科學(xué)分組實驗組織有效性的探究

江蘇徐州市銅山區(qū)新區(qū)實驗小學(xué)（221000） 孫麗麗

小學(xué)科學(xué)學(xué)科有眾多的實驗內(nèi)容，教師引入分組實驗操作模式，符合學(xué)生學(xué)習(xí)的基本訴求，其實踐價值更為顯著。教師在分組實驗教學(xué)設(shè)計時，要先做好分組組織，對小組成員進行合理分工，然后適時調(diào)度，促進學(xué)生合作互動交流，讓分組實驗順利推進，還要有拓展設(shè)計意識，為學(xué)生提供更多生活對接性的實驗任務(wù)，讓學(xué)生在生活實踐中建立學(xué)科認知能力。學(xué)生對分組實驗有較高的認同感，教師要抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)心理展開對應(yīng)組織，以有效提升科學(xué)學(xué)科的教學(xué)品質(zhì)。

一、科學(xué)分組，調(diào)動實驗參與熱情

實驗操作需要集體力量的支持，教師在分組設(shè)計時，要對實驗內(nèi)容和操作難度作出科學(xué)評估，對學(xué)生實驗?zāi)芰M行科學(xué)分類，以便為分組設(shè)計提供更多參數(shù)。分組有不同的標(biāo)準(zhǔn)：同質(zhì)分組時，教師需要將學(xué)力基礎(chǔ)相同的學(xué)生集中到一個小組，鼓勵學(xué)生展開群體互動；異質(zhì)分組時，教師要將不同學(xué)力基礎(chǔ)的學(xué)生分到一個小組，讓成員之間形成幫扶關(guān)系，確保實驗活動順利推開；自由組合時，教師可充分放權(quán)給學(xué)生，讓學(xué)生自由組合成實驗小組，這樣可以提升成員之間的交流互動。

分組實驗有集體屬性，教師要充分考慮集體力量的運用，給學(xué)生做出具體的分工，能夠為實驗順利展開提供重要幫助。例如教學(xué)科教版小學(xué)科學(xué)五年級上冊《種子發(fā)芽實驗》，教師設(shè)計種子實驗：“你們感覺種子發(fā)芽需要哪些條件？這里有一些綠豆種子，如何才能讓其發(fā)芽呢？自由組合成實驗小組，每一個小組不超過五個人。先集體設(shè)計種子實驗方案，將方案提交到班級，通過審查后，展開下一步的實際操作?！睂W(xué)生根據(jù)教師安排，快速進入實驗環(huán)節(jié)，展開互動交流，設(shè)計出實驗方案。教師對學(xué)生設(shè)計的實驗方案進行審查，給出一些修改意見，要求學(xué)生進行下一步的操作，實驗進入實踐環(huán)節(jié)。因為種子發(fā)芽實驗需要一個較長的時間，所以在實驗操作過程中，教師應(yīng)在不同階段作出不同提示，要求學(xué)生做相關(guān)操作。經(jīng)過一番實踐操作后，各個小組的種子實驗都獲得了成功。教師組織學(xué)生對實驗過程進行歸結(jié)討論，寫出實驗報告，對實驗進行總結(jié)。之后，教師又繼續(xù)推出生活實驗任務(wù)：“我們家庭大多會種植一些花草植物，請同學(xué)們進行觀察實驗，選擇一種植物，對其生長情況做階段性觀察，記錄相關(guān)信息，并做分析歸結(jié)，思考‘植物生長需要哪些條件支持？’‘哪些因素對植物生長造成一定影響？’等問題。”學(xué)生根據(jù)教師設(shè)計的實驗任務(wù)展開對應(yīng)行動，進入觀察角色。

學(xué)生對生活化實驗有特殊的參與興趣，教師抓住學(xué)生的學(xué)習(xí)心理展開對應(yīng)設(shè)計，集團隊力量進行實驗，獲得了較好的操作成效。種子發(fā)芽實驗需要較長時間，給教師指導(dǎo)提供更多的機會，也給學(xué)生操作帶來更多的條件。教師與學(xué)生深度交流，為實驗順利展開創(chuàng)造良好條件。分組實驗需要集體力量的支持，教師要求學(xué)生自行組建團隊，成功激發(fā)學(xué)生參與實驗的主動性。

