科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計優(yōu)化策略探究

李潤娣

摘要：開展科學(xué)實驗教學(xué)，可以鍛煉學(xué)生實操能力，增強(qiáng)學(xué)生協(xié)作意識，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。文章從科學(xué)實驗教學(xué)的重要性分析、科學(xué)實驗教學(xué)中存在的突出問題、科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化策略、科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計中需要注意的事項等方面，對科學(xué)實驗教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化策略進(jìn)行探究，旨在激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實驗的熱情，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動性，提高教學(xué)效率和教學(xué)質(zhì)量，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；教學(xué)設(shè)計；優(yōu)化策略；科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號：G623.6文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號：1008-3561（2022）18-0124-03

科學(xué)實驗不僅可以傳授豐富的科學(xué)知識，還可以為學(xué)生提供動手操作的機(jī)會。對于學(xué)生來說，科學(xué)實驗應(yīng)該是充滿趣味性、充滿思辨性的。但在實際教學(xué)中，由于教學(xué)設(shè)計不合理，學(xué)生很難感受到科學(xué)實驗應(yīng)有的魅力。作為科學(xué)教師，當(dāng)學(xué)生不感興趣、不配合時，就會陷入一系列困境。比如，學(xué)生參與意愿不高，缺乏創(chuàng)新意識，課堂秩序混亂等。要避免這些問題的出現(xiàn)，教師就要對教學(xué)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，結(jié)合新時代科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢，重新整合科學(xué)實驗內(nèi)容，制定實驗方案，重點(diǎn)突出科學(xué)實驗的前瞻性、人文性以及社會價值。

一、科學(xué)課程實驗教學(xué)的重要性

1.鍛煉學(xué)生實操能力

科學(xué)實驗?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生行動意識，鍛煉學(xué)生實操能力。具體而言，科學(xué)課程實驗教學(xué)不只是讓學(xué)生學(xué)習(xí)一些科學(xué)理論，還要讓學(xué)生進(jìn)行實際操作，如觀察容器、測量物體、計量重量、清洗試管等。這些看似簡單的動手操作，可以培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力，為學(xué)生在科學(xué)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)做鋪墊?？茖W(xué)實驗課堂比較開放，學(xué)生不必受條條框框的限制，可以以自己擅長的方式，探究感興趣的科學(xué)知識，無論最終結(jié)果如何，都能積累一定的實踐經(jīng)驗。更重要的是，通過一次次實驗操作，學(xué)生會逐漸形成獨(dú)立操作的意識，這符合素質(zhì)教育所提倡的育人理念。

2.增強(qiáng)學(xué)生協(xié)作意識

教師有計劃地開展科學(xué)實驗教學(xué)，可以傳達(dá)合作理念，增強(qiáng)學(xué)生協(xié)作意識。具體而言，一方面，能增強(qiáng)學(xué)生與學(xué)生之間的協(xié)作。為了高質(zhì)量完成科學(xué)實驗任務(wù)，學(xué)生需要進(jìn)行合作，展現(xiàn)集體力量和智慧。在這個過程中，學(xué)生認(rèn)知觀念會發(fā)生很大變化，不會再以自我為中心，而忽略他人感受，忽略集體需求。這是協(xié)作意識的萌芽，有利于學(xué)生健康成長。另一方面，能增強(qiáng)學(xué)生與教師之間的協(xié)作。在科學(xué)實驗課堂上，教師主要發(fā)揮的是引導(dǎo)作用，學(xué)生才是課堂教學(xué)的主體?；诖耍敖獭迸c“學(xué)”之間，不再是一種彼此獨(dú)立的關(guān)系。無論是教師，還是學(xué)生，都要以平等的合作意識進(jìn)行協(xié)作，共同探究每一項科學(xué)實驗的原理，齊心協(xié)力構(gòu)建高效科學(xué)實驗課堂。

