小学科学实验教学提升策略

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摘要：小学科学这门学科是以实验为基础的，通过实验教学培养学生的科学思维和探究能力，从而实现学以致用的目标。教师在科学实验的教学过程中，采用什么样的方法和形式直接影响着科学实验教学的效果。为此，本文围绕小学科学实验教学的有效性进行了探讨，通过在教学实践中探索行之有效的方式方法，帮助小学生提高科学实验动手操作能力，培养学生的科学素养。

关键词：科学实验；小学；教学有效性

方法是探究过程中的一种重要行为方式，是人类为了达到探究目标，用来认识世界和改造世界的重要方式和手段。在教育过程中，教师采用的教学方法也具有同样的功用，探究科学的方法是学科教学的重要研究内容。本文以小学科学这一学科为例，对科学实验教学有效性的方法和策略进行了思考和论述，以更好地帮助小学生认识科学、理解科学并在实践生活中学着应用科学。

一、小学科学实验教学原则及目标

实验教学是科学学科教学的重要组成部分，也是理论、性质、规律等内容的重要载体。在实验教学中，教师应遵循以下原则：一是科学性原则。实验方法必须是科学的，符合科学教学的基本规律，与学生的基础学情相符合。二是主体性原则。实验教学在教学方法或方式上应该有利于促进学生主体作用的发挥，引导学生更加生动、活泼、主动地思考和探究。三是活动性原则。实验教学方式方法能够为学生的科学探究进行指导，帮助和促进学生进行各种探究活动的开展。四是过程性原则。实验教学活动能够促进学生亲身经历活动过程，让学生们能够在活动中获得更多丰富深刻的体验。五是创新性原则。实验教学方式方法立足于传统经验，同时不断创新，突破传统教学方法方式的瓶颈，完善科学实验教学策略，提升实验教学有效性。科学实验教学的目标分为多个层面，最浅的层面是明确实验目的，完成实验任务。深层的目标是让学生们在科学实验活动过程中观察和思考，理解并掌握科学知识或规律。再深一层的目标是让学生们能够掌握科学实验基本的设计实施路径，具备独立设计科学实验并进行实验验证的技能。在上述科学实验教学多层次目标实现的过程中，小学生们科学思维体系得到构建，科学实验能力得到训练，科学核心素养得到提升。

二、精心设计安排实验，激发实验活动趣味，增强学生参与兴趣

对于小学生整个群体来说，贪玩、好动、自律性较弱是突出的特征，如何让学们对科学实验感到好玩、有趣是增强小学生参与科学实验活动兴趣的关键所在。顺应小学生的群体特征，教师在设计和安装科学实验活动时，尽量让每个学生都能够有任务，都能够得到收获和体验，从而激发出学生们内在的探究热情和欲望，获得深刻的理解和感悟。对于科学课程来说，实验课课时较少，而且课堂时间有限，如果实验活动设计安排不科学就很难在有限的时间内完成活动任务，反而对实验效果带来负面影响。为此，在实验活动设计和安排环节花心思是必要且重要的。结合科学教材中的内容，抓住实验探究的核心内容，在实验开始前进行合理分组并安排每个小组的任务。通过精心设计，使科学实验活动从过去的做做停停变为现在的连续实验，从过去任务集中变为现在的任务分散，形成每个小组有任务、每个组内的成员都有事干的状况，有效解决学生们对实验活动兴趣度低、思想开小差、实验活动效率低的问题。例如，在“食盐溶解”这部分内容教学中，教师根据教材中的活动进行了实验设计和安排。对第一部分食盐在水中的溶解，教师安排了如下实验活动：分别在两个盛水的杯子里放入食盐和沙子，让学生们观察两个水杯中分别有什么样的现象发生？学生们通过对两个杯子的观察，得到结论：食盐在水里能够溶解，沙子在水里不能够溶解。上述实验中，学生们能够很明显地观察到现象，因此对于“溶解”这一概念很容易形成初步感知。接着，教师安排了第二项实验：将溶解物换成面粉，让学生们观察面粉在水杯里会发生什么样的现象？在水杯中加入面粉后，教师让学生们观察面粉在水里的变化情况。很多学生开始猜测面粉溶解的情况。开始的时候，面粉加入到水杯中，清澈的水变成乳白色的浑浊溶液，此时，猜测面粉能够溶解于水的同学似乎显得更有底气了，大声回答出自己的答案。随着面粉不断加入到水杯中，水杯底部开始积聚面粉，此时，同学们开始怀疑刚才的答案，有的给出面粉不能够溶于水的答案。为了更好地验证同学们给出的答案，教师对面粉和水溶液进行搅拌，验证是否是因为搅拌不充分导致的浑浊。结果发现停止加面粉后，搅拌一会后，水杯中的溶液仍旧浑浊，而且一旦停止搅拌，一会以后水杯底部又出现积聚的面粉。之后，教师对面粉和水的混合液进行过滤实验，当过滤出面粉时，答案已经明显了。面粉在水中没有溶解。在一步一步的实验中，学生们的好奇心被激发起来，更加认真地观察实验现象变化，实验教学效率得到提升。

