實驗教學的“四個重視”

◇董曉英（山東：青島市即墨區(qū)大信大金家小學）

在當下知識經(jīng)濟時代，培養(yǎng)學生良好的思維能力已成為教育的共識和迫切需求?？茖W實驗教學在引導學生發(fā)展批判性思維、邏輯思維、創(chuàng)造性思維和解決問題的能力方面具有獨特的優(yōu)勢和潛力。然而，如何通過科學實驗教學的路徑探索，有效引導和促進小學生的思維能力發(fā)展，仍然是一個備受關注的課題。通過科學實驗教學路徑的探索和實踐，可以有效促進小學生思維能力的全面發(fā)展，為他們未來的學習和發(fā)展奠定堅實的基礎。

一、指向學生思維能力發(fā)展的小學科學實驗教學的意義

（一）激發(fā)學生的好奇心與探索欲

小學階段是學生思維活躍、好奇心強、求知欲旺盛的關鍵時期。科學實驗教學以其直觀性、可操作性和探究性的特點，恰好能夠滿足這一階段學生的學習需求和心理特征。通過設計豐富多彩的科學實驗活動，教師可以將抽象的科學原理轉化為生動有趣的實踐過程，有效地激發(fā)學生的內在好奇心和探索欲望。

（二）培養(yǎng)學生的邏輯思維與實驗能力

在進行科學實驗的過程中，學生需要觀察、分析、推理、總結，從而形成系統(tǒng)的邏輯思維方式。同時，通過設計實驗、操作儀器、記錄數(shù)據(jù)等實際操作，學生能夠培養(yǎng)實驗能力和動手能力，提高問題解決能力和實踐能力。這些能力的培養(yǎng)不僅有助于學生的學業(yè)發(fā)展，也為他們今后解決實際問題和創(chuàng)新思考奠定了良好的基礎。

（三）促進學生的綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新意識

科學實驗教學要求學生在動手操作的同時，理解和掌握科學原理，這有助于提升他們的科學素養(yǎng)和實踐操作能力。同時，通過團隊合作完成實驗項目，可以鍛煉學生的溝通協(xié)作能力和社會交往技巧，這是現(xiàn)代教育強調的社會性素養(yǎng)的重要組成部分?？茖W實驗中的問題發(fā)現(xiàn)、假設提出、設計實驗方案、分析實驗數(shù)據(jù)等環(huán)節(jié)，無一不是對學生批判性思維和創(chuàng)新能力的有效訓練。

二、指向學生思維能力發(fā)展的小學科學實驗教學路徑

（一）重視基礎教學，挖掘學生創(chuàng)新潛力

在小學階段的科學實驗教學中，重視基礎教學和挖掘學生的創(chuàng)新潛力是促進學生思維能力發(fā)展的重要途徑。教師須系統(tǒng)地講解科學基礎知識，確保學生對基本概念和原理有清晰的理解，這是開展實驗活動、發(fā)展思維能力的前提。通過生動形象的案例解析、直觀具體的實物演示等方式，將抽象復雜的科學知識轉化為易于理解的內容，激發(fā)學生對科學的興趣與熱愛。在教授基礎知識的過程中，教師應當巧妙設計富有層次性和挑戰(zhàn)性的實驗項目，引導學生從實踐中學習和掌握科學知識。例如，從小規(guī)模、簡單的驗證性實驗入手，讓學生初步體驗科學探究的過程，理解觀察、假設、實驗和結論之間的邏輯聯(lián)系，逐步培養(yǎng)其發(fā)現(xiàn)問題、分析問題的能力。在此基礎上，隨著學生認知水平和操作技能的提高，教師可以引入更復雜、開放性強的探索性實驗，鼓勵學生自主設計實驗方案，大膽嘗試新的實驗方法，從而挖掘他們的創(chuàng)新潛力。在這個過程中，教師的角色不僅是指導者，更是學生思維火花的點燃者和創(chuàng)新能力的催化者，他們需要給予學生充分的信任和空間，允許他們在試錯中成長，在探究中提升思維品質。

