生本教育理念下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的新思考

■葛啟明

小學(xué)階段是學(xué)生學(xué)習(xí)各科基礎(chǔ)知識的最佳時期，科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)也要從此時抓起。對于小學(xué)的科學(xué)實驗教學(xué)來說，生本教育理念是一種新型有效的教育理念。生本教育注重發(fā)揮學(xué)生的主體作用，引導(dǎo)學(xué)生個性化發(fā)展，同時要求學(xué)生在科學(xué)實驗中積極探索、發(fā)現(xiàn)與創(chuàng)造，對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)具有重要的意義。

一、小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的方式

小學(xué)科學(xué)是以培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為目標(biāo)的基礎(chǔ)學(xué)科，在小學(xué)階段開展科學(xué)教育，對提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)有著重要作用。另外，小學(xué)科學(xué)教學(xué)常常依托于實驗教學(xué)進(jìn)行，在以生為本的教育理念下實驗課堂往往使用小組合作的方式進(jìn)行觀察實驗、對比實驗、分析實驗等。

第一，觀察實驗。在教師的引導(dǎo)下，由學(xué)生針對某一問題，開展有組織、有目的的觀察活動，然后收集整合實驗數(shù)據(jù)，探究實驗原理。在觀察實驗中，學(xué)生作為課堂學(xué)習(xí)主體，可培養(yǎng)觀察能力，養(yǎng)成良好的習(xí)慣，在自主學(xué)習(xí)與實踐中增強科學(xué)素養(yǎng)。對于觀察性的實驗大多在一至三年級科學(xué)實驗課中呈現(xiàn)，如觀察種子、觀察花的結(jié)構(gòu)等。

第二，對比實驗。在此實驗活動中學(xué)生以觀察為基礎(chǔ)，實驗現(xiàn)象為根據(jù)，在師生互動與學(xué)生自主思考下，對兩種不同的實驗現(xiàn)象進(jìn)行對比分析。小學(xué)階段的科學(xué)對比實驗比較簡單，可以揭示自然界中各種事物間的變化規(guī)律。學(xué)生經(jīng)過對比實驗的學(xué)習(xí)，可提升設(shè)計實驗的能力、分析與解決問題的能力等。一般來說對比實驗多是呈現(xiàn)在三至五年級的教材中。如種子的萌發(fā)、溶解的快慢等。

第三，模擬實驗。結(jié)合實驗對象獨有的屬性特征，學(xué)生自主動手制作，或者選用與實驗對象相似的模型，然后以此進(jìn)行實驗，再擴(kuò)展到實際運用中，進(jìn)而達(dá)到了解實驗、認(rèn)知實驗本質(zhì)的目的。學(xué)生經(jīng)過對模擬實驗的學(xué)習(xí)，可以加強對無法進(jìn)行實驗的自然現(xiàn)象與規(guī)律有更深入的了解，可提升學(xué)生類比思維能力。小學(xué)科學(xué)教材中的模擬實驗是結(jié)合學(xué)生身心發(fā)展設(shè)計的，更加貼近生活，趣味性也更強。此類模擬實驗多是在四至六年級教材中呈現(xiàn)，涉及模擬原理、成因與運動。如生態(tài)瓶的制作、四季的變化等。［1］

基于此的小學(xué)實驗教學(xué)過程中，首先要讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的基礎(chǔ)上，掌握科學(xué)觀念與知識，借助多種小實驗，激發(fā)學(xué)生好奇心、求知欲，逐漸掌握正確的科學(xué)實驗操作方法；其次增強學(xué)生的觀察能力、收集與整理信息的能力，逐漸培養(yǎng)科學(xué)核心素養(yǎng)；最后，在實驗中培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)與科學(xué)的態(tài)度。總的來說，小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)在科學(xué)教學(xué)中具有重要價值，是傳統(tǒng)講授法不能替代的。

