創(chuàng)新實驗教學(xué)研析

◇馬 祥（甘肅：廣河縣曹家坡村小學(xué)）

在小學(xué)科學(xué)實驗創(chuàng)新教學(xué)中，適宜的實驗條件、優(yōu)質(zhì)的學(xué)習(xí)環(huán)境等，都能提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果，實現(xiàn)吸引學(xué)生注意力的目的。怎樣開展高質(zhì)量科學(xué)實驗教學(xué)課堂，是教師要重點思考的問題。在學(xué)生開展實驗時，教師要更新教學(xué)觀念，挖掘?qū)W(xué)生學(xué)習(xí)有幫助的資源，并給予學(xué)生自主探究的機(jī)會，倡導(dǎo)學(xué)生通過親自動手的方式，理解和探究復(fù)雜的科學(xué)知識，學(xué)會總結(jié)和歸納實驗結(jié)論。

一、科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)概念

在小學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)中，包含四個要素：第一，科學(xué)觀念與應(yīng)用。主要是提高學(xué)生對物質(zhì)運動、相互作用、各種能量之間轉(zhuǎn)化等科學(xué)實驗知識的認(rèn)知，會用學(xué)過的知識解釋生活中科學(xué)現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。第二，科學(xué)思維與創(chuàng)新。側(cè)重分為構(gòu)建模型、科學(xué)推理與論證等，促使學(xué)生在理解科學(xué)知識的基礎(chǔ)上，根據(jù)實驗要求，進(jìn)行精準(zhǔn)計算，得出正確實驗結(jié)論。第三，科學(xué)探究與交流。探究是人們獲取知識的方式之一，探究方法有很多，如調(diào)查法、數(shù)據(jù)分析法、文獻(xiàn)參考法等，都能激發(fā)學(xué)生探究興趣，讓學(xué)生主動加入實驗教學(xué)中，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神。第四，科學(xué)態(tài)度與責(zé)任。通過研究科學(xué)與社會、環(huán)境、生活之間的關(guān)系，設(shè)計高效實驗教學(xué)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生在探究知識的同時，獲得積極向上的科學(xué)態(tài)度以及社會責(zé)任感，實現(xiàn)學(xué)生綜合發(fā)展。

二、小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)存在的問題

（一）缺乏實效性

雖然小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)重要性已被認(rèn)可，但是一些學(xué)校實驗教學(xué)實效性不強(qiáng)。部分教師被傳統(tǒng)教育理念束縛，在教學(xué)中不使用多媒體。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，對于教材中一些抽象的實驗現(xiàn)象依舊無法理解，只能死記硬背，就算記住也不會靈活運用，發(fā)揮不出實驗教學(xué)的優(yōu)勢。

（二）缺乏創(chuàng)新性

創(chuàng)新是時代發(fā)展的動力，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，有些教師依舊使用傳統(tǒng)教學(xué)模式，沒有考慮學(xué)科特點，導(dǎo)致學(xué)生不理解實驗結(jié)論，降低了科學(xué)教學(xué)質(zhì)量。再加上教師只講述理論知識，實驗內(nèi)容經(jīng)常讓學(xué)生看教材，學(xué)生沒有親自操作的機(jī)會和空間，長此以往，學(xué)生便失去學(xué)習(xí)興趣，甚至出現(xiàn)厭學(xué)心理，產(chǎn)生不良情緒。

三、核心素養(yǎng)理念下實驗教學(xué)創(chuàng)新措施

（一）創(chuàng)設(shè)實驗情境，滲透科學(xué)觀念

在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，教師創(chuàng)設(shè)實驗情境，應(yīng)提前采用問卷調(diào)查的方式，了解學(xué)生在學(xué)習(xí)上的需求，以及學(xué)生動手能力，再結(jié)合教材知識，為學(xué)生選擇相匹配的實驗道具，輔助學(xué)生總結(jié)實驗流程，掌握小學(xué)科學(xué)的學(xué)習(xí)方法和技巧。創(chuàng)設(shè)實驗教學(xué)情境的方式較多，多媒體展示、實驗操作、生活演繹、趣味比賽、知識問答等都能激發(fā)學(xué)生實驗熱情?？茖W(xué)教師應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容，做出精準(zhǔn)的判斷，從而構(gòu)建實驗教學(xué)情境。小學(xué)生還處在發(fā)展階段，主動學(xué)習(xí)意識不強(qiáng)，存在貪玩好動心理，通過創(chuàng)設(shè)情境的方式，可以充分滿足學(xué)生的需求，科學(xué)設(shè)計實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，啟發(fā)學(xué)生主動思考，培養(yǎng)學(xué)生邏輯推理能力，實現(xiàn)寓教于樂的教學(xué)目標(biāo)。

