小学科学实验教学中培养与提升学生动手能力的策略探究

作者简介：高博（1974～），男，汉族，山东临沂人，临沂市兰陵县大仲村镇中心小学，研究方向：小学科学教学。

摘 要：科学是小学教育阶段非常重要的一门学科，尤其在素质教育背景下，科学课程教学在促进学生全面发展中有着重要的作用。受应试教育的影响，很多教师在科学课程教学中倾向于关注学生的成绩，着重于学生对科学知识的记忆，对科学实验较少组织，学生的理论与实践结合能力较差，动手能力不够强，这不仅影响着学生对科学知识的真正理解，也对学生综合能力发展产生不利影响，因而，在新课程改革背景下，科学教师应把握课程目标要求，重视科学实验教学的开展，积极培养学生动手以及发展创新能力。文章对小学科学实验教学中培养与提升学生动手能力的策略进行分析探讨，以帮助学生提高实验动手能力，促进其综合素养得以提升。

关键词：小学科学；实验教学；动手能力

中图分类号：G623.6 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2023）19-0001-04

科学是小学阶段培养学生科学素质的重要课程，其具有综合性特征，涉及物质科学、生物科学、地球与环境科学等多个方面。通过开展科学教学力求激发学生对自然现象的求知欲与好奇心，让学生更进一步地认识自然事物，了解我们所生存的环境，并形成与自然和谐相处的观念态度。在科学教学中实验是十分关键的组成，学生在科学探究实验活动中才能充分理解科学理论，而在实验教学中最重要的是培养学生动手实践能力与创新意识，让学生能自主完成科学实验活动，深刻体会科学知识，并促使其在现实生活中学会灵活运用科学知识，这能为学生未来的发展奠定坚实的基础。而如何才能在科学实验中培养并提升学生的动手能力，科学教师需立足实际进行多方面的探究。

一、 小学科学实验教学中培养学生动手能力的重要性

（一）提高学生对科学课程的兴趣

小学生有着天然的爱玩心理，并对各种事物充满着好奇心，小学科学课程中理论知识较多，对学生而言这些理论是枯燥的、缺乏趣味性的，因而如果只进行理论性的讲解，将无法调动起学生对科学的兴趣。在小学科学实验中会应用到各种各样有趣的实验工具，这对学生来说是未知的、有吸引力的，结合对小学生天性特征的把握开展实验教学，并让学生多参与动手实践，不仅能够促使其将复杂的科学理论直观呈现出来，还能充分调动起其对科学知识的学习和探究兴趣。同时，学生在进行动手实验时，既可以获得视觉体验，还可以获得触觉、嗅觉和听觉等体验，加深对科学实验相关知识的理解，体会到更多实验操作的乐趣，进而也就能激发其学习兴趣，使学生在科学实验学习中表现得更积极主动。

（二）培养学生良好的科学态度

小学生正处于思维观念塑造的关键时期，这一阶段学生所养成的习惯与形成的观念素养会对其未来发展产生重要影响，因而在小学阶段各学科教学中必须重视思维观念的培育。在小学科学实验教学中积极培养学生的动手能力，引导学生在实践中、参与中探索认识科学的价值，而且这一过程中学生为获得更好的实验效果通常会投入更多的时间和精力，从而自然而然地就养成了严谨、认真、实事求是的科学态度，而这对学生品格素养的塑造也起到了积极的作用，促使学生综合能力和素养得到提升，在其他学科学习中也以科学态度约束自己，认真学习。

（三）促进学生形成创新思维

科学实验教学一般是通过实验操作活动让学生进一步理解所学的科学理论，而在实验过程中其实并不能完全保证其结果与理论一致，表现出一定的未知性，教师可以基于这一点来激发学生的求知欲和好奇心，吸引学生的探索兴趣，让其主动参与到实验当中，教师则给予指导和协助，这个过程中学生的动手能力非常重要，只有当其能操作、会操作、敢操作时，才能做好科学实验。在科学实验教学中培养学生的动手能力，还能促进学生创新思维的形成与发展，在亲自动手实验操作中学生通常会遇到各种各样的问题，且所实验的结果也可能不准确，但这反而可以促使学生更进一步地进行思考，反思实验操作过程去查找原因、分析原因，在这过程中自然就会生成新想法、新观点，再次积极地投入动手实验中，不仅能深化学生对科学知识的理解，还能提高其动手能力。

