精心设计科学实验 形塑学生学科能力

江苏徐州市徐庄实验小学 刘 松

实验是小学科学教学的主要内容，也是提升学生学科能力的重要手段和形式。教师要精心设计科学实验，凸显科学实验设计的探究性、操作性、应用性和激励性，从不同视角展开教学调度，为学生提供丰富的实验感知机会，并在不断学习体验中形塑学科综合能力。小学生对科学实验有特殊的参与兴趣，教师需要对实验方案、实验目标、实验组织、实验评价等内容进行深度研究，找准实验教学的切入点，成功激活学生学习思维。

一、实验设计体现自主探究性

教师在设计小学科学实验时，要注意整合实验资源信息，优化实验操作方案，为学生提供丰富的学习认知机会，以提升实验教学的有效性。

1.整合实验资源

小学科学教材中包含大量实验方面的内容，教师要有整合优化的意识，全面搜集整理这些实验材料，通过多重筛选和优化处理，为学生准备适合度更高的实验学习内容，帮助学生顺利建立实验学习认知基础。在学生生活中也有丰富的科学实验内容，教师需要有观照意识，课内课外结合，以便为学生提供更丰富的学习感知机会。如在教学教科版小学科学四年级上册“水能够溶解一些物质”时，教师为学生设计了如下实验任务：食盐在水里会溶解吗？面粉在水里会溶解吗？不妨进行实验操作，看能够得出怎样的结果。学生早已准备了实验材料，纷纷展开实验操作。教师深入到学生群体之中，对学生实验情况进行观察，并给出必要的指导和启示。经过一番操作，学生都能够顺利获得实验结果：食盐溶于水，而面粉不溶于水。教师设计实验任务充分考虑了学生的操作实际，因为食盐、面粉和水都是学生最为熟悉的物质，而且很容易得到，能确保实验顺利进行。

2.优化实验方案

科学实验和其他实验一样，需要有实验方案的设计，教师在具体操作中要有优化意识，对实验方案步骤进行针对性预设，以提升实验的适合度。特别是实验操作步骤的优化处理，能够极大提升实验的操作效率。科学实验对实验条件要求呈现差异性，教师在具体处理时，需要根据教学实际展开实验优化处理，以提升实验设计的针对性。在学习“液体之间的溶解现象”时，教师让学生事先准备了雪碧、酒精、食用油等实验材料。课堂教学开始时，教师进行演示实验，先在水里滴几滴酒精，让学生观察酒精是否溶解于水，然后在水里滴几滴食用油，看食用油是否溶解于水。很显然，学生都能够获得一致的实验观察结果。教师为学生准备了最为简单的实验，给学生提供最为直观的实验观察机会，这样的实验没有复杂的环节，而且给学生提供了探究的机会，其助学效果显著呈现出来。

二、实验引导注重互动操作性

教师在实验引导过程中要利用多种教辅手段，为学生创设适宜的实验学习情境，将游戏、生活观察、实物展示等融入实验之中。

1.创设实验情境

在实验启动后，教师要从学生的学习实际出发，为学生创设优良的实验环境，以成功调动学生实验学习思维。教师演示实验、多媒体模拟实验、提出实验问题、规划实验途径、讲述实验结果，都可以给学生带来学习启迪，成功激活学生实验学习情结。小学生直观学习思维比较敏感，教师利用展示实验进行助学操作，可以给学生带来丰富的学习体验和感知。在学习“分离盐和水的方法”相关内容时，教师先让学生自主阅读教材相关实验信息，然后让学生以小组为单位展开实验操作，利用饱和盐水进行分离盐和水的实验。学生在教师指导下完成实验仪器的对接工作，然后进行实际操作，当食盐被分离出来之后，学生异常兴奋。教师让小组代表讲述实验经过，对相关程序进行详细介绍。

2.丰富实验形式

小学科学实验形式多样，教师要针对教学实际做出优化筛选，将游戏融入实验之中，开展实验竞赛，深入生活展开实地观察，结合生活进行社会调查，利用实验仪器进行精密操作，这些都可以为学生提供实验感知的机会。学生对这些实验活动充满好奇，参与实验的积极性很高，这无疑是重要的教学生成资源，教师要科学利用学生心理展开实验设计和引导，以提升学科实验的教学品质。如在教学“声音是怎样产生的”时，教师让学生的学习利用手边的物品制造一些声音，并展开认真观察，分辨这些声音是如何产生的。学生听说要自己展开实验操作，都显得特别兴奋，因为对声音比较熟悉，自然充满探索热情。有学生拿出直尺压在桌面上弹拨，直尺发出了声音，也有学生用手拍打桌面，也能够发出声音。教师让学生说说实验原理，学生踊跃发言，并从振动强弱角度进行解释。

