科学实验教学探微

李传海

［摘 要］实验带有探索性，学生对实验有特殊参与热情，教师要组织学生顺利进入到实验操作环节，对实验现象、实验过程、实验效果做理性分析，促进其实验学习认知的内化。实验探索和思考之间是相辅相成的辩证关系，教师利用实验问题开展教学，组织学生在探索和思考的对接中形成实验能力。科学学科有丰富的实验内容，教师培养学生探索和思考的对接意识，能够促使学生建立良好的思考习惯，对学科核心素养培养有一定的促进效果。

［关键词］小学科学；探索；思考；关系

［中图分类号］ G623.6［文献标识码］ A［文章编号］ 1007-9068（2023）18-0087-03

小学科学实验教学中，教师要正视实验探索和思考的关系，为学生创造适合的学习环境，让学生在实际探索中形成实验认知能力。实验教学不是简单的操作，还需要有冷静的思考，对实验现象、实验结果、实验问题做深入研究，以形成理性学习认知。教师设计实验问题、指导实验操作、改进实验设计、延伸实验训练，能激活学生的思维，教学启动效果显著。学生是学习主体，教师组织实验教学时，关注学生的学习诉求，对实验教学设计、教学执行、教学调度等策略做优化处理，能使学生主动思考与交流，将理论与实践对接，产生无限创造力。

一、设计实验问题，创设科学探索环境

教师整合优选实验内容，设计出一些思考问题，引导学生展开对应探索，能使学生的思维顺利打开，教与学展开多重对话，逐渐达成学习共识。这样实验程序自然启动，教师教学组织效率大幅度提升，学生从中获得的实验认知更为丰富。

1.精选实验问题

科学实验有不同形式，教师要对教材内容做深度研究，对实验素材进行整合处理，设计适合的实验方案，提出一些实验问题，让学生在实验之前、实验之中、实验之后都能够做理性的思考，对实验预设、实验问题、实验结果、实验现象做全面的探索和梳理，促进其实验认知的建立。小学生对科学实验有不同期待，教师针对学生的关注设计思考问题，能顺利启动思维引擎，形成新的学习起点。

例如，教学教科版小学五年级科学下册《物体在水中是沉是浮》，教师让学生课前准备一些物品，在课堂上做现场操作实验。学生积极参与材料搜集活动，准备了很多实验材料，如小石块、小木板、蜡烛、空瓶子、萝卜、橡皮、泡沫块、砖块等。教师搬出水槽，对实验任务进行布设：“大家准备的物品很丰富，那哪些物品能够浮在水面，哪些物品会沉入水底呢？還有哪些物品会悬浮在水中呢？大家不妨先做猜想，然后进行实验验证，看谁猜想更为准确。”学生思考问题、研读问题、解析问题、讨论问题，展示自己的猜想。实验程序顺利打开，教师指导学生展开实验操作，学生将这些物品逐一投放到水中。在这个实验设计时，教师利用问题展开调动，让学生先做猜想，然后进行实验验证，这本身就是一种实验思考，对促进学生实验认知转化有积极的辅助作用。

2.创设实验情境

教师设计实验情境手段众多，如问题调度、媒体展示、任务驱动、操作演示、实物观察、实验模拟等，都能够形成感官和思维冲击，成功激活学生的实验思维，形成教学启动力。学生进入实验情境后，教师需要跟进观察，发现问题及时应对，确保学生实验关注力的保持。

例如，学习《造一艘小船》这部分内容，教师拿出一艘橡皮泥制作的小船，让学生做观察：“这艘小船能漂浮在水面上吗？如果在小船上投放一些物品，你猜想一下，其载重量有多大呢？”学生开始观察小船，纷纷做出猜想。教师将小船放入水中，利用一些小石子做载重测试，学生都能认真观察。在教学程序打开后，教师设计实验任务：“每一个小组都分到相等份额的橡皮泥，小组合作制作一艘小船，看哪一个小组制作的小船有更大载重量。”学生有操作体验，互动的主动性大大增强。这里，教师组织得法，学生互动到位，实验操作获得不错效果。在实验教学之前，教师创设实验情境，利用实验演示进行学习发动，切准学生学习心理，学生响应积极，教学组织高效。