二、 小学科学实验教学的现状

当前，素质教育下强调学生全面发展，科学课程备受重视，其中实验教学是让学生深入理解科学理论的关键，因而也十分重要。但是在小学科学实验教学中却存在一些问题，这些问题影响着学生对科学实验的学习以及对科学学习的兴趣与效果。一是传统教育理念和应试教育思想根深蒂固，不少科学教师将成绩作为衡量学生的唯一标准，在科学实验教学中更关注学生的成果而忽视其过程，因实验过程得不到有效指导，而导致学生的动手能力长期得不到提升，科学素质培养效果较弱。二是科学实验教学中缺少与实际生活的联系，从科学课程知识本质来看，其与实际生活是紧密相关的，科学实验活动大多都是与生活现象、自然现象有关的，但是在真正的科学教学中教师却仅让学生背诵记忆科学理论、概念等知识内容，较少将其与现实生活相联系，缺少对学生知识应用能力的培养，一定程度上也影响着科学教学效果。三是科学实验教学方法较传统，大多是让学生观看实验示范过程，结合理论进行讲解，这种方式下学生所拥有的动手机会比较少，影响其对科学理论知识的透彻理解，并且长此以往学生从科学实验中获得的乐趣会减少，科学学习的积极性、主动性下降，最终影响科学实验教学的质量。

三、 小学科学实验教学中培养与提升学生动手能力的策略

（一）尊重学生的课堂主体地位

实践能力是新课程改革背景下对学生提出的能力要求之一，小学科学实验教学中教师在培养学生动手能力时需立足课堂实际，明确各主体的角色，充分发挥协同作用，进而才能获得更好的实验教学效果。为此，教师要认识到学生在课堂中的重要性，其是课堂的主体，教师应作为辅助，为学生提供更多的自主探索、自主思考空间，可大大优化学生科学实验学习的体验，所以在科学实验教学中教师要合理规划，把握好学生动手实验的合理时点，恰当引导学生，使其动手能力得到提高。以青岛版三年级上册“第二单元 植物的生活”的教学为例，教师可让学生进行植物的观察实验，在课前让学生从家中、草丛中或者其他地方采集一些树叶、花、草等植物，将其带到课堂上。分成不同的小組，分别对所采集的植物进行共同观察，记录、探讨植物的根、茎、叶等有什么特点，描述其形态，在小组内总结后分组进行展示和讲解，教师在各组讲述的基础上再进行补充与完善，如此尊重学生的课堂主体地位，活跃实验学习氛围，促使学生的动手操作能力、观察能力等得到提高。

（二）指导规范实验操作过程

科学实验中规范的操作是学生必须掌握的，其决定着科学实验的准确性，也关乎实验安全。在规范操作基础上，学生所学会的动手操作技术才是正确的，这既保证了实验操作的规范性，也确保学生动手能力得到提高。为提升学生动手操作能力，教师在科学实验中要加强示范、重视指导。以青岛版五年级下册“第二单元 空气”中“燃烧”的教学为例，教师指导学生进行燃烧条件的探究实验时，要先为学生逐一介绍实验过程中使用到的各种材料、器材的名称、功能与使用注意事项等，如使用镊子时不能触碰与火源接触的地方避免烫伤、使用完酒精灯后及时用盖子盖好、物体燃烧且完成观察后及时灭火等。再对实验过程、步骤进行详细讲解。在这一基础上教师再进一步规范实验操作的要点，要求学生在实验前不能随意触碰酒精灯、火柴等，对实验器材要轻拿轻放，每次使用完器材后将其放回原位，以及在使用器材前要进行检查，如此培养学生良好的实验习惯，保证实验操作的规范性，为学生动手能力的有效培养给予支持。

