小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)高效課堂的構(gòu)建

李 峰

一.精心設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生探究能力

首先作為教師，我們要深刻理解“探究”的含義，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)要體現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)原則，而不是教師作為課堂教學(xué)活動或者實(shí)驗(yàn)探究活動的主人，要做到既要讓學(xué)生親自動手，讓學(xué)生開動腦筋。實(shí)驗(yàn)教學(xué)前可以通過學(xué)生的日常生活體驗(yàn)交流，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題或存在疑問，讓學(xué)生初步了解我們課上要探究的是什么，在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)上，盡量讓學(xué)生提出問題，思考實(shí)驗(yàn)過程，以及需要的實(shí)驗(yàn)道具或器材。這些問題的來源主要是是學(xué)生，而不是教師告訴學(xué)生要準(zhǔn)備什么或者下一步要做什么。

其次，實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)體現(xiàn)易操作性特點(diǎn)。要根據(jù)兒童身心發(fā)展特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律制定可行的實(shí)驗(yàn)。要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相對簡單的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，利用實(shí)驗(yàn)器材，實(shí)行簡單明了的實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生才不會產(chǎn)生畏懼心理，而是積極投入實(shí)驗(yàn)，享受實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣。

最后，教師要重視實(shí)驗(yàn)的趣味性和應(yīng)用性設(shè)計(jì)，小學(xué)生的年齡一般都偏小，其學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)以及自控能力不是很強(qiáng)，要想讓學(xué)生在課堂上保持較長時間的注意力，就必須充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，利用課堂實(shí)驗(yàn)的趣味性，可以有效吸引學(xué)生們的無意注意。興趣是最好的老師，趣味性高的實(shí)驗(yàn)會引起學(xué)生們強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，引導(dǎo)著他們一步步往下探究，教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生們感興趣的問題，因勢利導(dǎo)，把學(xué)生們的興趣轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的樂趣和志趣。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的結(jié)果是學(xué)生能用來解決現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際問題，使理論與實(shí)際結(jié)合起來，通過在知識在現(xiàn)實(shí)中的實(shí)際運(yùn)用，更好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)和探究的意識。

二.創(chuàng)立良好的教學(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)

一個合適又科學(xué)的教學(xué)情景能很好地吸引學(xué)生的注意力，也為教師的后續(xù)講解做好鋪墊。以貼近學(xué)生生活實(shí)際的問題為導(dǎo)入，能讓學(xué)生對此課堂有一定的熟悉性，更能夠激發(fā)他們想一探究竟的欲望，從而幫助教師把大家的眼神積聚到教師講課內(nèi)容上，為高效性課堂打開了大門。

例如針對“認(rèn)識空氣”這一科學(xué)探究活動，教師將收集的玩具隨意擺放在小組的實(shí)驗(yàn)桌子上，創(chuàng)設(shè)學(xué)生熟悉的情景?；顒娱_始，教師輕想學(xué)生幫助整理桌子上的玩具，將玩具裝入塑料袋中，并運(yùn)用看、摸等多種感知方式去觀察裝滿玩具的塑料袋，學(xué)生通過觀察可以描述到“我看到這些玩具把塑料袋撐大了，袋子變得鼓鼓的，摸起來硬硬的，用手掂掂覺得它很重”。在這個環(huán)節(jié)中，收納玩具的活動調(diào)取了學(xué)生關(guān)于事物的已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，促進(jìn)了學(xué)生的有意義學(xué)習(xí)。活動繼續(xù)，當(dāng)教師拿出一個更大的塑料袋問學(xué)生“你能用這些物體去裝滿料袋嗎？”在這個過程中，學(xué)生們開動腦筋，發(fā)現(xiàn)僅有的這些玩具不能把塑料袋裝滿，就想到給塑料袋充氣的方法，最后在老師的引導(dǎo)下再次觀察塑料袋里面軟軟的地方是空氣。

三.重視課堂實(shí)驗(yàn)教師示范和實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)