例如，在人教版三年級下冊第二課《栽種植物》中，主要引導(dǎo)學(xué)生掌握播種技能，學(xué)會觀察種子萌發(fā)過程，記錄實驗報告，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)課堂上，教師給學(xué)生發(fā)放問卷，調(diào)查學(xué)生喜歡的情境創(chuàng)設(shè)方式。很多學(xué)生選擇實驗操作，于是教師購買很多容易栽種的植物，給學(xué)生準(zhǔn)備工具，讓學(xué)生自主栽種，提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生在學(xué)習(xí)時，教師使用多媒體展示栽種植物的流程，鼓勵學(xué)生跟著上述操作，進(jìn)行挖坑、栽種、澆水等操作。在栽種結(jié)束后，教師要求學(xué)生設(shè)計實驗報告，體現(xiàn)植株成活周期，以及后續(xù)澆水次數(shù)，實現(xiàn)學(xué)生有效學(xué)習(xí)。通過實驗情境的構(gòu)建，學(xué)生能觀察植物生長過程，提升觀察能力的同時，滲透科學(xué)觀念，樹立實事求是的科學(xué)思想，彰顯學(xué)生在實驗教學(xué)中的主體性。

（二）設(shè)計實驗游戲，激發(fā)探究意識

豐富多彩的游戲，能吸引學(xué)生的注意力，當(dāng)學(xué)生融入趣味游戲氛圍時，就會集中注意力，主動在游戲的帶領(lǐng)下，探究問題、發(fā)現(xiàn)問題、解決問題，獲得情感和能力的發(fā)展。小學(xué)科學(xué)與實驗的關(guān)系密切，同時實驗又是培養(yǎng)學(xué)生動手操作能力的途徑，但是傳統(tǒng)實驗教學(xué)內(nèi)容枯燥，教師憑借教材開展活動，學(xué)生已經(jīng)提前知曉實驗結(jié)論，又缺乏操作機(jī)會，所以最終失去學(xué)習(xí)興趣。如果教師把實驗用游戲的方式呈現(xiàn)給學(xué)生，讓學(xué)生親自感悟?qū)嶒炦^程，并嘗試自己總結(jié)實驗結(jié)論，不僅能激發(fā)學(xué)生探究興趣，還能加深學(xué)生對科學(xué)知識的印象。

例如，在人教版四年級上冊第二課《制作植物標(biāo)本》中，教師設(shè)計實驗游戲，指導(dǎo)學(xué)生制作植物壓制標(biāo)本，培養(yǎng)學(xué)生審美意識。在學(xué)生學(xué)習(xí)時，教師以花朵為例，告訴學(xué)生植物標(biāo)本制作方法：（1）干燥處理。將選擇好的植物，鋪墊在報紙上，調(diào)整好位置，注意植物自然狀態(tài)，報紙對著壓在植物上，并用繩子綁好。標(biāo)本紙和標(biāo)本夾兩面接觸地方，多用幾張報紙，使壓力分布均勻，同時不會在壓的時候?qū)?biāo)本產(chǎn)生破壞。（2）消毒處理。某些植物上會有一些蟲子或者蟲卵，如果不進(jìn)行消毒，就會影響標(biāo)本的形狀?？梢圆捎脷馕堆x的方法，3 天后蟲子就會消失。（3）貼標(biāo)簽。已經(jīng)干燥和消毒完的標(biāo)本，應(yīng)放在臺面上，擺好標(biāo)本的位置和姿勢，用線縫在紙張上，并在下方粘貼標(biāo)簽，最后整體裝上塑料膜，進(jìn)行封層操作，方便保存的同時，有利于他人觀賞。學(xué)生掌握方法后，進(jìn)行實際操作，做出個性化十足的植物標(biāo)本，發(fā)揮實驗游戲教學(xué)的有效性，提高學(xué)生綜合素養(yǎng)。