（三）丰富实验教学的素材

小学科学中所涵盖的内容是非常丰富的，如自然、生命科学、技术工程等，对这些方面科学理论的理解需要大量的科学实验做支撑。仅通过一个实验或两个实验是不够的，同一科学理论下教师要多设计实验帮助学生从多种角度分析探究，充分认识与理解科学理论，促使学生构建完整的科学知识架构，同时也通过更多的科学实验锻炼学生的动手能力、拓展其思维。为此，教师在科学实验中要丰富实验教学的素材，加大对实验器材开发与整合的力度，并多借助生活中的常见物品作为素材，可激发学生参与实验操作的兴趣。以青岛版三年级上册“第四单元 物体的形态”中“空气占据空间吗”的教学为例，教师为让学生理解空气会占据空间这一科学理论，先使用杯子和水为素材，以倒扣杯子在水中的实验示范解释科学理论，然后让学生思考还能够利用哪些材料来验证这一理论规律，提示学生可使用塑料袋、塑料瓶、注射器等物品进行实验，指导学生思考并设计实验。如使用注射器进行实验，学生将注射器抽到顶，用手指将注射口堵住，用力推注射器发现有阻力，表明注射器中有空气，空气占据空间；使用塑料袋进行实验，学生将塑料袋打开将空气装入后，密封住袋口，发现塑料袋是鼓起来的，并且用手捏发现袋子中是有空气的，表明空气是占据空间的；等等。在这样多素材的实验操作中，既深化了学生对科学理论、科学规律的理解，也拓展了学生科学思维，锻炼了其动手操作能力。

（四）创设趣味性教学情境

科学是极具综合性的学科，通过科学实验培养并提升学生的动手能力，根本前提在于学生要积极参与到科学实验当中，进而其实验动手操作能力才能得到锻炼，为此科学实验必须对学生具有足够的吸引力，教师要积极提高学生的实验兴趣，创设趣味性教学情境是有效激发学生兴趣的方法。以青岛版四年级上册“第三单元 天气与气候”中“风向和风力”的教学为例，教师创设趣味性情境以激发学生对该部分科学知识实验的兴趣，为学生播放一些与风相关的视频，引入天气预报对风向、风力的报道，让学生回忆自己遇到过的风，由此吸引学生的注意力，进而更好地讲解风向和风力的概念。然后让学生三人一组进行实验，一名学生用手或者其他物品造风，一名学生手拿纸张、纱巾等轻的物品，一名学生指出风的方向，相互轮流操作，促使学生体会到实验的乐趣。之后，教师再抛出问题：“同学们，我们已经了解了风向和风力，如何才能更简单、直观地测量与判断呢？老师这里有一个风向风力计（展示完成的实验制作成品），你们想不想拥有呢？让我们一起动手制作一个吧。”教师示范实验制作的过程，学生为获得风向风力计会积极主动地跟着制作，完成制作后教师带领学生到室外进行当天风向的测定，这样的实验教学能使学生的动手能力得到很好的锻炼与提升。

（五）强化实验动手操作的启发性

小学科学实验教学中教师要重视实验的启发性和思考性，不能只让学生按照步骤完成操作就结束，那样学生只是在按部就班地操作，过程中没有思考就无法形成对科学实验的充分理解，继而也就无法保证其对科学理論的掌握。因而，在实验教学中教师要有意识地拓展实验操作，引导学生进行更深层次的思考，当思维得到延伸时，学生所进行的实验操作也必须与之配合，如此学生的动手操作能力才能得到提升。以青岛版五年级下册“第二单元 空气”中“燃烧”的教学为例，在使用酒精灯进行燃烧实验时，通过燃烧纸张、木条、石块等获得结果，当物体为可燃物时，在氧气环境中燃烧达到燃点后物体就会燃烧起来。在这一实验基础上，教师继续拓展问题：“纸张可以被燃烧，它属于可燃物，而我们都知道水是可以灭火的，那么如果把纸张用水浸湿，它还会被燃烧吗？”学生回答：“不会被燃烧。”在这一基础上教师再设计实验“将普通纸张围成一个碗状，将适量的水注入，再把盛水的纸放在酒精灯上加热，观察其现象”，学生由此准备材料并开展动手实验操作，对实验现象进一步观察，得出结果：纸张没有被水浸湿，也没有燃烧，而纸张中装的水的温度有一定升高。再次让学生结合燃烧的条件进行思考，推断出纸张并未达到燃点，没有达到燃烧的条件。在这个加深思考的实验过程中，既提高了学生动手操作的能力，又拓展了学生的科学思维。

