優(yōu)化實驗教學(xué)

謝俊娜

〔摘? ? 要〕? 小學(xué)科學(xué)課程是一門注重實踐性的課程，探究活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式，小學(xué)實驗教學(xué)是實現(xiàn)課程價值的重要內(nèi)容和手段，但目前實驗教學(xué)中還存在著一些不足，如實驗材料與教學(xué)內(nèi)容匹配度不高，造成學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察和獲取信息不夠明顯，難以建立事物和現(xiàn)象之間的關(guān)系；實驗方法設(shè)計按部就班，缺乏必要的引導(dǎo)，對學(xué)生思維的培養(yǎng)較為零散，沒有形成思維的發(fā)展階梯；教學(xué)手段陳舊，沒有將科技成果更好地運用于教學(xué)等。因此，推陳出新，不斷適應(yīng)新時代教學(xué)發(fā)展需求，借力新技術(shù)新手段才能符合當(dāng)代學(xué)生的需求，為他們創(chuàng)新思維的發(fā)展搭橋鋪路。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；實踐性；實驗教學(xué)；優(yōu)化

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 15? ? 052-054

學(xué)校要針對不同學(xué)段教學(xué)要求精心設(shè)計實驗教學(xué)內(nèi)容，組織開展好基礎(chǔ)性實驗和拓展性實驗（含探究性實驗、創(chuàng)新性實驗、綜合性實驗等）。注重加強實驗教學(xué)與多學(xué)科融合教育、編程教育、創(chuàng)客教育、人工智能教育、社會實踐等有機融合，有條件的地區(qū)可以開發(fā)地方課程和校本課程。

一、呈現(xiàn)有過程的思維，促進學(xué)生思維發(fā)展

搭建思維階梯，設(shè)計問題框架，在科學(xué)探究實驗中有針對性地培養(yǎng)學(xué)生分析問題的能力。在核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的科學(xué)教學(xué)應(yīng)關(guān)注學(xué)生成長必備的關(guān)鍵能力，科學(xué)思維是學(xué)生認識客觀事物的方式，是能力發(fā)展的關(guān)鍵。根據(jù)學(xué)段特點，在1～2年級科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生是在教師指導(dǎo)下的參與、思考和探究，以形象具體的現(xiàn)象為重要支撐點，能有效發(fā)散學(xué)生的思維能力。教師應(yīng)關(guān)注學(xué)生的學(xué)齡和心理特點，對學(xué)習(xí)的問題盡可能地用學(xué)生容易接受的方式呈現(xiàn)出來，對于復(fù)雜的問題進行分解，化簡成幾個有階梯的問題，以問題為導(dǎo)向，通過“任務(wù)解決”的方式驅(qū)動教學(xué)，借助小組合作學(xué)習(xí)，在寬松的氛圍中探討解決問題的方法，并能借助一些圖示、符號等進行初步的嘗試解決。學(xué)生的思維是在自身認知和群體認知的不斷碰撞中逐步發(fā)展的，所以教師應(yīng)加強學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。

例如二年級下冊磁鐵單元“磁鐵是怎樣吸引物體的”，教學(xué)分為三個階段，第一階段是感知力，學(xué)生先通過直接的接觸來感知力，如推門、推桌子、推車、拉門、拉推車等，再分析不直接產(chǎn)生的力如風(fēng)力、磁力等。第二階段是描述力，可以從方向、接觸情況、用力大小等方面來描述力。第三階段是定義力。對于直接接觸的力，施力者是學(xué)生自己，他能很清晰地感知到我用力的方向、大小。不接觸的力——磁力，如何感知它大小、位置的變化？教師利用引導(dǎo)的方式，讓學(xué)生關(guān)注到這個問題，提出如何讓變化“看得見”“能對比”。對1～2年級的孩子借鑒《起點和終點》這節(jié)課，指導(dǎo)判斷物體運動距離的變化和測量。經(jīng)過討論，學(xué)生提出可以利用畫定位的方式，將小車的四個輪子、起點做好標記，再利用磁鐵去吸引小車，再畫下終點四個輪子的位置，建立起實驗前后物體位置的變化來描述力的作用方向、物體運動位置變化。學(xué)生學(xué)以致用，創(chuàng)新性地將起點和終點引入本節(jié)課的學(xué)習(xí)中，通過呈現(xiàn)思維變化過程，將實驗的結(jié)果顯性化，助推了學(xué)生思維的發(fā)展。