二、生本教育理念下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的實施策略

（一）摒棄傳統(tǒng)教學(xué)觀念，重視生本教育的創(chuàng)新理念

當(dāng)前階段，傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的方法已經(jīng)不符合現(xiàn)代教學(xué)質(zhì)量的提升理念，教師需要及時轉(zhuǎn)變自己的教育理念，開啟生本教育，從根本上提升學(xué)生的實驗學(xué)習(xí)操作能力。教師不能只傳授課本的知識，不能以考試為最終教育目的，而是應(yīng)開放學(xué)生的思維，重視學(xué)生能力的培養(yǎng)，在傳授基礎(chǔ)知識后，還要讓學(xué)生積極動腦，主動探究，發(fā)現(xiàn)科學(xué)實驗的意義所在，它不僅是一門課程，還是解開眾多謎題的探索之路。同時在這個過程中，教師要給學(xué)生相對較大的自由，讓他們有思考，有操作，進(jìn)一步提高科學(xué)實驗的能力。

具體而言，教師可以指導(dǎo)學(xué)生自主完成實驗細(xì)節(jié)方面的設(shè)計，因為實驗環(huán)節(jié)屬于科學(xué)課堂的重點內(nèi)容，為了達(dá)到良好的實驗效果，需要關(guān)注學(xué)生設(shè)計實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，踐行生本理念。在授課過程中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生閱讀教材，使其了解實驗內(nèi)容，之后對于實驗過程方法的選擇、器材的選用進(jìn)行分析，并設(shè)計實驗。由于科學(xué)課內(nèi)容具有層次性和梯度性，教師可以從低年級科學(xué)實驗設(shè)計教學(xué)入手，帶領(lǐng)學(xué)生觀察生活物品，使其能夠熟悉生活事物，逐漸過渡到動腦思考和動手操作，將科學(xué)概念、科學(xué)態(tài)度融入課堂，每一節(jié)課都設(shè)計學(xué)生表達(dá)內(nèi)容，鍛煉學(xué)生歸納總結(jié)能力，循序漸進(jìn)提高實驗設(shè)計能力。

比如：講解“校園的小動物”課程內(nèi)容時，筆者利用PPT向?qū)W生展示幻燈片，設(shè)計問題“同學(xué)們都看到了什么？”“看到多少種動物？”“動物之間是否存在不同之處？”在系列問題的引導(dǎo)之下，學(xué)生逐漸了解本節(jié)課的學(xué)習(xí)目標(biāo)。為了培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計思維，筆者繼續(xù)提問：“如果同學(xué)們遇到這些動物，應(yīng)該從哪些方面進(jìn)行觀察？觀察過程需要使用什么工具？怎樣參與觀察研究過程？”這些問題學(xué)生在回答時需要理清思維，才能描述出想法。由于小學(xué)生想象力較為豐富，因此，該環(huán)節(jié)還能幫助學(xué)生發(fā)散思維，鍛煉口頭表達(dá)能力，逐漸提高設(shè)計實驗的能力，為學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

（二）準(zhǔn)備好實驗計劃，為學(xué)生明確實驗?zāi)康?/h3>

小學(xué)生的思維發(fā)展還不夠成熟，因此很容易在科學(xué)實驗的過程中失去方向，以至于弄不清楚實驗的目的。教師要在這個過程中起到兩個作用：一是督促的作用，二是糾正的作用。比如，進(jìn)行觀察光在三棱錐下的折射實驗時，實驗?zāi)康氖亲寣W(xué)生記錄光的原色組成。很多學(xué)生沒有理解實驗?zāi)康?，將其做成了光的折射效果的實驗。教師這時就應(yīng)該及時糾正，將實驗基本流程計劃和實驗?zāi)康膶懺诤诎迳希⒆寣W(xué)生按照提前做好的計劃開展實驗。