（六）积极开展多样的课外实验

科学实验教学中教师应充分认识到科学与实际生活的密切相关性，以及在科学实验教学中培养学生动手能力并不是一蹴而就的，其需要一定的积累，因而在小学科学实验教学中教师不能单纯地依靠课堂教学或完全依赖教材，而同时要积极开展多样的课外实验活动，让学生获得丰富的实验操作体验，这不仅可提升学生科学实验兴趣，还促使其动手操作能力得到提高。以青岛版六年级上册“第四单元 自转与公转”中“太阳、地球和月球的相对运动”的教学为例，教师为学生布置实验任务，观察一个月内月亮的变化情况，并将其形态以绘画的方式记录下来，标明时间和位置，一个月后按照所记录的信息来制作月相卡片，依次按照时间排列，进一步观察月相变化及其规律，在课堂上分享所观察到的规律，教师再进行指导与纠正，同时指导学生演示月相的产生，即结合课堂实验模拟月球绕地球公转时月亮被太阳照射的变化，由此让学生充分理解月亮有圆有缺的原因。这样课外实验与课堂实验的结合，让学生亲身体会实验过程，锻炼其动手操作能力，形成严谨的科学态度。

（七）合理借助现代化教学方法

在科学实验教学中为进一步提高学生的动手能力，教师可以合理利用现代化教学方式，使用信息技术将相对复杂的实验过程更直观、形象地呈现到学生面前，使学生对实验操作的细节形成深刻的理解，清楚把握实验操作步骤，进而在动手操作中能更好地保证实验的有序性，确保实验结果的准确性。现代化教学方法的应用能很大程度上弥补教师常规实验示范中学生看不清、看不准等问题，因而可促使学生掌握规范操作，在进行动手实验时，其动手能力也会越来越好。以青岛版六年级下册“第一单元 人体感知环境”中“视觉”的教学为例，教师为学生准备牙膏盒、透明塑料袋、橡皮筋、蜡烛等材料，借助多媒体设备将“针孔照相机”的制作与实验过程示范展示，学生按照步骤制作完成，然后再用多媒体将点燃蜡烛后从打有小孔的牙膏盒观察蜡烛在塑料袋上的影像的关键操作环节细节处放大，让学生仔细观察随距离变化成像的变化，然后再让学生进行动手实验，如此规范其实验动手操作过程。

四、 结语

综上所述，小学阶段的教学中科学课程是重要科目之一，培养学生科学素质在促进其全面发展方面具有深刻意义，实验教学则是科学教学的重点，通过实验教学的开展将科学理论直观形象地呈现给学生，简化并深化学生对知识的理解。注重科学实验教学中对动手能力的培养可进一步激发学生对科学的学习兴趣，并养成良好的科学态度，促进科学思维的发展。实际的科学实验中存在传统教育理念依然存在、教学方法缺少创新、实验缺少与实际生活的联系等问题，这些问题很大程度上影响着动手能力的培养。为实现学生动手能力的培养与提升，在科学实验教学中教师要重视学生的主体地位、给予实验操作规范指导、不断丰富实验素材、积极创设趣味教学情境、增强实验启发性、多开展课外实验、合理利用现代化教学方法，从而切实提高学生在实验中的动手能力，促进其综合素养得以提升。

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