依靠《怎樣加快溶解》實驗教學(xué)增強學(xué)生“四種能力”

〔摘" "要〕" 本文以青島版科學(xué)三年級下冊《怎樣加快溶解》一課為例，探討了實驗教學(xué)在培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)探究能力中的應(yīng)用。通過聚焦溶解概念、情境導(dǎo)入、設(shè)計對比實驗方案、分組實驗驗證以及聯(lián)系生活實際等教學(xué)環(huán)節(jié)，闡述了如何引導(dǎo)小學(xué)生積極參與科學(xué)探究過程，掌握科學(xué)研究方法，培養(yǎng)其觀察、思考、動手操作和團隊協(xié)作能力。同時，強調(diào)了實驗教學(xué)對激發(fā)小學(xué)生科學(xué)興趣和提升其科學(xué)素養(yǎng)的重要意義，旨在為小學(xué)科學(xué)教育工作者提供有益的教學(xué)參考與借鑒。

〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；觀察；思考；動手；團隊協(xié)作；能力

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）18" " 0079-03

科學(xué)教育對于小學(xué)生的全面發(fā)展具有極為重要的意義。它不僅能夠幫助學(xué)生了解自然世界的奧秘，培養(yǎng)其對科學(xué)的興趣和好奇心，更能通過實驗教學(xué)等方式，有效促進學(xué)生科學(xué)探究能力的提升。小學(xué)科學(xué)課程是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，實驗教學(xué)則是科學(xué)課程的核心環(huán)節(jié)。通過實驗教學(xué)，學(xué)生能夠親身體驗科學(xué)探究過程，培養(yǎng)觀察、思考、動手操作和解決問題能力。青島版三年級上冊第四單元“混合與分離”第一課《怎樣加快溶解》，為我們提供了一個很好的研究案例，本文結(jié)合該課探討如何通過有效的實驗教學(xué)促進學(xué)生的科學(xué)探究能力。

一、教學(xué)過程中的實驗設(shè)計與實施

（一）聚焦概念，奠定探究基礎(chǔ)

課程伊始，教師通過展示簡單的泡騰片實驗，引導(dǎo)學(xué)生直觀地感受溶解現(xiàn)象，進而明確溶解的概念。這一環(huán)節(jié)讓學(xué)生從感性認識上升到理性理解，為后續(xù)探究加快溶解的方法奠定了堅實的基礎(chǔ)。在課堂上，學(xué)生對泡騰片放入水中后產(chǎn)生大量氣泡以及逐漸消失并均勻分布在水中的過程表現(xiàn)出了濃厚的興趣。通過教師的引導(dǎo)提問，學(xué)生能夠清晰地認識到溶解是一種物質(zhì)分散到另一種物質(zhì)中且均勻融合的現(xiàn)象，并且能夠區(qū)分溶解與融化的不同之處，即溶解至少需要兩種物質(zhì)，而融化通常是一種物質(zhì)從固態(tài)變?yōu)橐簯B(tài)的過程。

（二）情境導(dǎo)入，激發(fā)探究興趣

教師以制作紅糖水這一生活情境為切入點，提出如何加快紅糖溶解速度的問題，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣。學(xué)生紛紛根據(jù)自己的生活經(jīng)驗提出了加熱、攪拌、砸碎等方法。這種從生活實際出發(fā)的導(dǎo)入方式，能夠讓學(xué)生深切感受到科學(xué)與生活的緊密聯(lián)系，從而更積極主動地參與到后續(xù)的實驗探究中。例如，有的學(xué)生提到在家中沖咖啡或泡茶時會攪拌使其溶解得更快，還有的學(xué)生表示看到過家長在放冰糖時會先將冰糖砸碎等。這些生活經(jīng)驗的分享不僅豐富了課堂學(xué)習(xí)內(nèi)容，也為實驗方案的設(shè)計提供了思路。

