小學科學實驗教學策略研究

隨著科技的快速發(fā)展和社會對高素質(zhì)人才需求的日益增長，如何從小培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)成為教育工作者面臨的重要課題。小學階段是學生認知發(fā)展的關(guān)鍵時期。設(shè)計合理且貼近生活的科學實驗，能夠有效激發(fā)學生對自然現(xiàn)象的好奇心和探究欲，幫助學生樹立正確的科學觀念。而且，實驗教學有助于鍛煉學生的觀察能力、動手能力及問題解決能力，為學生日后更深層次地學習科學知識打下堅實的基礎(chǔ)。為此，小學科學教師要不斷優(yōu)化實驗教學方法，提升教學質(zhì)量。

一、小學科學實驗教學的重要性

（一）激發(fā)學生學習興趣

正所謂“興趣是最好的老師”，對于學生而言，有趣的科學實驗能激發(fā)他們的學習興趣。直觀生動的演示過程可以讓學生感受到科學的魅力所在。當學生因為興趣而主動參與到學習中時，他們的學習效率會顯著提高，他們也更容易形成良好的學習習慣。

（二）培養(yǎng)學生探究精神

探究精神是科學研究的基礎(chǔ)，也是個人終身學習的動力源泉。通過科學實驗來教學，可以很好地滿足學生探索未知世界的需求。實驗過程中的觀察、假設(shè)、驗證等環(huán)節(jié)，有利于引導學生主動思考，提出問題并嘗試解決問題，從而培養(yǎng)積極的學習態(tài)度。

（三）促進學生內(nèi)化知識

相較于傳統(tǒng)的講授式教學，融入科學實驗的教學更加注重學生的實踐。在親手操作的過程中，學生能夠?qū)⒊橄蟮目茖W概念與具體的實驗現(xiàn)象結(jié)合起來，加深對知識點的理解和記憶。而實驗中的問題和挑戰(zhàn)也會促使學生不斷完善自己的認知結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對知識的有效內(nèi)化。這種基于體驗的學習方式，對于提高學生的科學素養(yǎng)具有不可替代的作用。

二、小學科學實驗教學需遵循的原則

小學科學實驗教學不僅僅是傳授科學知識的過程，更是培養(yǎng)學生綜合素養(yǎng)的重要途徑。為了確保實驗教學的有效性和科學性，教師在進行課程設(shè)計和實施時應(yīng)遵循以下幾項原則。

（一）目標導向性原則

目標導向性原則要求科學實驗教學活動圍繞明確的教學目標開展。這意味著教師在開始實驗之前，應(yīng)當清晰地認識到自己希望通過此次實驗達到什么樣的教育目的（如加深學生對理論的理解、傳授學生實驗操作技巧、培養(yǎng)學生科學探究的興趣）。目標的設(shè)定應(yīng)當既符合學生的認知水平，又能夠引領(lǐng)學生形成高階思維能力。通過目標導向的教學設(shè)計，教師可以確保每一項實驗活動都能夠有針對性地促進學生某一方面能力的發(fā)展，使教學更加高效有序。

（二）挑戰(zhàn)性原則

挑戰(zhàn)性原則強調(diào)實驗任務(wù)的設(shè)計應(yīng)具備一定的難度。不過這并不意味著實驗內(nèi)容要超出學生的接受范圍，而意味著教師要在學生現(xiàn)有水平的基礎(chǔ)上提出適度的挑戰(zhàn)，鼓勵學生嘗試探索未知領(lǐng)域，讓學生有決心克服困難[1]。適度的挑戰(zhàn)不僅能促進學生主動學習，還能幫助他們在解決問題的過程中獲得成就感，進一步提升學習動力。同時，他們面對挑戰(zhàn)時所經(jīng)歷的思考、討論和試錯過程，也是培養(yǎng)自身的創(chuàng)造性思維和問題解決能力的重要環(huán)節(jié)。

（三）啟發(fā)性原則

為了遵循啟發(fā)性原則，教師在實驗教學中應(yīng)當注重引導，通過提問、設(shè)置懸念等方式引發(fā)學生的思考，讓學生在自主探究中發(fā)現(xiàn)規(guī)律、得出結(jié)論，學會從多個角度分析問題，并基于證據(jù)做出合理判斷。啟發(fā)式教學有助于構(gòu)建開放包容的學習環(huán)境，鼓勵學生表達自己的觀點，尊重不同的意見，從而形成良好的合作精神。在教師的啟發(fā)下，學生不再是被動的知識接受者，而成為積極主動的學習者。這樣的轉(zhuǎn)變對于其長遠發(fā)展具有深遠影響。