課堂教師的實(shí)驗(yàn)示范與引導(dǎo)，是讓學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的最基本的途徑，能有效提高課堂實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的效率，在現(xiàn)代教育中，教師的準(zhǔn)確示范引導(dǎo)對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力有重大影響。在這個示范過程中，老師的每一個示范動作都是接下來學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行試驗(yàn)操作的基礎(chǔ)、依據(jù)和榜樣。所以，教師必須嚴(yán)格按照實(shí)驗(yàn)要求與步驟進(jìn)行準(zhǔn)確示范[1]。

例如“水火箭”一課的教學(xué)中，因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)存在一定的危險性，如果僅在闡述完理論的基礎(chǔ)上就讓學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，那必定對學(xué)生有一定的難度，甚至喪失學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)的興趣與希望，覺得自己肯定是完成不了的。所以，這就需要教師的準(zhǔn)確實(shí)驗(yàn)進(jìn)行引導(dǎo)，在上課之前，老師已經(jīng)讓學(xué)生進(jìn)行課外閱讀，了解人類研究“火箭”的歷史。上課開始了，學(xué)生們就對該實(shí)驗(yàn)充滿了期待。因?yàn)樵搶?shí)驗(yàn)的不同，需要進(jìn)行戶外實(shí)驗(yàn)，考慮學(xué)生們的安全，教師給學(xué)生劃定一個固定區(qū)域，保證瓶子起飛的時候不會打到學(xué)生，大家呈扇形排列觀看實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生好奇的目光下教師有條不紊，有節(jié)奏地開展實(shí)驗(yàn)，不得過快速度。一個空塑料瓶，瓶蓋子換成了橡皮塞，橡皮塞上裝了一個氣門芯，瓶身上貼了幾片三角形的塑料片，以代表箭翼起保持平衡的作用。然后，教師往瓶子里倒水至四分之一的位置，塞好橡皮塞，把它倒置在一個架子上，接下來邀請一位同學(xué)用打氣筒往裝水的瓶子里不斷打氣，致使瓶子內(nèi)的氣壓不斷升高，突然瓶子飛向天空，足足有十米多高。這時，大家的歡呼聲表達(dá)了學(xué)生制作水火箭的強(qiáng)烈探究欲望。

示范過后，教師結(jié)合剛才的示范展示出水火箭的結(jié)構(gòu)圖，簡單明了的給學(xué)生講解水火箭的原理，也就是“氣體和壓力的關(guān)系”“水流噴射方向和物體運(yùn)動方向的關(guān)系”，達(dá)到通俗易懂，學(xué)生理解的效果為止。接著，教師要有效發(fā)揮其指導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行積極討論，明確制作過程的技術(shù)指標(biāo)，形成活動評價方案。給學(xué)生介紹師生共同收集的實(shí)驗(yàn)材料，飲料瓶、彩色卡紙、透明膠帶、帶孔的橡膠塞、自行車氣門，以及剪刀和打氣筒等工具使用注意事項(xiàng)。教師可幫助一些小組分配好角色，誰負(fù)責(zé)規(guī)劃，誰負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，誰負(fù)責(zé)發(fā)言，給其他小組以榜樣，通過分工合作，可以有效提高實(shí)驗(yàn)效率。

四.合理利用多媒體進(jìn)行有效教學(xué)

隨著社會經(jīng)濟(jì)，科學(xué)技術(shù)手段的提高，現(xiàn)在中小學(xué)的教學(xué)條件得到很大改善，多媒體教學(xué)逐漸代替了原來的純粉筆式的講授方法，將多媒體技術(shù)合理運(yùn)用到科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，也成為一個大趨勢，合理利用多媒體教學(xué)設(shè)備輔助教學(xué)，將教材內(nèi)容里比較難懂，抽象的知識以另一種方式呈現(xiàn)在表現(xiàn)出來，既改變了原來單一的教學(xué)模式，又可以將復(fù)雜的知識簡單化，讓學(xué)生更好的理解教學(xué)內(nèi)容及記憶相關(guān)知識點(diǎn)，增加了學(xué)生對科學(xué)課堂的學(xué)習(xí)興趣[2]。