（三）設(shè)計方案，理解對比實驗

在設(shè)計驗證加熱能否加快溶解的實驗方案時，教師引導(dǎo)學(xué)生深入思考實驗中的變量控制。通過討論，學(xué)生明確了需要保證紅糖大小、水量、杯子大小以及投放時間等條件相同，僅水溫不同，從而引出對比實驗的概念。這一過程讓學(xué)生在實踐中學(xué)習(xí)到科學(xué)研究的基本方法——控制變量法，培養(yǎng)了嚴謹?shù)目茖W(xué)思維。在課堂上，學(xué)生積極參與討論，對每個變量的控制都提出了自己的看法。如有的學(xué)生強調(diào)對紅糖的大小必須精確測量，以確保實驗的公平性，有的學(xué)生則提出杯子最好選用相同材質(zhì)的，以避免材質(zhì)對實驗結(jié)果可能產(chǎn)生的影響。

（四）分組實驗，培養(yǎng)探究能力

在分組實驗環(huán)節(jié)，學(xué)生根據(jù)自己選擇的方法（攪拌或研碎）進行實驗驗證。在這個過程中，他們親自動手操作，仔細觀察實驗現(xiàn)象，記錄實驗數(shù)據(jù)，并通過小組合作分析實驗結(jié)果。這不僅鍛煉了學(xué)生的動手能力和觀察能力，還培養(yǎng)了他們的團隊協(xié)作精神和數(shù)據(jù)分析能力。例如，攪拌實驗小組的學(xué)生分工合作，有的負責(zé)攪拌，有的負責(zé)觀察記錄時間，有的負責(zé)記錄紅糖溶解的狀態(tài)變化。他們發(fā)現(xiàn)，攪拌能夠使紅糖在水中更快地擴散，從而加快溶解速度。而在研碎實驗小組中，學(xué)生將紅糖研碎后放入水中，對比未研碎的紅糖，看到研碎后的紅糖明顯溶解得更快，從而深刻體會到物質(zhì)顆粒大小對溶解速度的影響。

（五）聯(lián)系生活，拓展探究視野

在尋找生活中加快溶解現(xiàn)象的環(huán)節(jié)，學(xué)生積極回憶并分享了諸如沖奶粉時攪拌、制作果珍飲料時用熱水等實例。通過播放相關(guān)視頻，進一步拓寬了學(xué)生的視野，讓學(xué)生認識到科學(xué)探究并不僅僅局限于課堂實驗，更廣泛存在于日常生活中。同時，也引導(dǎo)學(xué)生思考在某些情況下如何減慢溶解速度，培養(yǎng)了學(xué)生全面思考問題的能力。

二、實驗教學(xué)對學(xué)生科學(xué)探究能力的培養(yǎng)

（一）觀察能力的培養(yǎng)

在整個實驗教學(xué)過程中，學(xué)生需要不斷地觀察實驗現(xiàn)象。從最初觀察泡騰片在水中的溶解過程，到對比實驗中觀察不同條件下紅糖溶解的快慢，再到在生活中對各種溶解現(xiàn)象的觀察，學(xué)生的觀察能力得到了全方位的鍛煉。教師在教學(xué)中注重引導(dǎo)學(xué)生有目的、有順序地進行觀察，例如在觀察紅糖溶解時，提醒學(xué)生注意觀察紅糖顆粒大小的變化、溶液顏色的變化以及是否有沉淀產(chǎn)生等，從而讓學(xué)生學(xué)會從多個角度進行觀察，并能夠準確地描述觀察到的現(xiàn)象。

（二）思考能力的提升

在實驗教學(xué)中，教師對每個環(huán)節(jié)都設(shè)置了問題，引導(dǎo)學(xué)生積極思考。如在設(shè)計實驗方案時，思考如何控制變量以保證實驗的公平性；在實驗過程中，思考實驗現(xiàn)象背后的原因；在分析實驗結(jié)果時，思考實驗結(jié)論的普遍性和局限性等。這些思考活動有助于激發(fā)學(xué)生的思維活力，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和批判性思維能力。例如，在得出加熱能加快溶解的結(jié)論后，教師引導(dǎo)學(xué)生思考為什么加熱會加快溶解，學(xué)生通過討論提出了溫度升高可能會使分子運動加快等假設(shè)，體現(xiàn)了在思考過程中對科學(xué)知識的初步探索和理解。

