分組實(shí)驗(yàn)有效途徑

孫富民

〔摘? ? 要〕? 科學(xué)素質(zhì)是衡量學(xué)生核心素養(yǎng)的重要指標(biāo)之一。小學(xué)科學(xué)教師要充分發(fā)揮科學(xué)課程促進(jìn)核心素養(yǎng)落地的價值，就應(yīng)從核心素養(yǎng)視角，探究小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)的有效路徑，使學(xué)生能夠在自主、合作與探究實(shí)驗(yàn)中，激活自身的好奇心、想象力與探究欲，有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)知識、科學(xué)精神與科學(xué)探究能力?；诖?，本文將在核心素養(yǎng)視域下，分析小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)存在的主要問題，探究小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)探究的有效路徑，以期為分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展提供有價值的參考。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；分組實(shí)驗(yàn)；核心素養(yǎng)

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 10? ? 082-084

小學(xué)科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，而分組實(shí)驗(yàn)則是當(dāng)前主流的合作學(xué)習(xí)方式，它能有效突出學(xué)生的主體地位，使學(xué)生的個體差異與多元需求得到關(guān)注，在發(fā)展不同層級學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)上具有顯著的作用。但是，部分教師在組織小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)中仍存在一定問題，學(xué)生難以高效完成科學(xué)知識的積累與遷移，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中呈現(xiàn)出消極被動、思維固化的狀態(tài)，影響了小學(xué)科學(xué)課程育人價值的充分發(fā)揮，不利于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

一、小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)存在的問題

（一）實(shí)驗(yàn)方案不完善，科學(xué)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)性不強(qiáng)

健全、完善的實(shí)驗(yàn)方案能夠?yàn)榉纸M實(shí)驗(yàn)的有序高效開展提供指引與參考。但有部分教師不注重以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案，呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)模糊的問題，難以在目標(biāo)指引下統(tǒng)籌實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)流程以及實(shí)驗(yàn)評價，實(shí)驗(yàn)復(fù)雜化、淺層化、模式化，難以激活學(xué)生的科學(xué)思維，學(xué)生無法綜合多元化知識與思維開展實(shí)驗(yàn)探究活動，影響了科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)育人價值的充分發(fā)揮。

（二）實(shí)驗(yàn)資源單一，實(shí)驗(yàn)空間難以拓展

實(shí)驗(yàn)資源是學(xué)生開展科學(xué)探索活動的基礎(chǔ)。為了保障分組實(shí)驗(yàn)探究成效，教師應(yīng)加強(qiáng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)與利用，提升資源利用率，為分組科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展提供豐富且完整的資源保障。但有部分教師不注重現(xiàn)有資源、信息資源、生成性資源、生活化資源等資源的開發(fā)與應(yīng)用，學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要局限在科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，難以依賴多樣化的實(shí)驗(yàn)資源構(gòu)建科學(xué)實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，影響了分組實(shí)驗(yàn)的成效。

（三）評價模式滯后，教師引導(dǎo)作用發(fā)揮不足

教學(xué)評價具有引導(dǎo)、激勵與總結(jié)的作用。但部分教師在開展分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不注重應(yīng)用教學(xué)評價對學(xué)生的知識、態(tài)度、方法、手段等進(jìn)行干預(yù)，學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中的自主性過強(qiáng)，出現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)不夠嚴(yán)謹(jǐn)、不夠科學(xué)的問題，同時學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的問題與瓶頸也無法得到及時處理，學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中很容易出現(xiàn)方向不明確、紀(jì)律性不強(qiáng)、嚴(yán)謹(jǐn)性不夠等問題，影響了分組實(shí)驗(yàn)育人價值的充分發(fā)揮。

二、小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)探究的有效途徑

（一）以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向，合理設(shè)計實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