二、合理分工，理順實驗操作程序

分組之后，教師要精選實驗內(nèi)容，并指導(dǎo)各個小組展開實驗操作分工。首先，要健全小組組織結(jié)構(gòu)。每一個小組成員的人數(shù)不可太多，要選出小組組長，組長全權(quán)負責(zé)實驗組織。其次，指導(dǎo)小組進行操作分工。由于分組實驗的環(huán)節(jié)較多，每一個成員都需要承擔(dān)一定的任務(wù)，所以合理分工最為重要，可確保實驗的順利展開。最后，成員進入各自崗位后，小組成員之間需要協(xié)調(diào)行動，還要做好對接操作，這樣才能提升實驗效率。教師對小組分工做出具體指導(dǎo)，能夠獲得更好的組織效果。

學(xué)生對科學(xué)實驗有不同理解，教師需要在實驗任務(wù)推出時給予指導(dǎo)，讓學(xué)生順利進入實驗操作環(huán)節(jié)。例如教學(xué)《蚯蚓的選擇》相關(guān)內(nèi)容時，教師在課前將學(xué)生做分組組織，要求學(xué)生深入生活中尋找蚯蚓，以便為實驗提供材料。課堂教學(xué)啟動后，學(xué)習(xí)小組大多都能夠帶來一些鮮活的蚯蚓活體。在分組實驗環(huán)節(jié)，教師為每一個小組提供了紙箱子、玻璃片、黑布等材料，引導(dǎo)學(xué)生進入分組實驗環(huán)節(jié)，在具體操作過程中建立實驗認知。學(xué)習(xí)小組拿到實驗材料后，開始設(shè)計實驗方案，針對操作問題進行集體討論，達成共識后對操作環(huán)節(jié)做出具體的規(guī)劃。教師在學(xué)生實驗操作時，巡視各個小組的實踐表現(xiàn)，對存在的問題進行對應(yīng)引導(dǎo)，確保實驗順利推進。在實驗結(jié)果展示環(huán)節(jié)，教師對一些小組表現(xiàn)做出點評，肯定學(xué)生的精彩表現(xiàn)。

在分組實驗實施過程中，教師需要在一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)做出針對性引導(dǎo)，幫助學(xué)生盡快進入實驗環(huán)節(jié)，讓學(xué)生自然建立實驗認知基礎(chǔ)。學(xué)生深入生活，搜集蚯蚓活體，這個環(huán)節(jié)很重要，對實驗形成重要的輔助作用。學(xué)生在分組實驗操作中展開廣泛交流，逐漸形成共識，這是確保實驗成功的關(guān)鍵。

三、適時調(diào)度，提升實驗操作效率

分組實驗展開后，教師不僅需要對學(xué)生的實驗表現(xiàn)進行觀察，而且還要及時做出調(diào)度，對實驗環(huán)節(jié)進行修正、對實驗操作進行調(diào)整、對實驗互動進行協(xié)調(diào)，確保分組實驗?zāi)軌蝽樌归_。分組實驗是集體行為，成員之間往往會出現(xiàn)一些協(xié)調(diào)問題，教師要及時發(fā)現(xiàn)，給予必要的干預(yù)。實驗過程中，學(xué)生也可能出現(xiàn)一些突發(fā)事件，導(dǎo)致實驗程序不能完全落實，教師需要做出必要的調(diào)整，確保實驗獲得預(yù)想效果。

科學(xué)實驗有不同的內(nèi)容，教師在組織時要根據(jù)學(xué)生的操作基礎(chǔ)進行設(shè)計和組織。特別是制作性實驗任務(wù)，實驗材料不難找到，關(guān)鍵是對制作程序和步驟進行規(guī)劃，借助團隊力量展開實驗最為關(guān)鍵。例如教學(xué)《做一個生態(tài)瓶》相關(guān)內(nèi)容時，教師推出生態(tài)瓶制作任務(wù)：“同桌兩個人合作，制作一個生態(tài)瓶，先討論制作材料的搜集，然后利用課余時間進行對應(yīng)操作，準(zhǔn)備參與班級展示活動?！苯處焻⑴c學(xué)生的互動交流，與學(xué)生一起討論生態(tài)瓶材料的搜集問題。有學(xué)生主張制作更大的生態(tài)瓶，也有學(xué)生提出反對意見，教師及時予以引導(dǎo)，提醒學(xué)生對生態(tài)內(nèi)容做深入思考，體現(xiàn)立體性。其中，如何才能找到適合的制作材料，這是最為關(guān)鍵的問題。經(jīng)過一番操作，各種各樣的生態(tài)瓶展示出來，教師要求學(xué)生對這些生態(tài)瓶的制作情況進行評價，評選出典型制作，對其特點進行重點介紹。學(xué)生制作生態(tài)瓶沒有太多問題，但要維護生態(tài)瓶的正常運行，這是一個長期的任務(wù)。為此，教師推出后續(xù)觀察維護任務(wù)：“生態(tài)瓶能不能保持良好的生態(tài)，關(guān)鍵要看我們能不能做好維護。那么你們打算如何維護生態(tài)瓶的正常運行呢？”學(xué)生開始互動交流，紛紛給出自己的見解。教師對學(xué)生的建議進行梳理歸結(jié)，最終推出方法集錦，鼓勵學(xué)生探索方法，在實踐中不斷提升學(xué)科能力。