（三）動手能力的鍛煉

分組實驗為學(xué)生提供了充足的動手操作機會。學(xué)生親自操作實驗儀器，如使用溫度計測量水溫、用攪拌棒攪拌溶液、用研缽研碎紅糖等，在實踐中提高了動手能力。同時，在實驗過程中，學(xué)生還需要根據(jù)實驗情況及時調(diào)整操作方法，解決遇到的問題，如攪拌速度的控制、研碎程度的把握等，這進一步鍛煉了學(xué)生的動手實踐能力和應(yīng)變能力。

（四）團隊協(xié)作能力的塑造

小組討論和分組實驗都需要學(xué)生之間密切合作。在小組討論中，學(xué)生各抒己見，共同設(shè)計實驗方案；在分組實驗中，學(xué)生分工明確，相互配合完成實驗任務(wù)。通過這些活動，學(xué)生學(xué)會了傾聽他人的意見，學(xué)會了在團隊中發(fā)揮自己的優(yōu)勢，共同解決問題，從而有效提升了團隊協(xié)作能力。例如，在一個小組進行攪拌實驗時，一名學(xué)生負責(zé)控制攪拌時間，另一名學(xué)生負責(zé)觀察記錄，他們在實驗過程中密切溝通，及時調(diào)整攪拌節(jié)奏，確保實驗順利進行。這種團隊協(xié)作的經(jīng)驗，將對學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和生活產(chǎn)生積極影響。

三、實驗教學(xué)的反思與展望

（一）教學(xué)反思

1.實驗材料的精準性考量

在本次“怎樣加快溶解”實驗教學(xué)實施過程中，實驗材料的精準性對實驗結(jié)果有著不可忽視的影響。例如，作為實驗關(guān)鍵材料的紅糖，其顆粒大小難以保證完全一致。在對比加熱、攪拌、研碎等不同條件對紅糖溶解速度影響的實驗中，即使是微小的顆粒差異，都可能在一定程度上干擾實驗結(jié)果的準確性。當學(xué)生試圖通過觀察紅糖在不同水溫或攪拌狀態(tài)下的溶解情況得出結(jié)論時，顆粒大小的不一致可能導(dǎo)致溶解速度的差異并非完全由設(shè)定的變量所引起，從而使學(xué)生對實驗結(jié)果的分析產(chǎn)生偏差。

2.教學(xué)時間的合理調(diào)配

把控教學(xué)時間是整堂實驗課中的一個關(guān)鍵要素。在本次教學(xué)中，由于學(xué)生對實驗操作和小組討論環(huán)節(jié)表現(xiàn)出極高的熱情和積極性，使時間分配出現(xiàn)了一些失衡情況。在小組討論設(shè)計實驗方案階段，學(xué)生思維活躍，各抒己見，討論氛圍異常熱烈。然而，這也導(dǎo)致該環(huán)節(jié)所用時間遠超預(yù)期，從而擠壓了后續(xù)實驗方案匯報展示的時間。在匯報環(huán)節(jié)，許多小組只能匆匆介紹自己的實驗設(shè)計思路，一些極具創(chuàng)意和深度的想法未能得到充分闡述和分享。這不僅影響了學(xué)生在課堂上展示自我的機會，降低了他們的參與感和成就感，也不利于教師全面了解學(xué)生的思維過程和實驗設(shè)計能力，阻礙了課堂教學(xué)成果的深入交流與進一步拓展。

（二）教學(xué)展望

1.現(xiàn)代信息技術(shù)助力實驗教學(xué)創(chuàng)新

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，其在教育領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，為小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)帶來了前所未有的機遇。虛擬實驗軟件作為一種新興的教學(xué)工具，具有極大的應(yīng)用潛力，它能夠突破傳統(tǒng)實驗教學(xué)在時間和空間上的限制，為學(xué)生提供一個隨時隨地進行實驗操作練習(xí)的虛擬環(huán)境。在這個虛擬空間里，學(xué)生可以反復(fù)進行“怎樣加快溶解”的實驗操作，無須擔(dān)心實驗材料的損耗和實驗場地的限制。他們能夠更細致地觀察實驗過程中的每一個細節(jié)，如分子的運動、物質(zhì)的擴散等微觀現(xiàn)象，從而更深入地理解溶解的本質(zhì)原理。通過虛擬實驗軟件的模擬功能，學(xué)生可以提前熟悉實驗流程，預(yù)測實驗結(jié)果，有助于提高他們在實驗中的成功率，增強自信心和探索欲。