（二）重視情境教學，激發(fā)學生學習興趣

小學階段的科學實驗教學路徑應當重視情境教學，通過創(chuàng)設具有情境感的學習環(huán)境和情景模擬，激發(fā)學生的學習興趣。其一，創(chuàng)造一個豐富多彩的實驗環(huán)境至關重要。通過設置生動有趣的實驗場景、采用多媒體技術展示實驗過程、引入實驗物品或模型等方式，讓學生親身感受科學實驗的樂趣。如通過設計簡單易懂的實驗故事情節(jié)或者生動有趣的實驗演示，讓學生在參與實驗的過程中感受到科學的神奇與樂趣，從而激發(fā)他們對科學探索的興趣和熱情。其二，利用故事情節(jié)是激發(fā)學生學習興趣的有效方式之一。教師能夠創(chuàng)編引人入勝的科學實驗故事內容，引導學生深入其中，觸發(fā)他們的求知欲與想象力，進一步催生參與實驗的動力。為了強化學生的沉浸式體驗，教師還可以組織角色扮演活動，讓學生親自動手進行實驗操作，并在探究過程中進行互動交流，共享實驗過程中的觀察發(fā)現(xiàn)與思考心得。其三，倡導小組合作實驗模式亦為重要的教學路徑之一。教師鼓勵學生以團隊形式開展實驗活動，其間相互協(xié)作、共同探討，分享各自的實驗成果和觀察結果，這有助于培養(yǎng)學生的團隊協(xié)作精神和集體智慧。而實驗成果的展示環(huán)節(jié)，則能進一步激勵學生積極分享實驗體會，通過思想碰撞和經(jīng)驗交流，持續(xù)點燃他們對科學探索的興趣火焰，促進思維能力的發(fā)展。

例如，探索“雨水的形成與循環(huán)過程”，利用水箱、加熱模擬器模擬降雨的情境。在開展實驗前，教師通過引導學生觀察日常生活中的天氣現(xiàn)象，如雨水的形成、云的變化等，引起學生的興趣和好奇心，為實驗做好鋪墊。在實驗實施環(huán)節(jié)，教師應積極參與學生的互動交流，鼓勵學生主動提問，開展深入探討，使他們在動手操作過程中積極觀察模擬降雨的實驗現(xiàn)象，并對實驗現(xiàn)象進行細致分析。實驗結束后，為了鞏固學習成果并拓寬思維深度，教師需指導學生回顧整個實驗過程，系統(tǒng)梳理所觀察到的現(xiàn)象以及其中蘊含的規(guī)律性變化，從而幫助學生全面掌握水循環(huán)的原理。

（三）重視實踐活動，促進學生理論聯(lián)系實際

小學階段的科學實驗教學是促進學生思維能力發(fā)展的重要途徑之一，為了使科學實驗教學更有效地促進學生思維能力的發(fā)展，需要重視實踐活動，將理論與實際相結合。其一，針對小學生的年齡特點和認知水平，教師選擇與學生日常生活密切相關的實驗內容，如水的凝固、溶解實驗等。此外，選擇操作簡單、易于理解的實驗現(xiàn)象，讓學生能夠輕松掌握實驗步驟并從中獲得直觀的感受。通過這樣的設計，學生更容易將實驗內容與自身生活經(jīng)驗聯(lián)系起來，從而更好地理解科學知識，培養(yǎng)科學思維。其二，在實驗過程中，教師可以設計一些具有啟發(fā)性的問題，引導學生思考并提出解決方案。如在實驗中出現(xiàn)的意外結果可以成為教學中的有益資源，教師引導學生圍繞這些結果進行討論，探究產生這些結果的原因，引導學生提出自己的解釋。通過這樣的引導，不僅能夠培養(yǎng)學生解決問題的能力，還能夠提高他們的觀察能力和分析能力，促進他們的思維能力發(fā)展。其三，為了增強學生的實驗參與感和實驗體驗感，教師可以提供具體實物或模型展示，讓學生通過觀察和操作實物或模型來深入理解實驗過程和實驗原理。通過觀察實物或模型的特點和變化，學生可以更加直觀地理解科學原理，激發(fā)他們對科學實驗的探究興趣。如在教學中可以使用動物模型、植物模型或者簡單的科學儀器模型等，讓學生近距離接觸并參與實驗操作，增強他們的學習體驗和參與度。