具體、完善的實(shí)驗(yàn)方案能夠?yàn)榉纸M實(shí)驗(yàn)活動開展提供支撐與引導(dǎo)，提升實(shí)驗(yàn)的整體性、針對性與系統(tǒng)性，而實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)在實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計中又具有統(tǒng)整的作用。因此，教師應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向設(shè)置教學(xué)目標(biāo)，切實(shí)為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降脑O(shè)計提供有效參考。以“光的傳播方向”的分組實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的設(shè)計為例。一方面，教師要突出核心素養(yǎng)導(dǎo)向，有效覆蓋科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐與態(tài)度責(zé)任幾個層面。在科學(xué)觀念上，教師要使學(xué)生在觀察與對比中認(rèn)識光，體會人與自然之間的關(guān)系，引導(dǎo)學(xué)生自覺運(yùn)用科學(xué)觀念解釋自然現(xiàn)象與實(shí)際問題；在科學(xué)思維上，教師要引導(dǎo)學(xué)生在觀察結(jié)果整合中掌握分析、解釋自然現(xiàn)象的方式，切實(shí)把握分析綜合、比較分類、歸納演繹等思維方法；在探究實(shí)踐上，教師要引導(dǎo)學(xué)生圍繞假設(shè)開展自主、合作與探究學(xué)習(xí)，切實(shí)掌握運(yùn)用光知識處理實(shí)際問題的方法，并使學(xué)生能夠準(zhǔn)確表達(dá)觀點(diǎn)，反思實(shí)驗(yàn)過程與結(jié)果；在態(tài)度責(zé)任上，教師要幫助學(xué)生在“光的傳播”實(shí)驗(yàn)中形成科學(xué)態(tài)度與責(zé)任，促使學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)、追求創(chuàng)新、大膽質(zhì)疑、善于合作、節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境等良好品質(zhì)。另一方面，教師要根據(jù)學(xué)生層級進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的分層與細(xì)化，確保任務(wù)難度、任務(wù)數(shù)量能夠與學(xué)生思維認(rèn)知、意志品質(zhì)、科學(xué)素養(yǎng)等狀況相契合，以滿足小組內(nèi)不同層級學(xué)生的差異化學(xué)習(xí)的需要，提高教學(xué)目標(biāo)的針對性與適宜性，促使學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)中得到全面而有個性的發(fā)展。

（二）創(chuàng)設(shè)具體實(shí)驗(yàn)情境，激活學(xué)生內(nèi)在動能

小學(xué)階段的學(xué)生活潑好動、自律性差，思維以直觀形象模式為主，興趣依舊是學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的重要驅(qū)動力。而分組實(shí)驗(yàn)是結(jié)合自主探究、交流研討與分工合作的綜合性教學(xué)模式，對學(xué)生的注意力、專注力均具有較高的要求，為了保障分組實(shí)驗(yàn)成效，教師應(yīng)結(jié)合實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生實(shí)際，創(chuàng)設(shè)具體、生動的實(shí)驗(yàn)情境，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際、已有知識的聯(lián)系，切實(shí)激活學(xué)生實(shí)驗(yàn)參與的內(nèi)在動能，為科學(xué)實(shí)驗(yàn)的高效開展奠定氛圍基礎(chǔ)。以“聲音的強(qiáng)與弱”的分組實(shí)驗(yàn)的情境創(chuàng)設(shè)為例?！奥曇舻膹?qiáng)與弱”實(shí)驗(yàn)旨在使學(xué)生通過觀察物體震動幅度的不同，體會聲音的強(qiáng)弱，探究聲音的強(qiáng)弱與什么有關(guān)。第一，教師可以利用多媒體設(shè)備分享趣味科學(xué)視頻，通過生活現(xiàn)象再現(xiàn)，引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建科學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活的聯(lián)系，通過視覺、聽覺與思維等的全方位調(diào)動激活實(shí)驗(yàn)氛圍，激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究興趣；第二，教師可以依托具體問題導(dǎo)入構(gòu)建問題情境，幫助學(xué)生以問題為導(dǎo)向構(gòu)建知識體系，綜合已知分析“聲音強(qiáng)弱與什么有關(guān)”的實(shí)驗(yàn)問題，促使學(xué)生在問題情境中運(yùn)用科學(xué)知識解釋生活現(xiàn)象，有效調(diào)動學(xué)生的科學(xué)知識與思維，為實(shí)驗(yàn)活動的開展打好基礎(chǔ)；第三，教師要設(shè)計趣味性探究小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生應(yīng)用橡皮筋、鋼尺和小鼓等生活化材料體會振幅與聲音強(qiáng)弱的關(guān)系，促進(jìn)學(xué)生用探究精神與實(shí)事求是的態(tài)度主動參與分組實(shí)驗(yàn)活動，保障分組實(shí)驗(yàn)的成效。

