提高小学科学课堂教学效率从小环节做起——科学实验设计的改进

◆成 毅

(山东省淄博市周村区凤鸣小学)

提高小学科学课堂教学效率从小环节做起
——科学实验设计的改进

◆成 毅

(山东省淄博市周村区凤鸣小学)

小学科学是一门以实验为基础的学科，不进行实验和探究就无法学到技能和知识，无法体会到探究的乐趣，也无法真正理解科学，因此可操作的、成功的实验是课堂教学的基石。教学实践证明，实验设计的优劣直接关系到教学的成功与否。文章就对科学教学中的一些实验设计改进谈谈个人的体会。

小学 科学课堂 教学效率 科学实验设计

多年来，我们也一直倡导以探究为基础进行教学，学生的成果却一直令人失望。如何将美好愿望转化为现实行为，通过有效的课堂教学促进学生科学探究力的发展?

小学科学是一门以实验为基础的学科，不进行实验和探究就无法学到技能和知识，无法体会到探究的乐趣，也无法真正理解科学，这无可厚非。正如“我看见了，但我可能忘记了;我听到了，就可能记住了;我做过了，便真正理解了。”因此可操作的、成功的实验是课堂教学的基石。但随着小学科学课程改革的推进，科学课堂教学发生巨变的今天，一些问题也随之出现，如配套实验器材先天不足不可操作;实验设计复杂难以实施;实验抽象等等。对于这些现象，就要求我们教师必须因地制宜适时改进。教学实践证明，实验设计的优劣直接关系到教学的成功与否。现就对科学教学中的一些实验设计改进谈谈个人的体会。

一、努力完善实验器材先天不足

一切科学都来自实践，都是从科学实验和生产实践中发展起来的，小学科学也不例外。现如今配套的实验材料却存在着一些先天不足，学生实验时缺乏可操作性，那结果就是浪费教师学生的精力和宝贵的时间，更可怕的是挫伤学生的科学探究积极性。

青岛版小学科学《斜面》一课中有个活动，是探究发现斜面省力与斜面的哪一方面有关系。实验器材包里是长短不一的两块木板，然后每块木板一侧有个小孔，可以插上一根小铁棒，然后固定在铁架台上，搭成斜面。经过实验每个小组得出结论:斜面是否更加省力和斜面长度有关。结论不够准确，与教学目标设计的坡度越小越省力有相悖的地方。学生为什么没有发现坡度问题呢?

发现问题:通过了解又自己亲身实验终于明白了是怎么回事。被套实验器材用起来虽然省劲，可是学生在分组实验时，把插木板的小铁棒固定在铁架塔器上后，就没有再改变，从小铁棒两头都插上了木板，搭成了两个斜面，由于高度没变，学生就想当然的没有注意到坡度的改变，只是注意了更为直观的斜面长度的变化。

改进:明白了其中的道理后，想了一想，怎样才能让学生最先注意到坡度大小的改变呢?不再用铁架台和小铁棒，多用几块长度不一的木板，累计木板增加高度。操作时选用几块木板摞起来，然后搭上一块长一点的木板，然后就可以了，斜面搭成了，怎样才能是斜面更加省力呢?最后学生得出结论了，抽掉几块垫高的木板，降低斜面的高度(坡度)就行了，然后引导，如果是提升物体到相同高度时，怎样降低斜面坡度呢，学生又探究就出新的办法了——延长斜面的长度。就这样结论全出来了。剩下的事情很简单，把改进的实验器材收集好，写好实验记录、反思留到下一级学生用。

二、化多为少，化粗为精

现在的时代里，我们总是奉行着加法和乘法，不断地追求更大的利益，不断地索取。其实，人生有一种哲学叫减法:化复杂为简单，化多为少，化粗为精。这句话说得多好啊!在科学的实验里如果我们尝试一下哲学减法，减去空洞、减去迷茫、减去复杂、减去重复……那又会怎样呢?

在青岛版小学科学《摆的秘密》一课中有这样的探究活动:摆摆动的快慢于什么有关系?列举的因素:摆线、摆幅、摆锤。

发现问题:在实验教学中，按步就班，一项一项的实验，步骤繁琐，学生的探究兴趣越来越低，情节拖沓。

改进:重新设计实验环节。直接给学生一个制作好的摆，利用橡皮泥，把它包裹到摆锤上，先来实验改变摆锤的重量，在这一步实验当中让学生观察各小组间摆摆动时摆幅的不同。这样做的就能同时排出两个影响摆摆动快的因素，结余下的时间，放手给学生去实验摆摆动快慢和摆线的关系，趁热打铁，利用手中的器材制作一个10秒钟能摆动15次的摆。就这样实验步骤步步深入，符合了学生认知规律。

三、变抽象为具象且直观化

教育家第斯多惠有句名言:“一个坏的教师是奉送真理，一个好的教师是教人发现真理”。心理学家鲁宾斯坦也指出:“任何思维，不论是多么抽象和多么理论的，都是从分析材料开始……”教师可以放手让学生自己去发现规律，总结法则，但在这过程中必须提供丰富具体的物质载体，作为学生分析、综合、比较、抽象、概括的例证。小学儿童的思维正处于从具体形象思维向抽象逻辑思维的过渡中，但仍以具体形象思维为主。因此，在教学中，我们应采取形象生动的教学，提供足够的结构材料，来培养学生的创新思维。

青岛版小学科学《航海家的发现》一课中有个活动环节:古人坐在大海边观察到每逢有大船进港总是先看到船帆，依次是整个桅杆，最后才是整艘大船，这是帮助学生理解古人猜测大地的表面是弧形的。在初次教学时我制作了幻灯片，可是学生理解起来还是有问题，有些懵懵懂懂。

发现问题:学校驻地虽然也算是沿海城市，但是是农村学校，真正领略过大海美景，感受过海面是什么样子的同学还是少之又少，学生没有身临其境的感受。

改进:把单纯的观看课件改成先动手操作，亲身感受然后观看课件。在另一个班上课时我重新设计这一环节。我利用一把雨伞，把伞撑开代表海面，然后把准备好的小纸船拿出来，让小船从伞面的一边沿着弧形伞面驶向另一边，这个过程充分地模拟了古船进港的情景，然后配上课件，学生的感受一下子就直观了，地球表面是弧形的猜测马上就得到同学们的响应。

还例如，青岛版小学科学《水变咸了》一课中，有一个实验是观察高锰酸钾和食盐的溶解，课本要求在两个玻璃杯里各装半杯水，分别投入几小粒高锰酸钾、砂糖、食盐、沙、面粉。观察、描述水、高锰酸钾、砂糖、食盐、沙、面粉的变化。该实验的目的是从高锰酸钾溶解于水的实验中，得到“均匀分散”的结论。学生解释这一现象时会说:水变红了，高锰酸钾不见了。却得不出均匀分散这这一结论。

发现问题:造成该问题的原因是实验缺少参照物。乌申斯基说过:“比较是一切理解和一切思维的基础”。

改进:重新组织实验材料，增加熟蛋花一项材料。使实验更能符合儿童的认知规律，易于接受。具体做法是把搅拌均匀的蛋液倒入盛有热水的玻璃杯中，这时蛋花有的浮，有的沉，有的悬浮在水中，让学生进行比较，使学生真正理解“均匀分散”的现象，效果就十分明显。

教学的实践过程也是教学方法的探索研究过程，好的实验设计思想有利于学生有效地掌握基础知识、基本方法，培养学生的技能和能力，有利于科学课的总目标——培养学生的科学素养的实现。

总之，我们大家都在摸索前行，“我们做过了，便真正理解了”。