（四）重視問題導向，增強思維批判性

學生思維能力的發(fā)展是教育的重要目標之一，而小學科學實驗教學作為促進學生思維能力發(fā)展的關鍵手段之一，應該重視問題導向，以增強學生的思維批判性。其一，教師應設計具體且富有啟發(fā)性的問題情境，將現(xiàn)實世界的科學問題融入實驗設計中，從而激發(fā)學生的探究熱情和求知欲望。通過鼓勵學生主動發(fā)現(xiàn)問題、設定研究目標，并運用所學知識與實驗技能尋找解決方案，有助于培養(yǎng)他們的問題意識、解決問題的實踐能力和創(chuàng)新思考方式。教師在這一過程中扮演引導者角色，借助問題驅動的教學策略促進學生批判性思維的發(fā)展。其二，強化批判性思維在科學實驗中的培養(yǎng)至關重要。為此，教師需指導學生細致觀察實驗現(xiàn)象，進行比較分析，鍛煉其對數(shù)據(jù)結果的深度解讀能力。同時，教師要營造敢于質疑、樂于探索的學習氛圍，鼓勵學生針對實驗結果提出疑問，開展深入論證，并進行邏輯判斷，以此提高他們的論證技巧和批判性思維水平。教師還應引導學生評估不同觀點和結論，培養(yǎng)他們在綜合信息基礎上做出明智決策的能力。其三，小學科學實驗教學應注重培養(yǎng)學生自主學習和獨立解決問題的能力。教師可設計開放性的實驗任務，賦予學生自由選擇實驗路徑和方法的權利，這不僅能有效提升學生的自主學習能力，還有助于他們在實踐中鍛煉解決復雜問題的技巧。與此同時，提供充足的實驗資源支持，以及鼓勵學生對實驗過程及成果進行自我總結和反思，對于培養(yǎng)學生自我評價和持續(xù)改進學習能力具有重要意義。如此，學生能夠在自主探索的過程中不斷深化批判性思維，形成應對挑戰(zhàn)和解決問題的有效策略，為其長遠發(fā)展打下堅實的基礎。

例如，關于植物生長的科學實驗，讓學生探究不同因素對植物生長的影響，如光線、水分、溫度等因素。引導學生提出問題，如“在什么樣的光線條件下植物生長得最好？”或“如果給植物過量或缺少水分會發(fā)生什么？”等問題。首先，教師在實驗中引導學生觀察和記錄不同條件下植物的生長情況，并幫助學生分析結果。實驗中某些植物在不同光照條件下生長得更好，當植物缺水時會出現(xiàn)枯萎現(xiàn)象。其次，教師引導學生討論這些現(xiàn)象背后的原因，激發(fā)學生的批判性思維，幫助他們理解不同因素對植物生長的影響機制。引導學生進一步探索和提出假設，比如如果改變其他因素會怎樣，或者如何改善植物的生長條件。學生可以通過進一步的實驗設計和數(shù)據(jù)收集來驗證假設，從而培養(yǎng)他們解決問題的能力和批判性思維能力。

三、結語

綜上所述，小學科學實驗教學在學生思維能力提升中扮演著不可忽視的角色，是培養(yǎng)其多元智能和創(chuàng)新意識的關鍵一環(huán)。通過精心策劃的實驗內容和創(chuàng)新的教學手段，能夠有效吸引學生的注意力，激發(fā)他們對科學探索的熱情與內在驅動力，從而增強他們的實踐操作技能以及創(chuàng)新性思考方式。盡管在實際執(zhí)行過程中可能遭遇各種挑戰(zhàn)，但只要堅持不斷研究與嘗試新的教學策略，就能充分挖掘科學實驗教學的巨大潛能，為學生構建更加寬廣的學習與發(fā)展平臺。