三、小學科學實驗教學的有效策略

（一）實驗與生活相連，理解抽象概念

為科學實驗與學生的日常生活建立緊密的聯(lián)系，能夠提升學生的學習興趣。如果抽象的科學概念被滲透在學生熟悉的情境之中，那么在興趣的驅(qū)動下，學生就更容易理解這些概念。而這需要教師精心設(shè)計與學生生活相關(guān)的實驗內(nèi)容，確保實驗材料易于獲取且安全可靠，同時引導學生思考實驗與生活的聯(lián)系，鼓勵學生提出問題并嘗試解答。

比如，在教授蘇教版科學二年級上冊“透明與不透明”一課時，教師可以通過一系列貼近學生日常生活的活動，來加深學生對透明物質(zhì)與不透明物質(zhì)特性的理解。具體來說，在課前，教師可以組織一場“尋找家中的透明物品與不透明物品”活動，讓學生在家與家人一起圍繞玻璃杯、水瓶等透明物品和書本、木制家具等不透明物品展開探索。在課堂上，教師可以準備一些簡單的實驗材料，如塑料袋、紙張、玻璃片等，讓學生親自觀察光線能否透過這些材料，直觀地感受透明與不透明的區(qū)別，同時鼓勵學生根據(jù)自己的觀察和體驗提出假設(shè)，通過實驗來驗證自己的假設(shè)是否正確。對此，學生可能會嘗試用不同厚度的紙張覆蓋手電筒的透鏡，觀察光的亮度變化，以探討厚度與透明度的關(guān)系。此外，教師還可以在特定的季節(jié)或節(jié)假日設(shè)計一些創(chuàng)意實驗，如在中秋節(jié)晚上組織“月亮觀察”活動，讓學生觀察月亮，之后討論為什么有時候（當云層較薄或沒有云層遮擋時）可以看到月亮而有時候（當云層較厚時）看不見。這樣便能讓他們將所學知識應(yīng)用到實際生活中，并有效激發(fā)他們進一步探索自然現(xiàn)象的欲望。

（二）觀察與思考并重，形成科學態(tài)度

在科學實驗教學中，教師應(yīng)兼顧觀察與思考。這不僅有助于培養(yǎng)學生的觀察能力，還能促進學生批判性思維的發(fā)展[2]。為此，教師需要創(chuàng)造多種機會，讓學生親自操作，觀察現(xiàn)象，并自行探究。通過不斷的實踐與反思，學生能夠逐步形成實事求是、勇于探索的科學態(tài)度。

比如，在教授蘇教版科學三年級上冊“把鹽放到水里”一課時，教師可以準備一些透明的大小相同的玻璃杯，分別往不同的玻璃杯中裝入不同溫度的水，再要求學生基于已有知識，猜測如果將等量的鹽加進這些玻璃杯中，哪一個玻璃杯中的鹽會溶解得最快。接下來，教師可以指導學生自主進行實驗，仔細記錄每個玻璃杯中的鹽溶解的時間。在此期間，教師可以鼓勵學生使用放大鏡等工具，細致地觀察鹽在水中的變化，如鹽粒是如何消失的，以及觀察水面上是否有氣泡產(chǎn)生等；引導學生思考為什么鹽在熱水中比在冷水中溶解得更快，進而理解物質(zhì)溶解的基本原理。在實驗結(jié)束后，教師可以組織學生分享自己的觀察結(jié)果和思考體會，讓學生通過小組討論的方式，相互交流各自的觀點，共同分析實驗數(shù)據(jù)，得出合理的結(jié)論；或者提出“如果增加攪拌的步驟，實驗結(jié)論又是什么呢？”這個問題，促使學生進一步鞏固本課的知識點，提升科學探究的能力。

（三）合作與競爭結(jié)合，促進知識共享

小組內(nèi)部成員之間的相互支持、幫助和不同小組間的良性競爭，有利于促進科學知識的共享，激發(fā)學生的學習熱情，推動學生更加積極主動地參與到實驗活動中。為了鼓勵學生合作學習并適度競爭，讓學生在科學實驗中不斷提升團隊協(xié)作能力和個人責任感，教師需合理分配任務(wù)，確保每個學生都有參與的機會，并且善于抓住合作與競爭的時機，適時給予指導和點撥，確保相關(guān)活動順利進行。

比如，在教授蘇教版科學三年級上冊“認識固體”一課時，教師可以將班上學生分成若干小組。每個小組需要選擇一種特定的固體材料，如木頭、塑料、金屬等，探索這種材料的物理特性，包括硬度、導電性、吸水性和質(zhì)量等。在各組開始研究前，教師可以要求每個學生擔任不同的角色，如記錄員、實驗操作員等，并明確自己的責任。同時，教師應(yīng)鼓勵組員之間相互幫助和支持，以增強團隊凝聚力。如當某個成員在實驗操作上遇到困難時，其他成員應(yīng)向該成員提出自己的建議。在各組完成研究后，教師可以搭建一個“知識小擂臺”，邀請各組的代表展示本組的研究成果。在展示成果的過程中，不同小組之間的競爭能激勵小組代表創(chuàng)新性地介紹自己準備的內(nèi)容。最終獲得教師設(shè)置的如“最佳團隊獎”“最有創(chuàng)意獎”等獎項的小組和個人，能成為其他學生的榜樣。