（三）結(jié)合生活資源，明確實驗責(zé)任

所謂態(tài)度責(zé)任的核心素養(yǎng)，是指學(xué)生在明確認(rèn)識科學(xué)規(guī)律、科學(xué)本質(zhì)，了解科學(xué)技術(shù)與社會環(huán)境內(nèi)在關(guān)系基礎(chǔ)上，在潛移默化中形成社會責(zé)任與科學(xué)態(tài)度。在傳統(tǒng)科學(xué)實驗教學(xué)時，部分教師會將實驗教學(xué)重點放在理論知識的講解上，而忽視學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。學(xué)生就算掌握了科學(xué)實驗知識，而不會靈活運用解決生活中的科學(xué)現(xiàn)象，也難以發(fā)揮科學(xué)知識的實用性。在核心素養(yǎng)理念下，關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度和實驗責(zé)任的培養(yǎng)，科學(xué)教師在實驗教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)結(jié)合生活元素，讓學(xué)生了解哪些科學(xué)知識不能在生活中隨意亂用，從而端正學(xué)生的責(zé)任意識，促使學(xué)生對科學(xué)實驗抱有嚴(yán)謹(jǐn)和細(xì)致的學(xué)習(xí)態(tài)度。

例如，在人教版四年級上冊第三課《我們認(rèn)識的地球》中，科學(xué)教師滲透地球的歷史，并擴(kuò)展學(xué)習(xí)內(nèi)容，讓學(xué)生回憶生活中的環(huán)境污染，啟發(fā)學(xué)生主動思考。在小學(xué)科學(xué)課堂上，教師出示地球中各種自然現(xiàn)象的圖片，開展“小車實驗”課堂教學(xué)活動，記錄小車分別從桌面、球面迎面開過來的情況，思考：古人是怎么證明地球是圓形的呢？科學(xué)技術(shù)如何發(fā)揮作用？最后教師搜集生活中環(huán)境污染的紀(jì)錄片，如垃圾堆積、水污染、白色污染等，讓學(xué)生了解破壞環(huán)境，會給自己的生活造成什么影響。在此基礎(chǔ)上，教師開展垃圾分類實驗，給予學(xué)生紙殼、礦泉水瓶等，組織學(xué)生制作垃圾分類箱，整理廢舊實驗道具，培養(yǎng)學(xué)生保護(hù)環(huán)境的責(zé)任感。

（四）優(yōu)化實驗訓(xùn)練，提升學(xué)習(xí)品質(zhì)

創(chuàng)新實驗課堂訓(xùn)練設(shè)計，教師需要篩選和創(chuàng)新實驗形式，擴(kuò)展學(xué)生科學(xué)知識視野，并給予學(xué)生實驗操作機(jī)會，增強(qiáng)學(xué)生動手意識?？茖W(xué)與自然、社會有諸多相同點，教師應(yīng)挖掘相似部分，發(fā)揮其教育意義和價值，根據(jù)學(xué)生科學(xué)認(rèn)知范圍，采取針對性的實驗訓(xùn)練，讓學(xué)生減少弱項，實現(xiàn)高效率實驗學(xué)習(xí)。對于學(xué)生而言，自身發(fā)展關(guān)系國力，正所謂少年強(qiáng)則國強(qiáng)，教師應(yīng)明確自身肩負(fù)的教育重?fù)?dān)，利用實地觀察、網(wǎng)絡(luò)交互、案例搜索、現(xiàn)象分析等多種方法，科學(xué)設(shè)計實驗訓(xùn)練內(nèi)容，并倡導(dǎo)學(xué)生大膽質(zhì)疑，再根據(jù)學(xué)生的反饋，優(yōu)化科學(xué)實驗教學(xué)結(jié)構(gòu)，完善實驗教學(xué)任務(wù)，讓學(xué)生順利建立學(xué)科認(rèn)知系統(tǒng)。

