小學科學實驗有效教學實踐探索

鄭淑姬

科學實驗是小學生進行科學探究，掌握科學原理，了解科學知識，培養(yǎng)動手操作能力的重要途徑。全面分析和把握小學科學實驗教學的現(xiàn)狀，有針對性地開展科學實驗活動，能讓孩子從小樹立崇尚科學、注重實踐、認真求實的觀念，為進入中學階段學習物理、化學、生物打好堅實的基礎，讓學生親身經(jīng)歷、主動探究，這樣才能牢固地掌握所學的科學知識。筆者從具體教學實踐出發(fā)，分析了小學科學實驗教學中存在的普遍性、基礎性問題，深入探究實施科學實驗有效教學的重要性，同時在科學實驗教學中探尋有益的實踐對策，從提供科學實驗素材、選取科學實驗方法、設計合理的科學實驗架構(gòu)等層面進行闡述，以期獲得良好的實驗教學實效。

一、小學科學實驗教學中存在的主要問題

（一）科學實驗教學設施配置落后

筆者通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，有不少學校非常重視基礎學科教育教學，卻常常忽略了小學科學教學，認為科學實驗是可有可無的課程，對學生升學沒有實質(zhì)的意義;有些小學學校始終沿用傳統(tǒng)的教育教學方式，不重視科學實驗室建設，甚至沒有配備專門的科學實驗室，實驗教學時設備條件簡陋，所需的各種器材不夠齊備，實驗材料簡易粗糙，無法滿足小學生探究科學實驗的需求，嚴重制約了他們的科學學習興趣和熱情。特別是在開展科學教學時，缺乏專任的科學教師，科學課程多數(shù)是由其他學科教師代上，科學課有時還被隨意擠占。在這種情況下，科學實驗教學必然是低效的，根本發(fā)揮不了科學實驗應有的教育效果。

（二）忽視科學實驗教學設計

有些教師習慣于利用書面講授的教學方式，對科學實驗教學的目標認識不清，缺乏充分的教學設計和實驗準備，對所要開展的新實驗內(nèi)容并沒有預先向?qū)W生演示，缺乏專業(yè)的教導和講解，只會照本宣科、粗略解析一下實驗基本過程，然后直接向?qū)W生展出實驗結(jié)論;有些教師缺乏專業(yè)細致的實驗精神，實驗教學中缺乏一定的嚴謹性，常常忽視學生在實驗探究活動中出現(xiàn)的問題，造成了科學實驗教學效率低下，實驗課堂枯燥無趣。

（三）缺乏創(chuàng)新科學實驗意識

小組合作是保障科學實驗活動獲得良好成果的有效形式。在小學科學教學中，有些教師明顯缺乏創(chuàng)新科學實驗的意識，無法為小學生創(chuàng)新設計形式多樣的合作探究實驗，科學實驗方法單調(diào)，流于常規(guī)，缺乏新意，只能照搬教材中現(xiàn)成的實驗案例，使學生難以通過開展實驗探索而獲得滿意的實驗學習成果;有的教師無法緊密結(jié)合現(xiàn)實生活，創(chuàng)造性地提出、設計一些富有生活趣味、生動精彩的實驗項目，只能以講解來替代實驗演示，或只能讓小學生通過觀看視頻來取代實驗操作，造成實驗教學效果無法有效凸顯。在具體實驗探究過程中，學生無法得到教師的及時指引，他們往往只能單獨進行實驗操作，缺乏科學實驗嚴謹性和創(chuàng)新性的訓練，影響了他們實驗探究和團隊合作等能力和素質(zhì)的培養(yǎng)。

二、優(yōu)化實施小學科學實驗有效教學的重要性

（一）有助于激發(fā)小學生的實驗興趣

科學實驗在小學科學課程教學中具有重要的地位，科學實驗課主要以探究活動為主，非常契合小學生富有求知欲和好奇心的心理，深受他們的喜愛。而在小學科學實驗課中，學生的探索學習興趣培養(yǎng)尤為重要，興趣是激勵學生參與學習的首要因素。教師緊密結(jié)合小學生的學習特點，優(yōu)化開展小學科學實驗教學，能有效激發(fā)小學生參與探究實驗的興趣，促使他們真正投入科學實驗活動，讓他們盡情地在“做中學”，掌握基本實驗知識和原理，嘗試進行各種創(chuàng)新實驗，積極開闊自己的眼界，拓寬學習思路。