例如，教師在“四季中的變化”這一章節(jié)教學(xué)時，利用多媒體播放歌曲《四季》：“我們是四季的見證者，四季是我們成長的見證者……容顏會老去，四季不會停，愛情的光影，溫暖的羽翼，要一天一天守著你，在白發(fā)時候說成故事給你聽?！蓖瑢W(xué)們一聽就知道是關(guān)于四季的歌曲，大家都知道一年有四季，請問同學(xué)們，四季是怎樣形成的？我們今天就來學(xué)習(xí)有關(guān)四季的科學(xué)知識。通過播放學(xué)生愛聽的歌曲《四季》，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣，讓他們以亢奮的狀態(tài)自然進(jìn)入主題，這樣能有效地提高學(xué)習(xí)效率。同時引導(dǎo)學(xué)生留心觀察一年四季星空的變化，找到探究問題的切入點(diǎn)。老師將自己收集到的有關(guān)星空的資料和圖片利用多媒體展示給學(xué)生，指導(dǎo)他們認(rèn)識星座，突出冬季星空最明亮的獵戶座；可以引導(dǎo)他們通過小短片或圖片形式，了解星座的神話故事、有關(guān)知識等，使全體學(xué)生對星座尤其是獵戶座的形狀、特征等有一個較深刻的認(rèn)識，最后，指導(dǎo)學(xué)生畫出獵戶座星圖。針對不同的星座出現(xiàn)在不同的季節(jié)里，是什么原因造成的？對這個問題，學(xué)生會討論得很熱烈，他們通過交流會達(dá)成共識：是地球公轉(zhuǎn)的結(jié)果。有些組的學(xué)生可能會提出“不同季節(jié)的主要星座是什么？”“為什么在不同季節(jié)，看到的星座不一樣呢？”等問題。以此引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識到地球的公轉(zhuǎn)會帶來許多問題和有趣的現(xiàn)象，老師做四季星空模擬實(shí)驗(yàn)，教師用投影儀播放“地球公轉(zhuǎn)示意圖”幻燈片和模擬情境圖，讓學(xué)生通過觀察進(jìn)行感知和分析，形成初步認(rèn)識。以上各個教學(xué)環(huán)節(jié)，通過多媒體技術(shù)的參與，使課堂變得有趣，使抽象的地球公轉(zhuǎn)成為大家肉眼可見的知識，方便學(xué)生觀察和理解。

五.尊重個性，讓學(xué)生成為實(shí)驗(yàn)的主角

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要目的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的動手觀察和探究能力，及創(chuàng)新思維，這就要求教師在課堂上要以學(xué)生為主體，從人性化角度出發(fā)，真正做到以人為本，不能只關(guān)心學(xué)生的成績和名次，而是從學(xué)生角度出發(fā)去評價學(xué)生，這也是新課改以來一直倡導(dǎo)的，將學(xué)生是否理解了只是并體會到學(xué)習(xí)的樂趣放到了至關(guān)重要到位置，通過實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能舉一反三，并運(yùn)用到現(xiàn)實(shí)生活實(shí)際中去。所以面對課堂或?qū)嶒?yàn)過程個別同學(xué)的實(shí)驗(yàn)失誤要妥善處理，有耐心地引導(dǎo)學(xué)生，如果碰到個性的答案或者實(shí)驗(yàn)結(jié)果，教師不應(yīng)該直接否定，不能“一棒子打死”，這樣會傷害學(xué)生的自尊，喪失對科學(xué)的興趣。老師應(yīng)該鼓勵表達(dá)，可以追問“你為什么會有這樣的答案，可以給大家講一下嗎？”通過一定的了解，如果是可吸取的答案，老師表揚(yáng)學(xué)生，即使答案與本課題無關(guān)；如果答案錯誤，教師了解了錯誤所在后，細(xì)心指正，讓其認(rèn)識到錯誤并及時改正。

六.關(guān)注實(shí)驗(yàn)記錄，妥善記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果

