師提出兩個影響因素，即“同種質(zhì)量的可溶性固體物質(zhì)體積大小對溶解速度的影響”和“不同溶液溫度對可溶性固體物質(zhì)溶解速度的影響”。學(xué)生討論溶解速度與哪些因素有關(guān)后，會繼續(xù)討論可溶物的狀態(tài)和溶液溫度對溶解快慢的影響。這樣的實(shí)驗(yàn)具有局限性，無法使學(xué)生越過限制條件，討論溶解快慢因素。所以完全圍繞實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的討論，不僅會限制學(xué)生的發(fā)散性思維養(yǎng)成，也會使實(shí)驗(yàn)變得枯燥無味。

（二）實(shí)驗(yàn)報告總結(jié)效率低

在教學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟幻鞔_的前提下，不明白實(shí)驗(yàn)為了什么，得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論和解釋會浮于表面，實(shí)驗(yàn)的總結(jié)質(zhì)量與學(xué)生針對實(shí)驗(yàn)的探討效果也會降低。

多數(shù)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師會詢問學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，還有何啟發(fā)，學(xué)生的回答多是對影響溶解快慢的因素進(jìn)行分析。雖說這也在實(shí)驗(yàn)的總結(jié)范圍內(nèi)，但是學(xué)生的這種局限性回答會使實(shí)現(xiàn)效果僅停留在實(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ)上，并沒有透過實(shí)驗(yàn)挖掘出新的思路。這對學(xué)生的個性成長，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維和創(chuàng)新精神有很強(qiáng)的抑制作用。

（三）實(shí)驗(yàn)分析延伸度不夠

實(shí)驗(yàn)結(jié)束后需要對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析延伸，這能啟發(fā)學(xué)生的思維，幫助學(xué)生鞏固所學(xué)知識，加深其對書本知識的理解。

在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生參與活動的自主性越強(qiáng)，獲取知識的感受也就越深。同樣，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中緊跟教師的實(shí)驗(yàn)步驟，那么在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，學(xué)生的疑問也就越多。而在真正的實(shí)驗(yàn)過程中，由于教師操作的實(shí)驗(yàn)節(jié)奏太快或太慢，以致學(xué)生思路不清晰、節(jié)奏跟不上，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的延伸只能停留在對表面現(xiàn)象的探討，無法更深層次地挖掘?qū)嶒?yàn)背后所體現(xiàn)的自然規(guī)律或者生活哲理。

二、完善小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計的具體策略

（一）明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計時，教師首先要明確實(shí)驗(yàn)的目的，提出實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的問題，并讓學(xué)生清楚通過實(shí)驗(yàn)要獲得怎樣的啟發(fā)等。例如，溶解的快與慢實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)的目的是：第一，讓學(xué)生明白，可溶性固體物質(zhì)在溶解過程中，碾碎固體物質(zhì)、加熱水溫、進(jìn)行攪拌都可以使溶解的速度變快;第二，通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，了解對比實(shí)驗(yàn)的操作流程，即保持其他變量相同，只改變一個變量;第三點(diǎn)，鍛煉學(xué)生帶著問題去實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中獲取實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。明確這三個目標(biāo)后，學(xué)生便有了清晰的實(shí)驗(yàn)方向，在實(shí)驗(yàn)過程中，在教師的引導(dǎo)下，確定思維走向，進(jìn)而完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。

（二）科學(xué)合理地整合實(shí)驗(yàn)

在小學(xué)科學(xué)教材中，每一章節(jié)都有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課題，如章節(jié)“電”的學(xué)習(xí)中的實(shí)驗(yàn)課題“做個小開關(guān)”;章節(jié)“食物”的學(xué)習(xí)中的實(shí)驗(yàn)課題“減慢食物變質(zhì)的速度”;章節(jié)“溶解”的學(xué)習(xí)中的實(shí)驗(yàn)課題“溶解的快與慢”等。主要的課題實(shí)驗(yàn)下有很多相關(guān)知識的小實(shí)驗(yàn)，看似相互獨(dú)立，彼此之間毫無聯(lián)系，但由于教學(xué)進(jìn)程有限，所以教師需要將幾個小實(shí)驗(yàn)整合為一個大實(shí)驗(yàn)，做章節(jié)學(xué)習(xí)的知識總結(jié)和實(shí)踐探究。在“溶解”章節(jié)學(xué)習(xí)時，課題“溶解的快與慢”被制定成三個課題實(shí)驗(yàn)：一是“溶解的速度與是否攪拌之間的關(guān)系”，二是“溶解的速度與溶液的溫度之間的關(guān)系”，三是“如何使水果糖的溶解速度加快”。這三個課題實(shí)驗(yàn)都是圍繞溶解速度快慢進(jìn)行探究，前兩個課題實(shí)驗(yàn)屬于并列關(guān)系，第三個課題實(shí)驗(yàn)屬于拓展性實(shí)驗(yàn)，教師需要將教學(xué)內(nèi)容重新整合，將三個獨(dú)立的課題實(shí)驗(yàn)設(shè)計為一個綜合類實(shí)驗(yàn)。所以“溶解”章節(jié)中的課題實(shí)驗(yàn)變?yōu)椤傲私饪扇苄怨腆w物質(zhì)在水中溶解速度的快慢跟哪些因素有關(guān)”。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，教師可以通過教學(xué)引導(dǎo)使學(xué)生分析出實(shí)驗(yàn)的研究方向，通過學(xué)生自由式發(fā)揮來構(gòu)建實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)更清晰更完整，這有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。

（三）給予適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)