因為實驗教學(xué)可能受到諸多變化因素的影響，所以，教師還應(yīng)該從全局出發(fā)，對于實驗計劃進(jìn)行系統(tǒng)化設(shè)計，分析教學(xué)內(nèi)容，確認(rèn)教學(xué)流程，保證教學(xué)活動組織目標(biāo)明確。為了彰顯生本理念，需要教師把握學(xué)情，保證實驗內(nèi)容的設(shè)計貼近教材，符合學(xué)生認(rèn)知特點。比如：“運動的方式”內(nèi)容講解過程當(dāng)中，最初實驗課堂可以設(shè)計相對簡單的實驗內(nèi)容，讓學(xué)生對于速度、運動相關(guān)概念形成初步了解，可以自主對運動形式進(jìn)行判斷。之后選擇生活化材料，常見的有籃球、風(fēng)車或者易拉罐，引導(dǎo)學(xué)生利用上述材料參與探究活動“運動方式有哪幾種”，上述實驗內(nèi)容的設(shè)計有助于學(xué)生學(xué)習(xí)《小車的運動》這節(jié)課知識，保證科學(xué)課堂內(nèi)容設(shè)計完整性，和科學(xué)教學(xué)之間能夠形成有機(jī)關(guān)聯(lián)，整合知識點，幫助學(xué)生融會貫通。可見，只有根據(jù)教材和學(xué)情，對于實驗內(nèi)容進(jìn)行合理設(shè)計，才能高效完成科學(xué)實驗課堂教學(xué)。

（三）以現(xiàn)有資源創(chuàng)新實驗教學(xué)內(nèi)容

以生為本開展實驗創(chuàng)客活動，可以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力。習(xí)近平總書記強調(diào)要“創(chuàng)新發(fā)展”，強調(diào)包括人才、科技、藝術(shù)等多領(lǐng)域的創(chuàng)新，并在理論、實踐上踐行如何創(chuàng)新。在競爭日益激烈的國際形勢下，我們要將創(chuàng)新作為國家發(fā)展的核心，以此實施理論創(chuàng)新、文化創(chuàng)新與制度創(chuàng)新等。另外在小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中，也強調(diào)學(xué)生通過科學(xué)課程的學(xué)習(xí)，提升自身創(chuàng)新能力，具有較強的創(chuàng)新意識。因此小學(xué)科學(xué)教師在課堂中實施科學(xué)實驗教學(xué)的時候，也要培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力?！皠?chuàng)客”一詞來自西方國家，指具有一定創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的人通過自己的實踐探究將無形變?yōu)橛行巍；诖?，教師在進(jìn)行科學(xué)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計的時候，要從發(fā)展學(xué)生的角度入手，帶領(lǐng)學(xué)生在實驗中開展內(nèi)容豐富、形式多樣的創(chuàng)客活動，以此激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)實驗的興趣，進(jìn)而主動探究。小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中的創(chuàng)客活動，主題更加豐富，不只有實驗材料，還有實驗設(shè)備、設(shè)計過程、環(huán)境的創(chuàng)新，教師可引導(dǎo)學(xué)生借助身邊的資源實施創(chuàng)客實驗。在活動結(jié)束的時候，教師可選出優(yōu)秀的作品，推薦參加創(chuàng)客活動比賽。借助創(chuàng)客活動的創(chuàng)建，不但能激發(fā)學(xué)生開展科學(xué)實驗的熱情，還能在創(chuàng)新中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

（四）科學(xué)分工，提升學(xué)生學(xué)習(xí)的效率

當(dāng)教師把學(xué)生分成小組后，不能將大體任務(wù)布置下去就萬事大吉，而是應(yīng)該根據(jù)小組人數(shù)細(xì)細(xì)劃分每個學(xué)生的任務(wù)，以做到科學(xué)分工。教師在科學(xué)分工時應(yīng)該考慮到很多外在的客觀因素。比如，教師發(fā)現(xiàn)同學(xué)甲比較心細(xì)，同學(xué)乙比較大膽，而同學(xué)丙比較認(rèn)真，因此將他們?nèi)齻€人分成一組；教師又發(fā)現(xiàn)小王同學(xué)成績比較優(yōu)秀，而小李同學(xué)實驗表現(xiàn)比較糟糕，因此將他們分成一組，以達(dá)到總體的平衡，帶動學(xué)生共同進(jìn)步。教師要將所有人的積極性調(diào)動起來，以做到提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