3.培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

開展科學(xué)課程實驗教學(xué)，可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。首先，從自信心的角度來分析，在科學(xué)實驗課堂上，學(xué)生可以通過自己的努力，探索未知的科學(xué)領(lǐng)域。這對學(xué)生來說，不再是抱著考試的目的去學(xué)習(xí)，而是帶著責(zé)任感、使命感去學(xué)習(xí)。尤其當(dāng)實驗成功后，學(xué)生會感到非常滿足、自信。正是這種滿足和自信，推動著他們不斷探索科學(xué)世界。其次，從社會價值的角度來分析，科學(xué)實驗包括眾多生活類小實驗，如分析水蒸氣的變化、觀察動植物生長、計量生活物品等。這些生活類小實驗，可以讓學(xué)生從傳統(tǒng)課堂中走出去，進(jìn)行更廣闊的學(xué)習(xí)，主動建立學(xué)習(xí)與生活、社會之間的關(guān)聯(lián)性，從科學(xué)改變生活、科學(xué)改變社會等視角出發(fā)，體會科學(xué)實驗的意義和價值。總體來說，無論是從自信心的角度進(jìn)行分析，還是從社會價值的角度進(jìn)行分析，科學(xué)實驗都是培養(yǎng)學(xué)生興趣愛好、發(fā)展學(xué)生興趣愛好的有效途徑。

二、科學(xué)課程實驗教學(xué)存在的問題

1.學(xué)生參與意愿不高

如果學(xué)生不積極融入科學(xué)實驗，教師就很難實現(xiàn)既定的教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生為什么不愿意參與科學(xué)實驗?zāi)?？具體而言，有些學(xué)生心理比較脆弱，缺乏獨(dú)立意識，想法遠(yuǎn)比行動多，長期習(xí)慣當(dāng)科學(xué)實驗的“觀眾”，不愿意主動參與到實驗中來。這些學(xué)生沒有充分意識到個體價值，將科學(xué)實驗完全視作教師的任務(wù)、其他同學(xué)的任務(wù)，反正不是自己應(yīng)該完成的學(xué)習(xí)任務(wù)。有些學(xué)生害怕犯錯，面對從未接觸過的實驗活動，內(nèi)心充滿緊張、不安，不相信自己有能力完成。這些學(xué)生看似沒有興趣參與實驗，但實際上，并不只是存在興趣方面的問題。對于這些學(xué)生來說，迫切需要進(jìn)行心理輔導(dǎo)，幫助他們找到自信，提高他們參與科學(xué)實驗的意愿。

2.學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識

在科學(xué)課程實驗教學(xué)中，學(xué)生缺乏創(chuàng)新意識的表現(xiàn)主要有以下兩方面。第一，習(xí)慣直接模仿。教師布置實驗任務(wù)后，有些學(xué)生不愿意發(fā)散自己的思維，不愿意另辟蹊徑，習(xí)慣直接模仿他人，將他人成熟的實驗照搬過來。這是一種缺乏創(chuàng)新意識的表現(xiàn)。學(xué)生如果滿足于這種學(xué)習(xí)方式，就會越來越被動，找不到真正的規(guī)律和方法。第二，習(xí)慣復(fù)制結(jié)論。每一次實驗活動結(jié)束后，教師都會進(jìn)行相應(yīng)的總結(jié)，但總結(jié)的內(nèi)容未必全面，未必是每一個學(xué)生都真正認(rèn)可的結(jié)論。然而，有些學(xué)生缺乏勇氣和信心，寧愿壓抑自己真實的想法，直接復(fù)制結(jié)論，也不敢說出自己與眾不同的觀點(diǎn)。

3.學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不夠端正

當(dāng)前，在科學(xué)實驗中，學(xué)生存在兩種比較極端的現(xiàn)象。第一，面對新奇的實驗器材、有趣的實驗現(xiàn)象，非常興奮，完全沉浸在自己的世界里，迫不及待想要去嘗試，“玩”的心態(tài)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過“學(xué)”的心態(tài)。在這種情況下，學(xué)生很容易遺忘學(xué)習(xí)目標(biāo)。等到科學(xué)實驗課堂快要結(jié)束時，才會想起自己的學(xué)習(xí)任務(wù)是什么。第二，與這種現(xiàn)象相反，有些學(xué)生則過于平靜，不愿意與人交流，不愿意主動研究實驗器材、實驗項目。即使遇到自己不懂的問題，也不愿意向他人請教，無法融入集體。學(xué)生如果長期處在這種封閉自己的狀態(tài)，就無法從科學(xué)實驗中收獲知識。以上兩種情況，無論是過于興奮，還是過于平靜，都會影響科學(xué)實驗的開展。