上述教學(xué)，教師安排學(xué)生同桌合作實驗，重點尋找生態(tài)瓶的制作材料，確保實驗的順利推進。從展示的情況能夠看出，學(xué)生制作的生態(tài)瓶都比較有個性，制作材料也比較豐富，立體感比較鮮明，說明學(xué)生都深入到生活中展開材料搜集，其制作都比較用心。如飲料瓶子、水草、小魚、小蝦、沙子、自然界的水等，這些材料的合理運用，讓生態(tài)瓶呈現(xiàn)出自然環(huán)境。

四、自然整合，促進實驗合作互動

分組實驗由不同團隊組成，教師需要對各個小組的實驗表現(xiàn)予以針對性評價，并對出現(xiàn)的協(xié)調(diào)問題進行對應(yīng)解決。在具體組織操作時，教師不妨推出合作、競賽等活動，讓各個小組之間形成聯(lián)合和競爭關(guān)系?？茖W(xué)實驗結(jié)論討論時，不同小組會有不同情況，如果能夠進行聯(lián)合行動，在小組之間進行實驗結(jié)果討論，可以給學(xué)生提供更多深入思考的機會，能夠確保實驗操作的效果。分組實驗競賽活動推出后，學(xué)生會更為重視，合作互動會更為頻繁而高效。

分組實驗效果如何，其制約因素有很多，團隊成員之間的配合極為關(guān)鍵，教師需要有對應(yīng)設(shè)計，及時調(diào)度，確保分組實驗順利展開。例如教學(xué)《陽光下的影子》相關(guān)內(nèi)容時，教師先做學(xué)情調(diào)查：“陽光下的物體，其影子會有變化嗎？會怎樣變化呢？”學(xué)生紛紛給出自己的觀點，因為這些都屬于生活認知范疇，學(xué)生發(fā)言比較踴躍。然后教師推出分組實驗任務(wù)：“我們現(xiàn)在要到室外去測量陽光下的影子，自行成立四人小組，每一個小組分到一根接力棒。自行設(shè)計實驗程序，成員做好分工，記錄不同時刻影子的變化情況，看哪一個小組的測量最為準(zhǔn)確?！睂嶒炄蝿?wù)下達后，學(xué)生開始組建小組，并自發(fā)展開集體討論，對實驗操作程序進行規(guī)劃。學(xué)生進入實驗操作環(huán)節(jié)，教師深入學(xué)生群體之中，對學(xué)生的實驗操作情況適時給予指導(dǎo)。學(xué)生觀察時很容易出現(xiàn)一些誤差，教師跟進指導(dǎo)時，要關(guān)注學(xué)生操作方法的應(yīng)用情況，發(fā)現(xiàn)問題及時糾正。例如，有學(xué)生記錄的數(shù)據(jù)出現(xiàn)了明顯的誤差，在具體分析其規(guī)律時，打亂了整個小組的討論。這時教師就要對數(shù)據(jù)測量的注意事項做重點講解，并要求學(xué)生修正錯誤數(shù)據(jù)，確保觀察實驗順利展開和實驗結(jié)果是合理的。學(xué)生觀察記錄出現(xiàn)誤差，這是比較正常的，教師針對這個現(xiàn)象做進一步的糾正指導(dǎo)，能為學(xué)生提供更多的學(xué)習(xí)啟示。