在線科學(xué)探究平臺則為學(xué)生搭建了一個廣闊的交流合作平臺。借助該平臺，不同地區(qū)、不同學(xué)校的學(xué)生可以匯聚在一起，共同開展關(guān)于科學(xué)實驗的探究項目。以“怎樣加快溶解”為例，學(xué)生可以分享各自在實驗過程中的發(fā)現(xiàn)、遇到的問題以及解決方法，互相學(xué)習(xí)，互相啟發(fā)。同時，在線平臺上豐富的資源共享功能也為學(xué)生提供了更多的學(xué)習(xí)素材，如相關(guān)的科學(xué)視頻、實驗案例等，有助于他們進一步深入探究科學(xué)知識，激發(fā)創(chuàng)新思維。

2.跨學(xué)科融合推動實驗教學(xué)多元發(fā)展

跨學(xué)科融合是現(xiàn)代教育發(fā)展的重要趨勢，在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中也具有重要的實踐意義。將《怎樣加快溶解》這一實驗課程與數(shù)學(xué)學(xué)科融合，能夠顯著提升實驗數(shù)據(jù)處理的科學(xué)性和準確性。在實驗過程中，學(xué)生需要記錄各種數(shù)據(jù)，如不同溫度下紅糖溶解的時間、不同攪拌速度下溶液濃度的變化等。通過引入數(shù)學(xué)中的數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析方法，如平均數(shù)、中位數(shù)、方差等概念和計算方法，學(xué)生可以對這些數(shù)據(jù)進行系統(tǒng)的整理和分析，從而更精準地得出實驗結(jié)論。

與語文學(xué)科的結(jié)合則側(cè)重于提升學(xué)生的實驗報告撰寫能力和科學(xué)表達能力。在完成“怎樣加快溶解”實驗后，學(xué)生需要撰寫實驗報告總結(jié)實驗過程、結(jié)果和結(jié)論。此時，語文知識中的寫作技巧、語法規(guī)范、邏輯結(jié)構(gòu)等就能夠發(fā)揮重要作用。學(xué)生需要運用清晰、準確、連貫的語言描述實驗?zāi)康?、實驗步驟、實驗現(xiàn)象以及對實驗結(jié)果的分析和討論。通過撰寫實驗報告，學(xué)生能夠提高自己的文字表達能力，學(xué)會用科學(xué)的語言闡述實驗發(fā)現(xiàn)，同時也有助于培養(yǎng)他們的批判性思維和總結(jié)歸納能力。

四、結(jié)語

《怎樣加快溶解》這一課的實驗教學(xué)實踐充分證明，實驗教學(xué)在促進小學(xué)生科學(xué)探究能力培養(yǎng)方面具有不可替代的作用。它能夠激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的觀察、思考、動手和團隊協(xié)作等多方面的能力，讓學(xué)生在實踐中體驗科學(xué)探究的樂趣和成就感。然而，在教學(xué)過程中也需要不斷地反思和改進，以適應(yīng)教育發(fā)展的新形勢和新要求。展望未來，借助現(xiàn)代信息技術(shù)和跨學(xué)科融合等手段，小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有望在培養(yǎng)小學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)方面發(fā)揮更大的作用，為小學(xué)生打開一扇通往科學(xué)世界的大門，引領(lǐng)他們在科學(xué)探究的道路上不斷前行。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務(wù)教育科學(xué)課程標準[M].北京：北京師范大學(xué)出版社，2022.

[2]劉恩山.小學(xué)科學(xué)教育的理論和實踐[M].北京：高等教育出版社，2009.

[3]韋鈺.探究式科學(xué)教育教學(xué)指導(dǎo)[M].北京：教育科學(xué)出版社，2005.