小学科学实验有效教学实践探索

■福建省霞浦县第二小学 郑淑姬

科学实验是小学生进行科学探究，掌握科学原理，了解科学知识，培养动手操作能力的重要途径。全面分析和把握小学科学实验教学的现状，有针对性地开展科学实验活动，能让孩子从小树立崇尚科学、注重实践、认真求实的观念，为进入中学阶段学习物理、化学、生物打好坚实的基础，让学生亲身经历、主动探究，这样才能牢固地掌握所学的科学知识。笔者从具体教学实践出发，分析了小学科学实验教学中存在的普遍性、基础性问题，深入探究实施科学实验有效教学的重要性，同时在科学实验教学中探寻有益的实践对策，从提供科学实验素材、选取科学实验方法、设计合理的科学实验架构等层面进行阐述，以期获得良好的实验教学实效。

一、小学科学实验教学中存在的主要问题

（一）科学实验教学设施配置落后

笔者通过调查发现，有不少学校非常重视基础学科教育教学，却常常忽略了小学科学教学，认为科学实验是可有可无的课程，对学生升学没有实质的意义；有些小学学校始终沿用传统的教育教学方式，不重视科学实验室建设，甚至没有配备专门的科学实验室，实验教学时设备条件简陋，所需的各种器材不够齐备，实验材料简易粗糙，无法满足小学生探究科学实验的需求，严重制约了他们的科学学习兴趣和热情。特别是在开展科学教学时，缺乏专任的科学教师，科学课程多数是由其他学科教师代上，科学课有时还被随意挤占。在这种情况下，科学实验教学必然是低效的，根本发挥不了科学实验应有的教育效果。

（二）忽视科学实验教学设计

有些教师习惯于利用书面讲授的教学方式，对科学实验教学的目标认识不清，缺乏充分的教学设计和实验准备，对所要开展的新实验内容并没有预先向学生演示，缺乏专业的教导和讲解，只会照本宣科、粗略解析一下实验基本过程，然后直接向学生展出实验结论；有些教师缺乏专业细致的实验精神，实验教学中缺乏一定的严谨性，常常忽视学生在实验探究活动中出现的问题，造成了科学实验教学效率低下，实验课堂枯燥无趣。

（三）缺乏创新科学实验意识

小组合作是保障科学实验活动获得良好成果的有效形式。在小学科学教学中，有些教师明显缺乏创新科学实验的意识，无法为小学生创新设计形式多样的合作探究实验，科学实验方法单调，流于常规，缺乏新意，只能照搬教材中现成的实验案例，使学生难以通过开展实验探索而获得满意的实验学习成果；有的教师无法紧密结合现实生活，创造性地提出、设计一些富有生活趣味、生动精彩的实验项目，只能以讲解来替代实验演示，或只能让小学生通过观看视频来取代实验操作，造成实验教学效果无法有效凸显。在具体实验探究过程中，学生无法得到教师的及时指引，他们往往只能单独进行实验操作，缺乏科学实验严谨性和创新性的训练，影响了他们实验探究和团队合作等能力和素质的培养。

二、优化实施小学科学实验有效教学的重要性

（一）有助于激发小学生的实验兴趣

科学实验在小学科学课程教学中具有重要的地位，科学实验课主要以探究活动为主，非常契合小学生富有求知欲和好奇心的心理，深受他们的喜爱。而在小学科学实验课中，学生的探索学习兴趣培养尤为重要，兴趣是激励学生参与学习的首要因素。教师紧密结合小学生的学习特点，优化开展小学科学实验教学，能有效激发小学生参与探究实验的兴趣，促使他们真正投入科学实验活动，让他们尽情地在“做中学”，掌握基本实验知识和原理，尝试进行各种创新实验，积极开阔自己的眼界，拓宽学习思路。

（二）有助于提升小学生的创新能力

小学生正处于身心快速成长的时期，他们有着较强的动手实践能力。科学实验就是训练小学生创新能力的最佳平台，是指导他们探求科学现象、揭示科学本质、追求科学真理的重要学习形式。小学阶段是培养学生创新能力的关键阶段，培养学生动手实践和创新创造能力是开展科学实验教学的目标，教师要善于利用科学实验教学方式来锻炼学生的创新能力，这正符合了实施科学实验教育教学的目标，真正凸显学生在实验探究课堂中的主体性。教师优化设计小学科学实验教学，提高科学实验效率，指引小学生融入科学实验活动，指导小学生细致把握好实验重难点和关键节点，学会观察、模仿、尝试、学习，学会与组内学伴的协作探究，踊跃参与科学实验小组互动活动，既能让他们尽情体验探索科学的过程，获得丰富的实验知识和技能，掌握科学的实验方法，顺利完成实验，又能激励他们主动地、不断地提升自己的创新能力。尤其在实验课堂中，教师引领小学生共同做好实验流程设计、合理组合分工、加强协作探究，灵活掌握实验操作要领，能进一步锻炼他们的实验操作能力、沟通协调能力、合作实践能力等，促进创新意识和能力的有效提升和培养，从而为深入探索研究科学知识奠定坚实的基础。