二、借力網(wǎng)絡(luò)信息科技，實現(xiàn)教學(xué)手段的優(yōu)化

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和探索欲望決定著學(xué)習(xí)的效率和效果。新時代科學(xué)技術(shù)的進步和發(fā)展，讓學(xué)生在日常接觸到的媒體方式和技術(shù)手段日益增多。在科學(xué)實踐過程中，學(xué)生獲取的大量信息需要以直觀的方式去呈現(xiàn)，要突破地域和材料的限制，信息技術(shù)的使用尤為重要，它具有直觀性、互動性、共享性、可操作性等優(yōu)點，它的創(chuàng)新性應(yīng)用為課堂增添了新的活力。與傳統(tǒng)信息技術(shù)相比，現(xiàn)代的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)資源共享平臺、希沃、剪輯、智慧課堂、雙師課堂等現(xiàn)代教育媒介賦予了課堂更多的可能，實現(xiàn)了教學(xué)手段的與時俱進。通過信息技術(shù)使用的創(chuàng)新，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式更加新穎，能夠充分激發(fā)學(xué)習(xí)興趣和對科學(xué)的探索欲望。

如在教學(xué)《導(dǎo)體和絕緣體》這課時，利用希沃軟件設(shè)計PK小游戲，要求學(xué)生將導(dǎo)體和絕緣體材料進行分類，分別拉到相應(yīng)的框中，并邀請學(xué)生上臺作答，看哪個學(xué)生做得又快又準確，利用教學(xué)技術(shù)手段的創(chuàng)新，讓科學(xué)課堂更有趣。

又如課例《加快溶解》這節(jié)課中，教師在白板上出示溫水、熱水、鹽等實驗材料，讓學(xué)生自主選擇實驗材料，教師巧妙地利用希沃軟件的克隆功能，學(xué)生直接拉動各實驗圖標，實驗材料圖示就可以復(fù)制并拉動至材料選擇區(qū)，很好地呈現(xiàn)了選材的過程，學(xué)生的實驗思路也更加明確。

三、巧用自制教具，實現(xiàn)實驗材料的優(yōu)化

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，經(jīng)常發(fā)現(xiàn)實驗材料與教學(xué)內(nèi)容匹配度不高，學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察和獲取信息不夠明顯。教師對科學(xué)實驗加以改進與創(chuàng)新，能保護學(xué)生的好奇心和求知欲，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。還可以自制教具，對實驗方法進行調(diào)整和創(chuàng)新，引導(dǎo)學(xué)生主動探究，而且在實驗中，能夠發(fā)現(xiàn)原有實驗的不足，啟發(fā)學(xué)生思考。再就是改變方法，用其他實驗器材進行替代，增強實驗的意義和趣味性。

如教科版三年級下冊《影子的秘密》這節(jié)課，準備的實驗材料是手電筒、圓柱形的木塊，模擬改變太陽照射角度不同，影子的長短、方向也不同，實驗過程中要求將影子的樣子畫下來比較。在實驗過程中我們發(fā)現(xiàn)，由于學(xué)生拿手電筒容易晃動，影子也會跟著晃動，導(dǎo)致畫得不準確，而且角度也不好控制。改進的方法是將手電筒固定在可以前后、左右旋轉(zhuǎn)的支架上，在支架的后方加上量角器。這樣既解決了手持手電筒會抖動的情況，還可以重復(fù)相同角度進行實驗，讓實驗具有可檢驗性。

四、挖掘校外資源，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容的優(yōu)化

為學(xué)生搭建優(yōu)質(zhì)的科學(xué)實驗平臺，將優(yōu)秀的校外資源帶進科學(xué)課堂。在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，對校外實驗資源進行充分調(diào)研，通過甄選，將豐富的自然資源、社會資源、優(yōu)秀傳統(tǒng)文化等融入實驗教學(xué)環(huán)節(jié)，為學(xué)生搭建視野更開闊的科學(xué)實驗平臺，將校內(nèi)教學(xué)延伸到校外教學(xué)，能有效拓寬學(xué)生的知識面，擴展學(xué)生的思維深度和廣度，激發(fā)學(xué)生的思維活力。