三、在做中学，实现手脑并用，注重学生在科学实验中的主体地位

科学实验不是教师的实验，而是学生的实验。教师在科学实验中的角色应该进行转变，将自己定位在引导者和帮助者的角色上，注重学生在科学实验中的主体地位。正如美国国家科学教育标准中指出的：科学是通过脑和手认识世界，技术是用脑和手改造世界。科学与技术是分不开的，手脑并用是科学技术融合的重要途径。在小学科学实验教学中，教师要充分重视学生们手脑协作，在做中学，促进学生科学思维能力和动手能力的发展。在科学实验中，鼓励学生自己设计是提高学生演绎推理水平的有效手段。科学实验设计的过程中，学生们完成了从抽象到具体的逻辑推演，而这一过程需要以科学理论为基础，才能设计出具有生命力的实验作品。例如，在“桥梁”这部分教学中，围绕科学理论让学生们用纸造一座桥。如何设计并实现理想的效果这需要学生们进行细致的考虑，只有运用科学的理论演绎设计，才能造好一座桥。为了引导学生思考，帮助学生们顺利完成设计实验，教师提出了如下问题：“纸的特性是什么？”“怎样才能增强桥面的抗弯曲能力？”“选择什么样桥面形状或结构？”通过问题的引导，让学生们能够在桥面力学理论知识的基础上设计实验。学生们根据“增加厚度比增加宽度能够使桥面的抗弯曲能力更强”这一理论知识，在造桥设计和实验过程中实际演绎，实现了手脑并用。一些同学运用“拱形抗弯曲能力更强”的理论设计，将桥面设计成拱形，将理论知识融入到实验设计中，加深了对理论知识的理解，并亲自动手实验，得到较理想的实验效果。又如，在制作计时器的实验中，教师将“计时器摆线越长摆动越快、摆线越短摆动越慢”这一理论规律融入到实验过程中，引导学生们动手制作计时器。在实验过程中，学生们不断调整摆线的长度，观察不同长度摆线条件下摆动速度的差异，使科学理论知识能够在学生们动手操作的过程中得到灵活运用，实现了在做中学，促进学生加深对科学知识规律的理解和记忆。从实验设计，到动手操作实验，再到改进和优化实验，这一过程是学生们实现手脑并用的过程，是应用实践演绎法完成实验操作技术的过程。通过注重学生在科学实验中的主体地位，在教师的引导性问题指引下，学生们积极思考，运用科学知识规律完成科学实验。

四、从生活中选取实验素材，鼓励学生大胆设计，提高学生实践能力

科学来源于生活，因此从生活中选取科学实验的素材是遵循科学学科本质的途径，这与课程标准中提出的把学生带出教室走向自然和社会，充分利用各种教育资源培养学生实践能力是相符合的。例如，教师以自然中最常见的土壤为素材设计并开展了科学实验。让学生们准备不同类型的土壤，包括沙土、黏土、腐殖土，然后围绕这些土壤设计科学实验。对于土壤这种常见的物品来说，大多数学生都有一定的经验，因此教师给学生们营造开放性实验环境，鼓励学生们大胆设计，除了提供学生们不容易找到的土壤样品或实验材料外，教师不做过多的指导，从而给学生留下自由设计的空间，让学生们从实验设计，到实验观察、思考，到实验条件或步骤的优化过程独立进行。在实验的过程中，教师给学生们充足的时间和空间，引导学生们运用多种感官、多种方法来认识土壤。实验过程中，教师提如下问题：首先是外观方面，“沙子看上去像什么？”“黏土看上去像什么？”然后是颜色方面，“每一种土的颜色是什么？”再从触觉方面，“黏土和沙子的感觉是什么样的？”再从气味方面，“每一种土的气味是相同的还是有不一样的地方？”然后从声音方面，“土壤在水杯中会发生什么样的声音？”最后从来源方面，“黏土和沙子来自哪里？”“它们为什么不同？”学生们开始设计简单的实验，如用肉眼观察、用放大镜观察、用手指触摸、用鼻子闻气味、将土样放入水杯中搅拌等等。通过这些简单的实践操作，学生们能够根据自己的操作验证自己的想法，得出问题答案。对于这样的实验素材，与学生们的日常生活距离很近，给予学生们更多的空间，让学生们自己思考、设计、操作，让学生们感到自己在进行科学研究，在得到答案的过程中获得乐趣和成就感，从而激发出学生们科学实验的兴趣。长此以往，独立设计和独立操作对于提高学生的实验能力很有效。

五、结语

综上所述，在小学科学实验教学中，教师必须把握好实验教学的原则及目标，通过精心设计安排实验，激发实验活动趣味，增强学生参与兴趣；在做中学，实现手脑并用，注重学生在科学实验中的主体地位；从生活中选取实验素材，鼓励学生大胆设计，提高学生实践能力，使学生们对科学实验产生更多的兴趣和热情，提升科学实验教学有效性，培养学生的科学素养。

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作者：缪杏菊 单位：福州市仓山区实验小学