（三）組建實(shí)驗(yàn)小組，實(shí)現(xiàn)分層分類教學(xué)

小組是分組實(shí)驗(yàn)探究活動開展的組織形式。因此，為了確保分組實(shí)驗(yàn)育人成效的充分發(fā)揮，教師應(yīng)按照組間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)的原則構(gòu)建實(shí)驗(yàn)小組，并根據(jù)組內(nèi)成員差異設(shè)計層級性任務(wù)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)分工，使學(xué)生在自主探究、交流協(xié)作與歸納總結(jié)的過程中得到科學(xué)核心素養(yǎng)的發(fā)展，確保不同層級學(xué)生的學(xué)習(xí)需要都能夠得到滿足。以“風(fēng)的成因”科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的開展為例?！帮L(fēng)的成因”實(shí)驗(yàn)旨在使學(xué)生應(yīng)用模擬實(shí)驗(yàn)掌握并解釋風(fēng)的成因，使學(xué)生能夠保持對自然的好奇心與探究興趣，促使學(xué)生能夠從不同角度思考、分析自然現(xiàn)象。教師在組織開展分組實(shí)驗(yàn)中，首先，應(yīng)將學(xué)生劃分為等實(shí)力小組，并根據(jù)組內(nèi)成員在思維水平、認(rèn)知能力、協(xié)作能力以及知識儲備等方面的差異布置層級性實(shí)驗(yàn)任務(wù)，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計、實(shí)驗(yàn)材料準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)原理分析、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察記錄、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析總結(jié)等工作的合理配置；其次，教師要指導(dǎo)學(xué)生參照實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生綜合運(yùn)用蠟燭、打火槍、蚊香等材料探究風(fēng)的成因，促使學(xué)生通過觀察蠟燭與蚊香之間煙的流動方向思考風(fēng)的成因，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)結(jié)果的記錄與匯報；最后，教師要讓學(xué)生根據(jù)在分工、協(xié)作實(shí)驗(yàn)中搜集風(fēng)的成因的相關(guān)證據(jù)，綜合運(yùn)用邏輯思維、抽象思維、概括思維以及創(chuàng)新性思維等科學(xué)思維方式，從空氣流動現(xiàn)象中認(rèn)識冷熱是空氣流動的重要原因，使學(xué)生在觀點(diǎn)交流與研討中生成分組實(shí)驗(yàn)成果，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的發(fā)展。

（四）發(fā)掘?qū)嶒?yàn)資源，創(chuàng)新科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ?/p>

實(shí)驗(yàn)資源能夠?yàn)榉纸M實(shí)驗(yàn)活動的高效開展提供支持與保障。教師在組織分組實(shí)驗(yàn)時，應(yīng)促進(jìn)信息資源、實(shí)驗(yàn)室資源、生活化資源等科學(xué)實(shí)驗(yàn)資源的開發(fā)與運(yùn)用，推動科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ降膭?chuàng)新，使學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動能夠突破科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的限制，切實(shí)走進(jìn)社會、家庭與自然，開展實(shí)驗(yàn)探究活動，廣泛構(gòu)建科學(xué)與生活的聯(lián)系。以“觀察一棵植物”的分組實(shí)驗(yàn)的實(shí)施為例?！坝^察一棵植物”旨在幫助學(xué)生充分認(rèn)識植物的結(jié)構(gòu)與特征，使學(xué)生能夠在觀察植物形態(tài)的過程中掌握運(yùn)用科學(xué)語言描繪現(xiàn)象的方式，在日常生活中能夠自覺節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境，從身邊小事做起構(gòu)建美好的生活環(huán)境。在實(shí)驗(yàn)實(shí)施上，第一，教師可以將菊花、茉莉花、月季花等盆栽帶進(jìn)課堂，讓學(xué)生在課堂上開展觀察實(shí)驗(yàn)，在教師的引導(dǎo)與激勵下了解植物結(jié)構(gòu)，在交流探索中交換觀點(diǎn)；第二，教師要以班集體為單位帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)植物園，并為不同小組提供差異化的觀察任務(wù)，指導(dǎo)學(xué)生綜合應(yīng)用生物知識分析不同植物的特征，切實(shí)在組內(nèi)與組間交流中體會科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣，發(fā)現(xiàn)不同植物的共性與個性，促進(jìn)學(xué)生的多元化發(fā)展，充分發(fā)揮社會資源的育人價值；第三，教師還可以充分發(fā)揮家校協(xié)同育人的價值，讓學(xué)生在家長的指導(dǎo)下進(jìn)行家庭綠植的觀察，充分利用課下時間邊觀察邊記錄，切實(shí)構(gòu)建科學(xué)與生活的聯(lián)系，引導(dǎo)學(xué)生主動應(yīng)用科學(xué)觀念、思維、知識與方法處理實(shí)際問題，保障分組實(shí)驗(yàn)成效。