三、科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計的優(yōu)化策略

1.從學(xué)生興趣切入

對科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，教師要從學(xué)生興趣切入，打造有吸引力的探索型課堂。舉例來說，在“制作風(fēng)車模型”實驗中，教師可先借助多媒體工具，播放國內(nèi)外風(fēng)車發(fā)電小視頻，簡要介紹風(fēng)車發(fā)電的原理、優(yōu)勢，讓學(xué)生直觀地了解風(fēng)車的實際應(yīng)用價值，意識到實驗與生活之間的關(guān)聯(lián)性，從而產(chǎn)生濃厚的探索興趣。在這個過程中，為了更好地調(diào)動學(xué)生的積極性，幫助學(xué)生進(jìn)行實驗，教師可制作“動畫版風(fēng)車模型制作流程”，將其作為一種生動的課堂背景，給學(xué)生以提示。學(xué)生如果遇到實驗關(guān)卡，難以繼續(xù)完成實驗任務(wù)時，可以從“動畫版風(fēng)車模型制作流程”中獲得一定的啟發(fā)，從而完成實驗任務(wù)。

2.鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新

創(chuàng)新需要勇氣，教師要善于培養(yǎng)學(xué)生的這種勇氣，鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新。培養(yǎng)學(xué)生大膽創(chuàng)新的勇氣，這是教師需要具有的育人理念，也是努力追求的育人目標(biāo)。以“制作紙飛翼”為例，在學(xué)生按照要求制作紙飛翼之后，教師可組織實驗比賽，看看誰的紙飛翼飛得遠(yuǎn)。第一，將學(xué)生分組，開啟小組競賽模式。第二，分三輪進(jìn)行比賽，第一輪比賽結(jié)束后，留給各個小組一些總結(jié)時間，便于學(xué)生施展創(chuàng)新才華，對紙飛翼進(jìn)行改良，提升飛行效果。第二輪比賽結(jié)束后，對比第一輪比賽成績，提醒各個小組繼續(xù)發(fā)散思維，對紙飛翼進(jìn)行科學(xué)改良，為接下來的第三輪比賽作準(zhǔn)備。第三，所有比賽結(jié)束后，為獲勝小組頒獎，并指出獲勝小組的具體優(yōu)勢在哪里。第四，對實驗比賽進(jìn)行總結(jié)，概括出制作紙飛翼的幾大要領(lǐng)，讓學(xué)生了解紙飛翼的特點(diǎn)，知道如何讓手中的紙飛翼飛得更遠(yuǎn)，鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新。

3.建立實驗教學(xué)規(guī)章制度

為避免科學(xué)實驗課堂出現(xiàn)過于興奮、過于平靜等現(xiàn)象，教師要建立實驗教學(xué)規(guī)章制度。第一，建立時間管理制度。在布置具體的實驗任務(wù)之后，教師要按照科學(xué)實驗時間管理制度管控學(xué)生的交流時間、實操時間，以及整體的實驗時間，讓學(xué)生意識到實驗不是游戲、玩耍，以增強(qiáng)時間觀念。這樣一來，科學(xué)實驗教學(xué)會更有效率。第二，建立人人參與制度。教師要提倡重在參與，建立科學(xué)實驗人人參與制度，促使學(xué)生積極參與科學(xué)實驗活動，主動承擔(dān)實驗內(nèi)容，從觀看者轉(zhuǎn)變?yōu)閰⑴c者。對于性格比較內(nèi)向的學(xué)生來說，這既是一種壓力，也是一種難得的機(jī)遇，更是一種激勵。學(xué)生通過參與實驗，能克服心理障礙，提高心理素質(zhì)，更加陽光地學(xué)習(xí)和生活。

四、科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計需要注意的事項

1.注意學(xué)生反饋

在不斷優(yōu)化科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計的過程中，教師要注意學(xué)生反饋。比如，當(dāng)學(xué)生反饋“聽不懂”“難以理解”等問題時，教師要重新評估實驗教學(xué)的難度，適當(dāng)降低難度系數(shù)，或者轉(zhuǎn)變實驗教學(xué)的方式，為學(xué)生提供更多引導(dǎo)性幫助，便于學(xué)生更好地理解實驗教學(xué)內(nèi)涵，更好地進(jìn)行操作。當(dāng)學(xué)生反饋“過于簡單”“沒有挑戰(zhàn)性”時，教師要認(rèn)真反思實驗教學(xué)的實效性，適當(dāng)提升實驗教學(xué)難度，滿足學(xué)生渴望挑戰(zhàn)的心理，讓學(xué)生學(xué)習(xí)更多知識，迎接更多挑戰(zhàn)。