如在學(xué)習(xí)《影子的秘密》這節(jié)課中，將皮影文化搬到課堂，讓學(xué)生親自操作皮影，看到影子的變化。學(xué)生在驚嘆于中華優(yōu)秀傳統(tǒng)文化魅力的同時，能夠主動提出問題：影子的形成需要什么條件？影子為什么會發(fā)生變化？讓課堂在濃郁的探究氛圍中開始。

如在學(xué)習(xí)《聲音是怎樣產(chǎn)生的》這節(jié)課時，通過班級的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在家長資源里，有傳統(tǒng)樂器的傳承者，通過視頻邀約，他給我們展示了本土文化采茶燈的伴奏。課堂教學(xué)時，將傳承者的打擊樂器帶到班級給同學(xué)們展示不同樂器的特點。面對家鄉(xiāng)文化的瑰寶，同學(xué)們發(fā)出驚嘆的同時也對家鄉(xiāng)文化產(chǎn)生了濃厚的興趣。

五、多學(xué)科融合教育，實現(xiàn)教學(xué)多元化

當(dāng)下，多學(xué)科融合已成為新一輪教育改革的發(fā)展趨勢，小學(xué)科學(xué)與多學(xué)科融合具有重要的現(xiàn)實意義。在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，經(jīng)常要與數(shù)學(xué)、語文、美術(shù)等學(xué)科建立聯(lián)系，如數(shù)學(xué)學(xué)科的數(shù)據(jù)的比較分析、語文學(xué)科的閱讀理解能力、美術(shù)學(xué)科的繪畫等。教師要善于利用不同學(xué)科的技能技巧，用更直觀易懂的方式處理科學(xué)實驗的數(shù)據(jù)、現(xiàn)象，培養(yǎng)學(xué)生運用綜合知識解決問題的能力。人教版小學(xué)語文三年級下冊有一節(jié)課是《紙的發(fā)明》，課文介紹了古代人們記錄文字的方法，如記錄在竹片、木片、帛上等。東漢時期的蔡倫改進了造紙術(shù)，使文字記錄的方法得到了很大的發(fā)展。在小學(xué)科學(xué)中，關(guān)于紙的學(xué)習(xí)從1～2年級就開始了。

如《書的歷史》《神奇的紙》《讓資源再生》《緊密聯(lián)系的工具和技術(shù)》等課，都與紙是相關(guān)的，在不同的年級，我們可以充分利用學(xué)科間的關(guān)聯(lián)性更好地安排課堂教學(xué)。在《讓資源再生》這節(jié)課中，介紹了蔡倫的造紙術(shù)制造過程，根據(jù)造紙術(shù)的制造過程模擬制作再生紙。課前可以聯(lián)系三年級語文學(xué)習(xí)過的內(nèi)容，展開回憶，讓學(xué)科間的教學(xué)變得更加緊密。

又如在小學(xué)科學(xué)五年上冊《增加船的載重量》這節(jié)課中，實驗要求利用大小相同的正方形鋁箔紙折出三種長、寬、高不同的小船，給了同學(xué)們?nèi)M數(shù)據(jù)，比較小船載重量的不同。所涉及的科學(xué)知識是物體排開的水量越大，它的載重量也越大，排開的水量與物體的體積有關(guān)，所以涉及數(shù)學(xué)的體積計算公式。學(xué)生通過數(shù)值帶入法計算體積，從而比較出不同小船的載重量。通過多學(xué)科融合學(xué)習(xí)，學(xué)生能夠運用不同學(xué)科的知識解決實際生活中的問題。

總之，在新時代核心素養(yǎng)導(dǎo)向下的小學(xué)科學(xué)教育，要始終立足于學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，充分考慮學(xué)生的實際情況和教學(xué)用具的適切性，緊密聯(lián)系時代的發(fā)展，不斷在教學(xué)方式、教學(xué)材料、教學(xué)手段等方面加以改進和創(chuàng)新，以更優(yōu)化的方式提高學(xué)生科學(xué)探究實踐的實效性，并在探究實踐中促進學(xué)生思維能力的提高。

【本文系龍巖市新羅區(qū)“十四五”教育科研重點課題“核心素養(yǎng)下小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)實施的改進和創(chuàng)新研究?”的研究成果，立項批準號：XL1452022240】

參考文獻

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