上述教學(xué)，教師設(shè)計室外觀察實驗任務(wù)，要求學(xué)生自行組建小組，這個設(shè)計是比較成功的。學(xué)生對室外操作實驗有較高的參與興趣，自然會積極響應(yīng)。小組分工后，學(xué)生都能夠積極行動起來。特別是引入比賽內(nèi)容，對學(xué)生是一種刺激。分組實驗有不同的組織形式，不管實驗程序多么復(fù)雜，只要能夠做好組織分工，都可以獲得豐富的實驗成果。

五、適度拓展，促進實驗認知內(nèi)化

分組實驗組織時，教師不能局限在課堂之內(nèi)，可以要求學(xué)生進行生活對接，讓學(xué)生進入生活化環(huán)境之中展開對應(yīng)組織，以使學(xué)生獲得豐富的實踐認知。例如實驗材料的搜集、實驗程序的設(shè)計、實驗過程的優(yōu)化、實驗結(jié)果的討論等方面，教師要有延伸設(shè)計意識，對學(xué)生的實踐表現(xiàn)進行針對性設(shè)計，給學(xué)生提供更廣闊的實驗時空條件，培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣?？茖W(xué)實驗在生活條件下可以自然開展，教師組織學(xué)生以小團隊形式參與實驗操作，其適合性更高，實驗效果也會更顯著。

學(xué)生對生活條件下展開的實驗有濃厚的參與興趣，教師要對實驗材料、實驗程序、實驗組織等方面進行針對性思考，引導(dǎo)學(xué)生順利進入到分組實驗操作環(huán)節(jié)，在實踐操作過程中建立實驗認知。例如教學(xué)《光的反射》相關(guān)內(nèi)容時，教師先引導(dǎo)學(xué)生對光的折射原理進行深入研究，然后展開訓(xùn)練設(shè)計：“課外制作潛望鏡，利用生活中可以找到的材料，自行組建學(xué)習(xí)小組，將制作的潛望鏡帶到班級，參與展示活動。”教師下達任務(wù)后，學(xué)生開始躍躍欲試了，快速組建實驗小組，并展開集體討論，對實驗材料、實驗程序、實驗操作、實驗效果等方面展開研究。在課堂展示時，教師組織學(xué)生對各個小組制作的潛望鏡進行觀察，鼓勵學(xué)生進行自評和互評，課堂學(xué)習(xí)氣氛活躍起來。為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造熱情，教師針對學(xué)生的制作情況做延伸發(fā)動：“光的反射在生活中有廣泛應(yīng)用，如太陽能的利用就是典型的案例。請同學(xué)們利用網(wǎng)絡(luò)展開信息搜集，尋找一些適合的案例并進行梳理，準(zhǔn)備參與班級展示，看誰找到的案例更為典型?！睂W(xué)生對網(wǎng)絡(luò)信息搜集任務(wù)有較高的興趣，自然能夠愉快接受任務(wù)。經(jīng)過一番努力，學(xué)生將搜集到的信息，以網(wǎng)址鏈接的形式傳遞到網(wǎng)絡(luò)交互平臺，教師觀看這些案例并梳理，選擇比較典型的案例做班級展示，對學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)進行積極評價。

上述教學(xué)，教師推出生活實驗任務(wù)，這個實驗操作難度并不是很高，關(guān)鍵是實驗材料的搜集。學(xué)生自由分組之后，其團隊有更強的和諧性，自然能夠順利找到制作材料。教師引導(dǎo)學(xué)生先進行集體討論，目的是給學(xué)生提供互動的機會，確保實驗?zāi)軌蝽樌归_。最后通過成果互動交流活動，對實驗效果進行集體評價、歸納總結(jié)。

分組實驗有較多的操控優(yōu)勢，小組成員人數(shù)不多，便于合作討論，也能夠形成操作合力，其應(yīng)用適合性更高，學(xué)生對這種操作形式的參與興趣更高。教師對分組實驗操作程序做深度研究，創(chuàng)新實驗組織設(shè)計，能夠調(diào)動學(xué)生參與實驗的主動性。分組實驗組織涉及分組、分工、調(diào)度、整合、拓展等方面，教師要對分組實驗做深度研究，努力提高分組實驗操作品質(zhì)，使學(xué)生獲得深刻的學(xué)習(xí)體驗，全面提升學(xué)科核心素養(yǎng)。