（二）有助于提升小學生的創(chuàng)新能力

小學生正處于身心快速成長的時期，他們有著較強的動手實踐能力?？茖W實驗就是訓練小學生創(chuàng)新能力的最佳平臺，是指導他們探求科學現(xiàn)象、揭示科學本質(zhì)、追求科學真理的重要學習形式。小學階段是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的關(guān)鍵階段，培養(yǎng)學生動手實踐和創(chuàng)新創(chuàng)造能力是開展科學實驗教學的目標，教師要善于利用科學實驗教學方式來鍛煉學生的創(chuàng)新能力，這正符合了實施科學實驗教育教學的目標，真正凸顯學生在實驗探究課堂中的主體性。教師優(yōu)化設計小學科學實驗教學，提高科學實驗效率，指引小學生融入科學實驗活動，指導小學生細致把握好實驗重難點和關(guān)鍵節(jié)點，學會觀察、模仿、嘗試、學習，學會與組內(nèi)學伴的協(xié)作探究，踴躍參與科學實驗小組互動活動，既能讓他們盡情體驗探索科學的過程，獲得豐富的實驗知識和技能，掌握科學的實驗方法，順利完成實驗，又能激勵他們主動地、不斷地提升自己的創(chuàng)新能力。尤其在實驗課堂中，教師引領小學生共同做好實驗流程設計、合理組合分工、加強協(xié)作探究，靈活掌握實驗操作要領，能進一步鍛煉他們的實驗操作能力、溝通協(xié)調(diào)能力、合作實踐能力等，促進創(chuàng)新意識和能力的有效提升和培養(yǎng)，從而為深入探索研究科學知識奠定堅實的基礎。

（三）有助于培育小學生的科學精神

科學精神的本質(zhì)是實事求是，要求學生能樂于探索研究，勤于參加科學實驗活動，學會掌握科學實驗方法，樹立起求真務實的實驗探究態(tài)度。科學與教育密不可分，科學實驗是培育小學生形成良好的科學意識、樹立科學學習態(tài)度、涵養(yǎng)科學精神的重要手段和有效路徑。優(yōu)化實施小學科學實驗有效教學，還有助于培養(yǎng)小學生的科學精神。在科學實驗課中，教師創(chuàng)設科學合理的實驗教育教學，指導學生積極嘗試做出猜想和假設、參與探討交流、開展實驗探究、總結(jié)得出結(jié)論、驗證結(jié)論成果，有利于激勵他們堅持探知求真，不斷提升科學思維水平，促進科學精神的有效培養(yǎng)。

三、優(yōu)化實施小學科學實驗有效教學的實踐對策

科學探究要真正做到高效細致，需要教師在實驗教學中充分發(fā)揮教學智慧，利用有效的教學手段，引導學生積極動手動腦，用實驗活動來帶動、啟發(fā)、開拓科學思維，提高實踐操作能力，形成嚴謹、細致、尊重事實、探索真理的科學態(tài)度。

（一）提供富有趣味的科學實驗素材

科學實驗的趣味性是引導學生參與科學實驗的有效手段。有趣的實驗課題，是吸引學生的先決條件，在指導科學實驗時，教師結(jié)合教學內(nèi)容，有的放矢，選擇有趣味性的實驗材料，把精心選配的材料交給學生，會激發(fā)學生的心理期望值，提高學生探究欲望。例如，在教科版四年級上冊“導體和絕緣體”觀摩課中，課前設計一個游戲環(huán)節(jié)，通過手拉手，讓導電球亮起來，由于簡易電路檢測器電池電壓小，電阻大，實驗中檢測不出人體是否容易導電。本課創(chuàng)新性改用導電球作為電路檢測器，相比較傳統(tǒng)的電路檢測器，導電球檢測性能更高，能精準地測出水、人體是導體，再通過引導對比檢測結(jié)果，在課堂上有機地融合安全用電，掌握電流原理，提高學生解決實際能力，并學以致用。如果說好的題材是科學實驗切入點，素材則是實驗的基礎，素材的選取直接決定著實驗效率的高低，也是學生獲得科學課堂知識最有效、直觀的手段。