例如，在人教版四年級下冊第一課《電磁鐵的性質(zhì)》中，教師研究學(xué)生能力，準(zhǔn)備難度適中的訓(xùn)練題目，并利用演繹實驗的方式，對電磁鐵的性質(zhì)進(jìn)行解讀，幫助學(xué)生理解概念性和抽象性科學(xué)知識，掌握實驗操作要領(lǐng)。為了讓學(xué)生對電磁鐵的性質(zhì)認(rèn)識得更加清晰，教師推出課外訓(xùn)練任務(wù)：學(xué)生需要利用電池、導(dǎo)線、釘子，設(shè)計簡易電磁鐵裝置，接通電源后測試磁性，記錄實驗中發(fā)生的科學(xué)現(xiàn)象，分析電磁鐵磁力大小的影響因素。學(xué)生經(jīng)過實驗后，明確磁力大小與電流強(qiáng)度、電磁鐵裝置上線圈匝數(shù)有關(guān)，并根據(jù)自己的猜想和假設(shè)，完成課外訓(xùn)練任務(wù)。最后教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)電磁鐵的價值和意義，以資料共享的方式，認(rèn)識到電磁鐵在生活中的廣泛使用，還能列舉出相關(guān)案例，提升學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的優(yōu)秀品質(zhì)。

（五）明確實驗分工，開展合作學(xué)習(xí)

相較于傳統(tǒng)學(xué)習(xí)模式，小組合作學(xué)習(xí)可以增強(qiáng)學(xué)生合作意識，以及動手實驗?zāi)芰?，對促進(jìn)學(xué)生綜合發(fā)展有積極作用。因此，在開展小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)時，教師應(yīng)賦予每個小組成員任務(wù)，讓成員通過互相配合的方式，共同開展實驗學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的參與感，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗。由于學(xué)生的家庭環(huán)境、學(xué)習(xí)能力有所不同，采用單一教學(xué)方法，無法讓所有學(xué)生都進(jìn)步，甚至?xí)雎詫W(xué)困生。而教師進(jìn)行實驗教學(xué)時，將學(xué)生分成小組，每組成員分工明確，就會避免這樣問題發(fā)生，還能培養(yǎng)學(xué)生互幫互助的精神，樹立集體榮譽(yù)感，更好地踐行核心素養(yǎng)理念要求。

例如，在人教版四年級下冊第三課《聲音的傳播》中，教師開展小組合作實驗教學(xué)，為每個小組準(zhǔn)備燒瓶、小鈴、水、皮管、夾子、底面開孔的小鼓、木棍、蠟燭、小鬧鐘等，并提出科學(xué)問題：聲音是怎樣傳播的？讓學(xué)生一邊觀察，一邊思考，通過親自動手，以及分組實驗的方式，論證聲音的傳播方式，交流和總結(jié)發(fā)生的現(xiàn)象，調(diào)動學(xué)生科學(xué)實驗探究的積極性。在實驗的過程中，教師為學(xué)生分配職能：操作員、觀察員、記錄員、匯報員等。學(xué)生彼此之間互相配合，用木棍敲擊、鬧鐘響鈴等方式探究聲音的傳播，分析在不同介質(zhì)中聲音的傳播速度，培養(yǎng)學(xué)生實驗操作技能，初步學(xué)會有目的觀察和分析，自己總結(jié)和歸納出現(xiàn)的科學(xué)規(guī)律，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)，發(fā)揮學(xué)生自身的能動作用。學(xué)生通過感受聲音，體會科學(xué)實驗知識就在身邊，從而激發(fā)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，實現(xiàn)學(xué)生長遠(yuǎn)發(fā)展。

綜上所述，要實現(xiàn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新，就要挖掘核心素養(yǎng)培育內(nèi)容，根據(jù)學(xué)生基本學(xué)情，構(gòu)建高質(zhì)量實驗教學(xué)課堂，讓學(xué)生得到有效鍛煉和發(fā)展。在核心素養(yǎng)視域下，創(chuàng)新小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)措施，應(yīng)創(chuàng)設(shè)實驗情境，通過滲透科學(xué)觀念的方式，激發(fā)學(xué)生主動實驗的興趣。以設(shè)計實驗游戲的手段，引導(dǎo)學(xué)生在游戲中進(jìn)行實驗，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究意識。結(jié)合生活中科學(xué)資源，開展趣味實驗教學(xué)，讓學(xué)生明確需要具備的責(zé)任。優(yōu)化實驗教學(xué)主要內(nèi)容，運用實地觀察等多種方法，提升學(xué)生學(xué)習(xí)品質(zhì)。引導(dǎo)學(xué)生合作學(xué)習(xí)，明確實驗分工，提升學(xué)生學(xué)習(xí)效果，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)能力的成長。另外，教師自身也要不斷學(xué)習(xí)，通過聆聽其他專家講座，或者參與學(xué)校組織的培訓(xùn)活動等，積極創(chuàng)新實驗教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)，確保學(xué)科教育始終保持在較高水平上。