（三）有助于培育小学生的科学精神

科学精神的本质是实事求是，要求学生能乐于探索研究，勤于参加科学实验活动，学会掌握科学实验方法，树立起求真务实的实验探究态度。科学与教育密不可分，科学实验是培育小学生形成良好的科学意识、树立科学学习态度、涵养科学精神的重要手段和有效路径。优化实施小学科学实验有效教学，还有助于培养小学生的科学精神。在科学实验课中，教师创设科学合理的实验教育教学，指导学生积极尝试做出猜想和假设、参与探讨交流、开展实验探究、总结得出结论、验证结论成果，有利于激励他们坚持探知求真，不断提升科学思维水平，促进科学精神的有效培养。

三、优化实施小学科学实验有效教学的实践对策

科学探究要真正做到高效细致，需要教师在实验教学中充分发挥教学智慧，利用有效的教学手段，引导学生积极动手动脑，用实验活动来带动、启发、开拓科学思维，提高实践操作能力，形成严谨、细致、尊重事实、探索真理的科学态度。

（一）提供富有趣味的科学实验素材

科学实验的趣味性是引导学生参与科学实验的有效手段。有趣的实验课题，是吸引学生的先决条件，在指导科学实验时，教师结合教学内容，有的放矢，选择有趣味性的实验材料，把精心选配的材料交给学生，会激发学生的心理期望值，提高学生探究欲望。例如，在教科版四年级上册“导体和绝缘体”观摩课中，课前设计一个游戏环节，通过手拉手，让导电球亮起来，由于简易电路检测器电池电压小，电阻大，实验中检测不出人体是否容易导电。本课创新性改用导电球作为电路检测器，相比较传统的电路检测器，导电球检测性能更高，能精准地测出水、人体是导体，再通过引导对比检测结果，在课堂上有机地融合安全用电，掌握电流原理，提高学生解决实际能力，并学以致用。如果说好的题材是科学实验切入点，素材则是实验的基础，素材的选取直接决定着实验效率的高低，也是学生获得科学课堂知识最有效、直观的手段。

（二）选择适当的科学实验方法

小学科学课是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，科学实验是科学课堂精华所在，提高学生动手操作能力来获取知识要点，在实验过程中结合小学生心理特点和实际要求进行科学实验，往往会达到事半功倍的效果。而规范化的实验操作和适当可行的科学实验方法，有利于培养学生严谨的科学态度和良好的科学研究习惯，更有利于学生直观、准确掌握知识要点，从小培养科学兴趣，但是应着重把控以下几个方面。

1.规范实验操作，培养学生的观察能力

教学中大量的实验现象需要通过目测观察，其精彩现象转瞬即逝，所以在课程设计中要提前明确要点、难点和精彩点，告知学生只有通过细心的观察才能捕捉到这些精彩的瞬间。例如，在教科版六年级下册“小苏打和白醋的变化”中，实验过程中给学生留下充裕的时间观察化学反应现象，通过假设、验证、推论、总结，让学生初步了解“化学变化”的科学概念。具体操作中学生容易出现以下问题：一是反应剧烈，不容易将观察到的气泡与气体相联系；二是两次用手触摸玻璃杯，不仔细体验，感受不到温度的差异；三是由于剧烈反应气体容易溢出，杯中的气体不足以让蜡烛熄灭，学生倾倒气体时，常会连带液体倒出。针对这些现象，应重点培养学生的观察能力，有足够的时间让学生仔细体会、认真揣摩，充分发挥手、眼、耳、鼻的感知，多角度观察实验现象，这样的观察才更具体、更深入，印象也更深刻。