（二）選擇適當?shù)目茖W實驗方法

小學科學課是以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的科學啟蒙課程，科學實驗是科學課堂精華所在，提高學生動手操作能力來獲取知識要點，在實驗過程中結(jié)合小學生心理特點和實際要求進行科學實驗，往往會達到事半功倍的效果。而規(guī)范化的實驗操作和適當可行的科學實驗方法，有利于培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度和良好的科學研究習慣，更有利于學生直觀、準確掌握知識要點，從小培養(yǎng)科學興趣，但是應著重把控以下幾個方面。

1.規(guī)范實驗操作，培養(yǎng)學生的觀察能力

教學中大量的實驗現(xiàn)象需要通過目測觀察，其精彩現(xiàn)象轉(zhuǎn)瞬即逝，所以在課程設計中要提前明確要點、難點和精彩點，告知學生只有通過細心的觀察才能捕捉到這些精彩的瞬間。例如，在教科版六年級下冊“小蘇打和白醋的變化”中，實驗過程中給學生留下充裕的時間觀察化學反應現(xiàn)象，通過假設、驗證、推論、總結(jié)，讓學生初步了解“化學變化”的科學概念。具體操作中學生容易出現(xiàn)以下問題：一是反應劇烈，不容易將觀察到的氣泡與氣體相聯(lián)系;二是兩次用手觸摸玻璃杯，不仔細體驗，感受不到溫度的差異;三是由于劇烈反應氣體容易溢出，杯中的氣體不足以讓蠟燭熄滅，學生傾倒氣體時，常會連帶液體倒出。針對這些現(xiàn)象，應重點培養(yǎng)學生的觀察能力，有足夠的時間讓學生仔細體會、認真揣摩，充分發(fā)揮手、眼、耳、鼻的感知，多角度觀察實驗現(xiàn)象，這樣的觀察才更具體、更深入，印象也更深刻。

2.借助網(wǎng)絡資源，豐富實驗手段

多媒體技術(shù)的廣泛應用豐富了傳統(tǒng)的教學方法，它集文字、圖像、音頻、動畫于一體，產(chǎn)生逼真活躍的動態(tài)畫面，學生更容易接受和掌握科學實驗的要點、難點;有些科學實驗的具體操作，過程復雜深奧，很難用準確語言表達清楚，借助多媒體課件進行演示就非常直觀。例如，在四年級上冊“食物在身體里的旅行”一課，教學中借助多媒體、動漫演示，展現(xiàn)了食物在人體內(nèi)是怎樣經(jīng)歷運輸、消化、吸收的全部過程，以這樣的方式，教學內(nèi)容更充實、生動，使抽象問題具體化，復雜問題簡單化。又如，在“為什么一年有四季”一課，晝夜交替和四季變化都是地球運動的結(jié)果，四季變化與地軸傾斜、太陽照射角度變化有本質(zhì)的關(guān)聯(lián)，所以實時播放實驗操作視頻，用影子變化的特點“立竿見影”推測出四季的成因。這種生動、具體、清晰、直觀的畫面，能直接刺激學生的視覺與聽覺感官，使學生耳目一新、興趣盎然，也啟發(fā)學生借助多媒體平臺，廣泛了解有興趣的科學課題，拓寬了學生的視野和思路，豐富了科學知識儲備。