三、实验拓展观照生活应用性

科学实验与学生生活密切相关，教师在实验操作过程中，要充分考虑学生生活认知基础，利用身边材料展开科学实验，发动学生参与实验程序创编，都能够成功调动学生的思维。

1.搜集实验材料

小学科学实验用材料极为丰富，教师不妨发动学生利用身边生活材料展开科学实验，这样可以给学生提供更多实验操作机会，以满足学生参与实验的主观愿望。教师在选择实验内容时，要对学生生活认知基础和学科教学内容进行科学整合，找到最佳对接点。小学科学实验大多涉及一些生活方面的原理，其实验条件要求不会太高，也为学生自行展开实验操作创造机会。如在教学“声音是怎样传播的”时，教师为学生布置了一个制作性实验任务：我们平时用电话联系，如果让你来制作一个“土电话”，你会用到哪些材料呢？又是如何进行具体制作呢？学生找来一些小纸盒和细线等物品，开始研究电话的制作程序。教师深入到学生之中，和学生一起学习讨论，很快学生就制作完成了“土电话”。教师让学生讲解其中的原理，学生们纷纷展示了自己的个性观点。

2.创编实验程序

科学实验要顺利推进，需要有完善的实验设计和方案作支撑，教师要发挥主导作用，对实验环节、实验条件、实验材料、实验结果，以及实验中可能遇到的问题，做好全面的预设。如果有需要，教师不妨发动学生展开实验设计和规划，特别是生活方面的实验操作，学生有参与实验的基本条件，只要能够设计出切实可行的实验方案，便能够确保实验的高效运行。在学习“温度和气温”时，教师为学生设计了测量温度的实验任务：利用温度计到教室外不同地方测量温度，并做好记录，通过对这些数据信息进行分析，说说我们应该选择什么样的地方来测量气温？学生根据教师的布设展开实际操作，很快就获得不少实验数据。在实验结果总结时，学生们提出不同的实验观点。教师对学生的实验操作情况进行评价，指出其存在的问题，让学生展开实验反思，课堂学习气氛也浓烈起来。

四、实验评价呈现个性激励性

在实验评价教学中，教师不妨让学生展开多种形式的自评和互评活动，让学生在评价反思中形成学科能力。

1.注重实验自评

教师在实验结束时要组织学生对实验结果和效果进行梳理和评价，促进实验认知的自然内化。以往实验教学，教师包揽课堂评价权，学生基本没有自我评价和互动评价的机会。新课程改革之后，凸显学生主体地位成为主流意识，在实验评价操作环节，启动学生自评程序，能够给学生带来全新的学习体验，对全面提升学生学习认知水平有重要意义。科学实验器材随处可见，教师发动学生展开生活搜集，可以满足更多实验需要。如在教学“降水量的测量”时，教师先让学生自制雨量器，然后模拟降雨，让学生具体测量降水量。学生利用多种材料制作雨量器，在测量读数时，根据教师提示进行相关操作，获得比较准确的实验结果。教师让学生对实验操作过程进行自我评价，学生都能够将实验步骤讲清楚，也能够对实验原理有一定认知。教师对学生的实验表现和评价情况进行归结，给学生带来更多学习体验。

2.优化实验互评

发动学生展开实验互评活动，体现合作学习原则，教师要对互评活动进行针对性引导，为学生展开互评提供更多建议。课堂互评要客观公正，让学生看到进步，也能够明确存在的问题，这无疑是最为可贵的。学生在参与互评活动时，要展开多种学习反思，这样能够促使学生学科核心素养的养成。科学实验内容极为丰富，教师从实验材料到实验步骤都给出明确的引导，可以成功调动学生参与的主动性。学生参与实验操作的积极性高，无疑是重要教学资源，教师需要合理利用。如在学习“跳动起来会怎样”时，教师为学生准备了听诊器、秒表、吸管、肺活量测量仪等实验器具，让学生先测量心跳和呼吸，然后开始跳跃运动，并测量心跳和呼吸次数。学生根据教师引导展开实验操作，实验获得圆满成功。在实验评价时，教师让学生相互检查，找出实验中存在的问题，并给出解决意见。

科学实验教学有其学科教学特征，教师要从教学实际出发，针对学生实验学习基础展开实验设计、实验投放、实验引导、实验评价等活动，为学生提供适宜的学习情境，帮助学生顺利构建学科核心认知。学生对科学实验有特殊敏感性，教师抓住学生心理展开教学调度，给学生提供了丰富的学习探索机会，对全面提升学生学习品质有极大帮助。