2.借助网络资源，丰富实验手段

多媒体技术的广泛应用丰富了传统的教学方法，它集文字、图像、音频、动画于一体，产生逼真活跃的动态画面，学生更容易接受和掌握科学实验的要点、难点；有些科学实验的具体操作，过程复杂深奥，很难用准确语言表达清楚，借助多媒体课件进行演示就非常直观。例如，在四年级上册“食物在身体里的旅行”一课，教学中借助多媒体、动漫演示，展现了食物在人体内是怎样经历运输、消化、吸收的全部过程，以这样的方式，教学内容更充实、生动，使抽象问题具体化，复杂问题简单化。又如，在“为什么一年有四季”一课，昼夜交替和四季变化都是地球运动的结果，四季变化与地轴倾斜、太阳照射角度变化有本质的关联，所以实时播放实验操作视频，用影子变化的特点“立竿见影”推测出四季的成因。这种生动、具体、清晰、直观的画面，能直接刺激学生的视觉与听觉感官，使学生耳目一新、兴趣盎然，也启发学生借助多媒体平台，广泛了解有兴趣的科学课题，拓宽了学生的视野和思路，丰富了科学知识储备。

3.明确实验定位，提升学生的思辨能力

“学而不思则罔，思而不学则殆。”学习与思考需相辅相成。由于小学生人生阅历所限，往往只看到事物表象，没看到问题本质，甚至出现“操作实验时兴趣盎然，提出问题幼稚可笑”这种“活动有余、思维不足”的现象，是小学科学实验教学流于形式的结果，因此，实验结束后要引导学生对实验现象进行交流、归纳、分析，这个过程对确保科学课堂的高效尤为重要。例如，在四年级上册“点亮小灯泡”一课，教师设计魔术点灯引入探究有关灯泡的问题，经历了认识器材、大胆猜测、绘制线路、实验操作、动手验证过程，进入汇报交流，系统分析阶段，投影展示会发亮的连接方法，找出共同点，正确定义回路概念，断路和短路是学生在点亮小灯泡中常见的问题，因此要拓展总结安全用电知识。学生在实验过程中，出现操作性失误是难免的，“节外生枝”更需在实验后分析归纳找原因，这样的实验课堂才会有效高效。

（三）设计合理的科学实验架构

在一节四十分钟的科学实验课中，要完成已学知识的复习、新课程的讲解、实验要点的引领，观察、体会、领悟、探索、研讨，部分实验结果无法在一节课中生成，还要布置后续的拓展和总结，所以小学科学实验架构的设计变得尤为重要。应该从上课伊始就从内容、时间上合理编排，整合课堂结构，要把握重点有的放矢；能在实验课堂完成且学生兴趣点大的课题，可以设计为实验课重点，对于一些学生自己可以动手，简单易操作且没有危险隐患的实验操作，可以从课堂延伸到课外，让学生在日常的生活琐碎中，在丰富、神奇的大自然中，自主完成探究过程，这样取得的效果也尤为明显。例如，在教科版四年级下册“观察土壤”一节的设计，以追寻袁隆平爷爷科学研究为主线，引导学生以科学家为榜样，通过“眼看、手捏、搅拌、分筛”等多层次、多角度的实验，深入探究土壤的特点。本课有三个实验，首先初步观察，认识土壤成分；然后筛子过滤，给土壤颗粒分类；第三个实验静置观察，认识土壤分层。上课进程到此时大约剩十五分钟，尚未生成分层现象，怎么办呢？我们就设计在课堂的伊始阶段，搅拌融入第一个观察实验中，接着静置二十分钟就有分层现象，这样探究起来就更直观、具象，整个实验时间有节奏、不拖沓，课程结构更加优化合理。

四、结语

在小学学习阶段，科学实验课在学科教学中发挥着积极的作用，越是实验条件完备、任课教师重视的学校，学生在掌握学科知识、树立良好的科学探究精神、培养科技兴趣、养成科学实验动手能力等方面都特别突出。这些能力对进入中学阶段相关科目的基础培养，具有不可替代的作用。教师既要发挥小学生好动、好奇、好学的天性，让他们边实验、边学习，做到寓乐于教，又要严谨严肃地对待科学实验课程。而打好这些基础的先决条件是科学教师要有丰富的科学知识、精深的专业能力，并熟知课程进展和课题重点，了解学生心理特点，有宏观把控课程进展的能力，高度重视优化实施小学科学实验有效教学的重要性，讲究教学手段和实践对策，有目的地控制科学实验课知识点在科目扩散、拓展、延伸的能力。当然，着重点还是要抓住科学实验课本质，让科学实验课的时效性、有效性在科学课中发挥重要作用，做到举一反三，这样就容易取得良好的教学效果。