3.明確實驗定位，提升學生的思辨能力

“學而不思則罔，思而不學則殆?！睂W習與思考需相輔相成。由于小學生人生閱歷所限，往往只看到事物表象，沒看到問題本質(zhì)，甚至出現(xiàn)“操作實驗時興趣盎然，提出問題幼稚可笑”這種“活動有余、思維不足”的現(xiàn)象，是小學科學實驗教學流于形式的結(jié)果，因此，實驗結(jié)束后要引導學生對實驗現(xiàn)象進行交流、歸納、分析，這個過程對確?？茖W課堂的高效尤為重要。例如，在四年級上冊“點亮小燈泡”一課，教師設計魔術(shù)點燈引入探究有關(guān)燈泡的問題，經(jīng)歷了認識器材、大膽猜測、繪制線路、實驗操作、動手驗證過程，進入?yún)R報交流，系統(tǒng)分析階段，投影展示會發(fā)亮的連接方法，找出共同點，正確定義回路概念，斷路和短路是學生在點亮小燈泡中常見的問題，因此要拓展總結(jié)安全用電知識。學生在實驗過程中，出現(xiàn)操作性失誤是難免的，“節(jié)外生枝”更需在實驗后分析歸納找原因，這樣的實驗課堂才會有效高效。

（三）設計合理的科學實驗架構(gòu)

在一節(jié)四十分鐘的科學實驗課中，要完成已學知識的復習、新課程的講解、實驗要點的引領，觀察、體會、領悟、探索、研討，部分實驗結(jié)果無法在一節(jié)課中生成，還要布置后續(xù)的拓展和總結(jié)，所以小學科學實驗架構(gòu)的設計變得尤為重要。應該從上課伊始就從內(nèi)容、時間上合理編排，整合課堂結(jié)構(gòu)，要把握重點有的放矢;能在實驗課堂完成且學生興趣點大的課題，可以設計為實驗課重點，對于一些學生自己可以動手，簡單易操作且沒有危險隱患的實驗操作，可以從課堂延伸到課外，讓學生在日常的生活瑣碎中，在豐富、神奇的大自然中，自主完成探究過程，這樣取得的效果也尤為明顯。例如，在教科版四年級下冊“觀察土壤”一節(jié)的設計，以追尋袁隆平爺爺科學研究為主線，引導學生以科學家為榜樣，通過“眼看、手捏、攪拌、分篩”等多層次、多角度的實驗，深入探究土壤的特點。本課有三個實驗，首先初步觀察，認識土壤成分;然后篩子過濾，給土壤顆粒分類;第三個實驗靜置觀察，認識土壤分層。上課進程到此時大約剩十五分鐘，尚未生成分層現(xiàn)象，怎么辦呢？我們就設計在課堂的伊始階段，攪拌融入第一個觀察實驗中，接著靜置二十分鐘就有分層現(xiàn)象，這樣探究起來就更直觀、具象，整個實驗時間有節(jié)奏、不拖沓，課程結(jié)構(gòu)更加優(yōu)化合理。

四、結(jié)語

在小學學習階段，科學實驗課在學科教學中發(fā)揮著積極的作用，越是實驗條件完備、任課教師重視的學校，學生在掌握學科知識、樹立良好的科學探究精神、培養(yǎng)科技興趣、養(yǎng)成科學實驗動手能力等方面都特別突出。這些能力對進入中學階段相關(guān)科目的基礎培養(yǎng)，具有不可替代的作用。教師既要發(fā)揮小學生好動、好奇、好學的天性，讓他們邊實驗、邊學習，做到寓樂于教，又要嚴謹嚴肅地對待科學實驗課程。而打好這些基礎的先決條件是科學教師要有豐富的科學知識、精深的專業(yè)能力，并熟知課程進展和課題重點，了解學生心理特點，有宏觀把控課程進展的能力，高度重視優(yōu)化實施小學科學實驗有效教學的重要性，講究教學手段和實踐對策，有目的地控制科學實驗課知識點在科目擴散、拓展、延伸的能力。當然，著重點還是要抓住科學實驗課本質(zhì)，讓科學實驗課的時效性、有效性在科學課中發(fā)揮重要作用，做到舉一反三，這樣就容易取得良好的教學效果。

注：本文為2019年度福建霞浦縣中小學教育科研常規(guī)課題“科學素養(yǎng)導向下實驗教學策略的研究”（編號：2019x-192）研究成果。

（邱瑞玲）