（四）師傳與學生探究同步，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

在實驗教學過程中，教師需要為學生介紹必要的背景知識，設(shè)定明確的目標，同時適當?shù)亟o予學生自由，讓學生探索未知領(lǐng)域，鼓勵學生提出自己的想法。這樣可以幫助學生深入理解科學原理，有效培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神[3-4]。

比如，在教授蘇教版科學三年級下冊“聲音的產(chǎn)生”一課時，教師可以先播放錄有學生熟悉的聲音（如雨聲、雷聲、動物叫聲）的音頻，引導學生回答聲音是如何產(chǎn)生的（由振動產(chǎn)生）。然后，教師可以組織學生進行一系列小實驗，如利用木梳、硬紙板等物體輕敲桌面，感受不同物體發(fā)出的聲音的差異。在此期間，教師應(yīng)鼓勵學生大膽嘗試，并引導學生得出“物體振動頻率越高，音調(diào)越高”“木梳比硬紙板發(fā)出的聲音更大”等結(jié)論。最后，教師可以舉辦“自制樂器大賽”，讓學生利用身邊的物品，設(shè)計并制作一種簡易樂器。這需要學生應(yīng)用課堂上學到的理論知識，發(fā)揮創(chuàng)造力，解決實際操作中遇到的各種問題；教師則應(yīng)當多給予正面的反饋，讓學生知道科學探索是一個不斷試錯的過程，自己要敢于提出問題和努力尋找答案。

（五）反饋與評價貫穿始終，明確改進方向

有效的反饋與評價機制是保證實驗教學質(zhì)量的關(guān)鍵。教師不僅僅要對學生的最終成果進行評判，更重要的是應(yīng)針對學生學習的整個過程及時地提供具體的反饋信息，幫助學生了解自身的優(yōu)勢與不足，明確改進方向。在科學實驗教學中，教師可以通過多種途徑收集關(guān)于學生表現(xiàn)的數(shù)據(jù)，據(jù)此調(diào)整教學計劃，滿足不同學生的學習需求，確保每個學生都能獲得個性化的成長與發(fā)展。

以蘇教版科學三年級下冊“風向和風力”一課為例，在引入風向和風力的概念時，教師可以通過圖片、視頻等形式，直觀展示不同風力等級下的自然現(xiàn)象，如樹葉搖動、旗幟飄揚等，激發(fā)學生的興趣。接下來，教師可以組織學生制作簡易的風向風力計，在學生制作完之后鼓勵他們到戶外進行實地測量。教師在此過程中應(yīng)仔細觀察學生的操作情況，注意學生在安裝儀器、讀取數(shù)據(jù)時能否把握相關(guān)細節(jié)。在測量結(jié)束后，教師可以召開匯報會，讓學生分享自己的發(fā)現(xiàn)和感悟。此外，學生還需要提交一份書面報告（內(nèi)容包括實驗過程、觀察到的現(xiàn)象及得出的結(jié)論）。教師在批閱報告時，不僅要判斷學生對數(shù)據(jù)的記錄是否準確、分析是否合理，還要關(guān)注學生的語言表達和邏輯思維能力。

結(jié)語

總而言之，為了高效地進行小學科學實驗教學，教師聯(lián)系學生的口常生活，能夠幫助學生跨越抽象概念的理解障礙。在引導學生觀察時，教師鼓勵學生深入思考，能促進學生科學態(tài)度的形成。通過合理設(shè)計既有合作又有競爭的學習環(huán)境，教師能夠促使學生對知識進行共享。教師平衡好自身的傳授與學生的自主探索的關(guān)系，能讓學生具備創(chuàng)新精神。而持續(xù)的反饋與評價在讓學生的學習成果獲得認可的同時，能指引他們不斷做出改進。

【參考文獻】

[1」張奎戰(zhàn).淺析提升小學科學實驗教學效率的策略［J].天天愛科學（教育前沿），2023（9）：120-121.

[2」連其儒.小學科學實驗教學中提高學生學習興趣的策略分析[J」.當代家庭教育，2023（17）：69-72.

[3］張帝平.基于科學思維能力培養(yǎng)的小學科學實驗教學策略探究［J].基礎(chǔ)教育論壇，2023（16）：81-83.

[4」王淑華.指向思維發(fā)展的小學科學實驗教學策略：以教科版《科學》為例［J].教學月刊·小學版（綜合），2023（7/8）：54-57.