（五）構(gòu)建多元評價模式，加強(qiáng)過程組織引導(dǎo)

教學(xué)評價是小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)的“指揮棒”。教師要保障分組實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性、有序性與高效性，就應(yīng)充分發(fā)揮教學(xué)評價引導(dǎo)、激勵與總結(jié)的作用，將主體多元、內(nèi)容豐富、形式多樣的教學(xué)評價滲透到學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的各環(huán)節(jié)與各方面，使學(xué)生能夠依托多元評價對自身的科學(xué)素養(yǎng)有更加客觀、全面的認(rèn)識，切實(shí)保障分組教學(xué)的成效。以“運(yùn)動與摩擦”教學(xué)評價的設(shè)計與實(shí)施為例?！斑\(yùn)動與摩擦”實(shí)驗(yàn)旨在讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解摩擦力的內(nèi)在原理與應(yīng)用空間，領(lǐng)悟摩擦力在生活中無處不在。首先，教師應(yīng)以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向設(shè)計評價標(biāo)準(zhǔn)，并緊扣實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與學(xué)生實(shí)際，以便根據(jù)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出的知識、技能、態(tài)度、方法以及能力等，分析學(xué)生的科學(xué)學(xué)科素養(yǎng)的發(fā)展?fàn)顩r，為教學(xué)評價的開展提供一定參考；其次，教師應(yīng)促進(jìn)評價主體的多元化，使學(xué)生與教師能夠在立體、互動的模式下展開實(shí)驗(yàn)評價，促進(jìn)過程評價與結(jié)果評價的綜合應(yīng)用，讓學(xué)生在自評與互評中對自身的學(xué)習(xí)理念與方法建立更加客觀、真實(shí)的認(rèn)識，并在交流研討中健全完善知識體系，不斷增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)；最后，還應(yīng)充分發(fā)揮教師評價的引導(dǎo)與激勵作用，強(qiáng)化引導(dǎo)式、鼓勵式評價與個性化評價的應(yīng)用，切實(shí)根據(jù)組內(nèi)成員的差異選擇適宜的評價方式，幫助學(xué)生樹立科學(xué)實(shí)驗(yàn)的信心，引導(dǎo)學(xué)生感悟科學(xué)實(shí)驗(yàn)的樂趣，幫助學(xué)生自覺應(yīng)用科學(xué)觀念與方法解決實(shí)際問題。

三、結(jié)語

總而言之，在核心素養(yǎng)視域下對小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究，具有積極的現(xiàn)實(shí)意義。教師要有效發(fā)展學(xué)生的科學(xué)知識、科學(xué)精神與科學(xué)探究能力，就要以核心素養(yǎng)為導(dǎo)向進(jìn)行小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)規(guī)劃與統(tǒng)籌設(shè)計，使學(xué)生能夠在具體、生動的科學(xué)情境中對物理、化學(xué)、生物、天文等相關(guān)知識展開探究，引導(dǎo)學(xué)生借助分組實(shí)驗(yàn)初步從整體上認(rèn)識自然世界，得到科學(xué)能力、科學(xué)素質(zhì)的發(fā)展，為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)與全面發(fā)展打好基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)

[1]李東香.基于核心素養(yǎng)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2023（4）：92-94.

[2]沈奕赟.核心素養(yǎng)目標(biāo)下提高小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)有效性策略研究[D].杭州：杭州師范大學(xué)，2019.

[3]任春.提高分組實(shí)驗(yàn)有效性[J].小學(xué)科學(xué)，2022（10）：59-61.

[4]劉曉寧.小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的分組實(shí)驗(yàn)初探[J].魅力中國，2020（48）：26.

[5]顧佳惠.核心素養(yǎng)視域下小學(xué)科學(xué)分組實(shí)驗(yàn)探究[J].教書育人，2023（16）：72-74.