部分實驗課堂由于器材配備可能較為缺乏，影響科學(xué)實驗的教學(xué)進(jìn)程。此時，教師還可以組織學(xué)生動手制作器材，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作能力。比如：《簡單電路》內(nèi)容講解過程當(dāng)中，若在沒有接線盒的條件下組織學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗，可以帶領(lǐng)學(xué)生自主動手，來制作實驗器材。為學(xué)生提供簡易塑料板，在上方鉆4個小孔，之后利用小鐵釘、彈簧穿過小孔，當(dāng)作接線柱，組織學(xué)生選擇喜歡的方式連接接線柱，并且畫出連接圖。為學(xué)生提供幾個盒子，用盒子將連線一側(cè)裝起來，不讓其他組同學(xué)看到。在相互競爭的學(xué)習(xí)氛圍中，各小組成員可以分工合作，共同完成器材制作任務(wù)。在實驗過程中，學(xué)生的團(tuán)隊互助意識和動手操作技能都有所提升，探究能力也能得到提升。除此之外，科學(xué)實驗課程器材制作屬于重點內(nèi)容之一，制作過程契合學(xué)生內(nèi)心需求，因此通過上述設(shè)計也能展現(xiàn)出以生為本的教學(xué)理念。隨后，筆者要求各小組成員互換彼此制作的實驗器材，由其他小組學(xué)生通過電路檢測器對于接線盒制作情況進(jìn)行檢驗。同學(xué)們看著自己的作品能夠被應(yīng)用在科學(xué)實驗當(dāng)中，喜悅之情難以言表，逐漸樹立科學(xué)的學(xué)習(xí)態(tài)度，科學(xué)精神也隨之形成。

（五）加強師資力量建設(shè)，增加科學(xué)教育投入

提升師資力量是必要的。要想發(fā)展生本教育，前提是教師自身的科學(xué)實驗水平必須專業(yè)，以便能夠應(yīng)對學(xué)生提出的各種問題。學(xué)校應(yīng)該加大對教師的培訓(xùn)力度，使其整體水平不斷提升。除此之外，學(xué)校還應(yīng)該增設(shè)科學(xué)儀器，使其能夠滿足實驗的基本要求。這個過程不僅僅是投入，更是投資，而收獲到的，是學(xué)生整體水平的進(jìn)步和學(xué)習(xí)效率的提升。

（六）組織學(xué)生參與課外實踐，大自然可以作為學(xué)生的天然實驗室

從小學(xué)科學(xué)教材內(nèi)容方面分析，大部分內(nèi)容都與學(xué)生生活存在緊密關(guān)聯(lián)，通過生活揭示科學(xué)現(xiàn)象。同時，學(xué)生對于自然事物有較強烈的親切感和好奇心，學(xué)習(xí)熱情高漲，可以為學(xué)生參與科學(xué)實驗奠定基礎(chǔ)。

無論是《校園里的動物》，還是《校園里的植物》，又或者是《樹葉變黃了》這些內(nèi)容都與自然息息相關(guān)［2］。所以，在教學(xué)過程中，筆者為學(xué)生組織探索自然的實踐活動，帶領(lǐng)學(xué)生觀察校園中的生態(tài)系統(tǒng)，要求學(xué)生動手觸摸，細(xì)心觀察，將自己的所見所感用繪畫或者語言描述出來。在學(xué)生參與實踐活動的過程中，感官被調(diào)動起來，可以從多個角度對于自己觀察的動植物特點進(jìn)行描述，不但能夠培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，而且對其表達(dá)能力的提升也有重要影響。

講解《植物的一生》這部分科學(xué)內(nèi)容的時候，還可以帶領(lǐng)學(xué)生參與鳳仙花種植，在種子選擇、播種、澆水、施肥一系列操作中要求學(xué)生親自參與，靜待種子發(fā)芽，并且間隔一段時間對于鳳仙花的生長情況進(jìn)行觀察，可以通過測量、記錄等方式將實驗過程記錄下來。學(xué)生參與實踐活動，既能了解植物生長狀態(tài)，又能掌握植物種植方法，還可以培養(yǎng)熱愛自然、熱愛科學(xué)的情感。

總之，當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中融合生本教育理念是必要的。生本教育理念不僅能提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)，還能提高其綜合能力。教師應(yīng)該廣泛地應(yīng)用以人為本的教學(xué)方法，以此來促進(jìn)學(xué)生在自由發(fā)展中實現(xiàn)創(chuàng)新。除此之外，教師還應(yīng)該提升自己的專業(yè)能力，幫助學(xué)生建設(shè)有利資源，解決他們在實驗過程中遇到的困難，保證實驗過程順利進(jìn)行。