現(xiàn)在科學(xué)教學(xué)出現(xiàn)的一個問題是，教師會讓同學(xué)們經(jīng)歷觀察，預(yù)測，推測，假設(shè)，實(shí)驗(yàn)等過程，但是因?yàn)橥瑢W(xué)們實(shí)驗(yàn)興趣濃厚，操作實(shí)驗(yàn)時往往忽視了實(shí)驗(yàn)要進(jìn)行隨時記錄這個重要內(nèi)容，教師如果沒有及時提示或者說明，這很難培養(yǎng)他們在實(shí)驗(yàn)時養(yǎng)成及時記錄的好習(xí)慣。科學(xué)要講究實(shí)事證據(jù)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中只把關(guān)注點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，而沒有及時把看到的現(xiàn)象記錄下來，等到最后老師讓各小組交流匯報實(shí)驗(yàn)結(jié)果的時候，怕老師責(zé)怪，甚至有的孩子會選擇編造數(shù)據(jù)。眾所周知，有的科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要及時記錄數(shù)據(jù)，因?yàn)樗麄冝D(zhuǎn)瞬即逝，實(shí)驗(yàn)過程具有連貫性，一旦錯過，就不會收集到相關(guān)數(shù)據(jù)信息。還有就是，若本次科學(xué)課堂僅僅是本課的一個課時，那么在下一個課時的時候，老師提問實(shí)驗(yàn)相關(guān)的問題，同學(xué)們就找不到數(shù)據(jù)來支撐實(shí)驗(yàn)結(jié)果。所以增強(qiáng)學(xué)生們的實(shí)驗(yàn)記錄意識顯得格外重要，教師在實(shí)驗(yàn)過程中除了要參與孩子的實(shí)驗(yàn)過程，指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生把注意力集中到實(shí)驗(yàn)的同時，提醒他們及時記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以在小組給各成員分配任務(wù)的時候，專門給一個同學(xué)布置實(shí)驗(yàn)記錄的任務(wù)，這樣在實(shí)驗(yàn)的時候，就防止了遺漏實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)現(xiàn)象。老師要做好指導(dǎo)員的工作，隨時發(fā)現(xiàn)問題，并給與提示和指導(dǎo)，以維持實(shí)驗(yàn)科學(xué)有效的正常進(jìn)行，直至結(jié)束。

例如在講授“水沸騰現(xiàn)象的觀察”這堂課時，持續(xù)觀察加熱的睡的狀態(tài)變化，以及水溫的變化情況，認(rèn)識水的沸騰現(xiàn)象。教師要求學(xué)生記錄初始數(shù)據(jù)，包括水量，水溫；再對燒杯中的水持續(xù)加熱15分鐘，仔細(xì)觀察水的狀態(tài)變化，并且每隔三分鐘記錄一次水量、水溫的數(shù)據(jù)，以及氣泡的產(chǎn)生情況；記錄水溫達(dá)到100度時的加熱時長以及水的情況。水加熱到一定程度時，變化會越來越明顯，為了方便學(xué)生能夠持續(xù)觀察并記錄變化現(xiàn)象，同時也便于學(xué)生整理數(shù)據(jù)，找出變化的趨勢，教師可以幫助學(xué)生設(shè)計(jì)一張形象且條理的記錄單。形象的記錄單可以使學(xué)生練習(xí)到數(shù)學(xué)的知識經(jīng)驗(yàn)，在教師的有效指導(dǎo)下，學(xué)生可以輕松地整理記錄單里的數(shù)據(jù)信息，并將這些信息轉(zhuǎn)化成需要的折線統(tǒng)計(jì)圖，逐步整理出水在持續(xù)受熱后溫度和水量的變化，以及產(chǎn)生的氣泡和氣泡不斷變化的現(xiàn)象，歸納總結(jié)出變化趨勢。這個教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)匠心就在于基于生活經(jīng)驗(yàn)開展了實(shí)驗(yàn)觀察活動，有目的地觀察，收集，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，可以啟發(fā)學(xué)生要尊重科學(xué)事實(shí)，以及對科學(xué)現(xiàn)象持有一種科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，提升了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

總而言之，為響應(yīng)國家新課程教育改革政策的號召，擔(dān)任小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)的教師責(zé)任重大，要做到科學(xué)備課，科學(xué)授課，科學(xué)實(shí)驗(yàn)。