2.注意個體差異

科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計要靈活，要隨著學(xué)生的個體差異不斷進(jìn)行調(diào)整。具體而言，對于思維比較活躍、動手能力比較強(qiáng)的學(xué)生，教師可設(shè)計提升型科學(xué)實驗方案，核心目標(biāo)在于提升學(xué)生能力，將實驗學(xué)習(xí)與能力培養(yǎng)有機(jī)結(jié)合起來，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。對于依賴心理比較強(qiáng)、缺乏一定行動力的學(xué)生，教師可設(shè)計科普型科學(xué)實驗方案，或者鞏固型科學(xué)實驗方案，讓學(xué)生循序漸進(jìn)、由淺入深地進(jìn)行學(xué)習(xí)，不斷提升自己的學(xué)習(xí)能力?？傮w來說，這種差異化的科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計，要具備濃厚的人文色彩，讓學(xué)生重拾自信，不再擔(dān)心自己跟不上實驗進(jìn)度。

3.注意歸納總結(jié)

目前，有些教師在科學(xué)課程實驗教學(xué)結(jié)束后，不善于歸納總結(jié)，即便進(jìn)行歸納總結(jié)，也往往是敷衍了事，走走過場，沒有規(guī)范化的歸納總結(jié)和流程，影響了科學(xué)課程實驗教學(xué)的完整性。教師要重點(diǎn)歸納總結(jié)什么內(nèi)容呢？第一，進(jìn)行知識總結(jié)。每一項實驗活動，都有明確的目標(biāo)，最終都要揭示一定的科學(xué)道理。因此，教師要從知識層面，進(jìn)行精準(zhǔn)的概括、歸納，揭示科學(xué)實驗所蘊(yùn)含的道理，讓學(xué)生腦海中分散的知識點(diǎn)自動串聯(lián)起來，形成清晰的知識架構(gòu)。第二，進(jìn)行素質(zhì)總結(jié)。在參與實驗的過程中，每一個學(xué)生的表現(xiàn)不盡相同。教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者，要善于從積極性、創(chuàng)造性、合作性等不同角度出發(fā)，多給予學(xué)生鼓勵和表揚(yáng)，幫助學(xué)生樹立自信心，努力提升學(xué)生綜合素質(zhì)。

五、結(jié)語

綜上所述，教師對科學(xué)課程實驗教學(xué)設(shè)計進(jìn)行優(yōu)化，要結(jié)合新時代科學(xué)領(lǐng)域發(fā)展趨勢，重新整合科學(xué)實驗內(nèi)容，科學(xué)制定實驗方案，重點(diǎn)突出科學(xué)實驗的前瞻性、人文性以及社會價值。一要從學(xué)生興趣切入，二要鼓勵學(xué)生大膽創(chuàng)新，三要建立實驗教學(xué)規(guī)章制度。此外，要注意學(xué)生反饋、注意個體差異、注意對實驗進(jìn)行歸納總結(jié)，提高科學(xué)課程實驗教學(xué)的時效性，提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。

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Research on the Optimization Strategy of Experimental Teaching Design of Science Course

Li Rundi

（Nanping Primary School， Linxiang District， Lincang City， Yunnan Province， Lincang 677000， China）

Abstract： Carrying out scientific experiment teaching can exercise students practical ability， enhance students awareness of cooperation and cultivate students interest in learning. This paper explores the optimization strategy of scientific experiment teaching design from the aspects of the importance analysis of scientific experiment teaching， the prominent problems existing in scientific experiment teaching， the optimization strategy of scientific experiment teaching design， and the matters needing attention in scientific experiment teaching design， in order to stimulate students enthusiasm to participate in scientific experiment， mobilize students enthusiasm and initiative in learning， and improve teaching efficiency and teaching quality， improve students scientific literacy.

Key words： primaryschoolscience； experimentalteaching；instructionaldesign；optimization strategy； scientificliteracy