在實(shí)驗(yàn)開展之前，學(xué)生之間會對實(shí)驗(yàn)問題進(jìn)行簡短的探討，此探討交流過程開放性大，學(xué)生很容易在討論中脫離主題。這就需要教師在實(shí)驗(yàn)前的探討階段給予適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)研究范圍內(nèi)展開思考，這個環(huán)節(jié)要控制在十分鐘之內(nèi)。

由于“溶解的快與慢”課題的實(shí)驗(yàn)屬于對比性實(shí)驗(yàn)，所以需要教師介紹清楚實(shí)驗(yàn)中的變量和不變量，幫助學(xué)生通過實(shí)踐對比了解對比實(shí)驗(yàn)的特征。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)討論兩點(diǎn)因素后，便讓學(xué)生自行完成第三點(diǎn)實(shí)驗(yàn)，找出變量與不變量、如何控制不變量、怎么調(diào)整變量全部由學(xué)生自行解決。這樣既加深了學(xué)生對對比實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識，也提高了學(xué)生探究的意識和自我解決問題的能力。給予適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)對毫無頭緒的學(xué)生來說好似醍醐灌頂，思考過后的點(diǎn)撥會使學(xué)生獲得更多的實(shí)踐感悟。

（四）實(shí)驗(yàn)總結(jié)討論要簡短且全面

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出結(jié)論，教師需要針對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)論做簡短的探討。

首先，針對實(shí)驗(yàn)問題、實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪M(jìn)行討論，對“溶解的快與慢”中得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)果依次分析：學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的總結(jié)觀點(diǎn)切勿冗長，一定要全面清晰簡潔。

其次，教師提出拓展性問題，讓學(xué)生思考。拓展性問題最好源于生活，這有助于學(xué)生養(yǎng)成善于發(fā)現(xiàn)、敢于探索的好習(xí)慣。

三、小學(xué)科學(xué)課程“溶解的快與慢”實(shí)驗(yàn)設(shè)計

（一）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/p>

了解可溶性固體物質(zhì)在水中溶解速度的快慢跟哪些因素有關(guān)。

（二）實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備材料

教師準(zhǔn)備：量杯1個、小竹棒1根、玻璃杯4個、熱水與冷水、維生素B若干粒。

學(xué)生準(zhǔn)備：玻璃杯6個、攪拌棒1個、50毫升的熱水與常溫水、6份等克數(shù)食鹽、水果糖若干、實(shí)驗(yàn)記錄紙一份。

（三）實(shí)驗(yàn)類型

對比實(shí)驗(yàn)。

（四）實(shí)驗(yàn)步驟

1.探究可溶性固體物質(zhì)在溶液中溶解快慢與是否攪拌有關(guān)

制定條件：

相同條件：①水量相同;②水溫相同;③食鹽量相同;④同時加入;⑤觀察時間相同

不同條件：一杯攪拌，一杯不攪拌。

取1號、2號杯，各倒入50毫升水，取兩份等量食鹽，同時放入杯子中。1號杯不攪拌，2號杯攪拌，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄下來。

2.探究可溶性固體物質(zhì)的溶解快慢與溶液溫度高低的關(guān)系

制定條件：

相同條件：①水量相同;②食鹽量相同;③同時加入;④觀察時間相同。

不同條件：一杯常溫，另一杯熱水。

取3號、4號水杯，3號水杯內(nèi)倒入50毫升的熱水，在4號杯內(nèi)倒入50毫升的常溫水。兩個杯中分別同時放入等量的食鹽，靜置相同時間，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄下來。

3.探究可溶性固體物質(zhì)的大小與溶解快慢之間的關(guān)系

取5號、6號水杯，和兩份等量的食鹽，將其中一份食鹽碾碎，杯中倒入等量的常溫水。向5號杯中倒入碾碎的食鹽，6號杯中倒入未碾碎的食鹽，同時倒入，靜置相同時間，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并記錄下來。

（五）實(shí)驗(yàn)結(jié)論

（1）攪拌可以加快可溶性固體物質(zhì)在水中的溶解速度。

（2）加熱可以加快可溶性固體物質(zhì)在水中的溶解速度。

（3）可溶性固體物質(zhì)顆粒體積越小在水中溶解的速度越快。

（六）附贈小實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)題目：如何讓水果糖在嘴里融化得更快一些。

實(shí)驗(yàn)任務(wù)：①含在嘴里不動;②用舌頭攪拌;③咬碎并攪拌。

實(shí)驗(yàn)步驟：

將學(xué)生分為三大組，每一組分別領(lǐng)取一個實(shí)驗(yàn)任務(wù)，用預(yù)先準(zhǔn)備好的水果糖進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。教師計時，相同時間內(nèi)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：③咬碎并攪拌的方法可以使水果糖在嘴里融化得更快一些。

（七）實(shí)驗(yàn)延伸

根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，探討溶解知識實(shí)驗(yàn)應(yīng)用于生活中的哪些地方，如洗衣時倒入洗衣粉需要攪拌等。

四、結(jié)語

總之，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計是一場科學(xué)探究活動，能夠給學(xué)生提供自行嘗試解決問題的機(jī)會，給學(xué)生提供適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境及空間條件，幫助學(xué)生提高科學(xué)素養(yǎng)。一個完整的綜合性實(shí)驗(yàn)不僅可以豐富實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，而且也可以幫助小學(xué)生發(fā)現(xiàn)自然現(xiàn)象和探究世界。

實(shí)驗(yàn)也能夠培養(yǎng)小學(xué)生的探索發(fā)現(xiàn)精神，激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣，幫助學(xué)生積累科學(xué)知識，提升學(xué)生自主思考、合作交往、動手等能力。在實(shí)驗(yàn)總結(jié)探討過程中的簡短全面的問題和解答方式可以使學(xué)生學(xué)會精煉語言，完善總結(jié)和概括能力。

參考文獻(xiàn)：

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