二、指导实验操作，关注科学探索品质

实验形式众多，演示实验、观察实验、探索实验、验证实验等都是科学实验的范畴，教师要淡化演示实验，注重探索实验的设计和组织，让学生在实践操作中建立学习认知。教师有丰富的实践经验积累，为学生提供更多的学法指导，能够让学生形成丰富的学习体验。

1.淡化实验演示

学生大多喜欢参与实验操作活动，而教师喜欢做演示实验，“教师做，学生看”的实验，难以对学生形成启迪，教师需要做出教学调整，淡化演示实验设计和组织，少做实验解读，让学生自行展开实验探索，这样才能培养学生主动学习的精神。如观察实验、探索实验、验证实验等都带有探索意味，教师要注意做好选择，为学生提供更多主动探索的机会，提升其学科综合能力。

例如，教学《金属热胀冷缩吗》这部分内容时，教师拿出一个铜球和一个金属环并提出问题：“这个铜球刚好能够通过金属环，如果将铜球加热，会出现什么状况呢？这个铜球还能顺利通过金属环吗？”学生开始思考和讨论。实验开始，教师要求学生先协助加热铜球，然后用金属环进行通过操作。学生发现铜球已经无法通过金属环，最终得出结论：金属也有热胀冷缩现象。为激发学生实验思维，教师要求学生做实验延伸思考：“在我们生活中，还可以见到哪些金属热胀冷缩的现象？在修筑铁桥的时候，为什么钢架对接点要留出一些缝隙？”学生开始深入思考，寻找生活案例作证。教师与学生一起展开实验演示活动，提出更多问题让学生做深入研究，将实验学习推向高潮。

2.强化实验操作

学生是学习主体，在实验教学中，教师围绕学生设计实验程序，让学生主动进行实验操作和思考，为学生规划清晰的思考路线，设计操作方案，传授操作方法，都能够形成实验调度。观察、操作、验证都带有探索意味，梳理、归结、分析则带有思考味道，教师利用实验展开教程设计，组织学生做实验操作和思考，能对学生形成更多的触动，实验程序逐渐推进，学生思维及时跟进。

例如，学习《热是怎样传递的》时，教师拿出实验材料，有酒精灯、铁丝、热水、金属片、蜡烛油等。学生对实验充满期待，教师组织学生进行小组操作，让学生利用这些材料展开实验设计和组织，学生都能够主动展开研究和讨论。教师深入到学生群体之中，对学生的实验设计提出一些建设性意见。实验操作阶段，教师引导学生观察、分析、讨论、归结，对实验结论进行专业分析，学生积极响应，实验程序进程顺利。学生有实验操作经历，对实验现象做梳理和归结，很快就形成实验认知。教师利用实验材料做调度，组织学生进行实验方案讨论，为学生提供更多深度思考的机会。教师指导到位，学生表现亮眼，这说明实验教学设计和组织都是比较成功的，能为学生实践操作和理性思考创造条件。

三、改进实验设计，优化科学探索组织

实验操作过程中，教师需要有随时调整的意识，对实验执行情况做具体分析，适时做出实验调整和改进，这样能为学生带来更多学习探索的机会。

1.调整实验重点

实验方案开启后，教师要有评估分析意识，根据学生实验思考现实做具体的调整，如改进实验程序、调整实验步骤、整合实验讨论等，这样能够促进实验学习进程，让学生在实践探索中完成问题思考。每一个实验都有自己的目标设置，教师要针对性做出调整，为学生带来更多的操作机会，鼓励学生展开实验思考，对实验操作做回顾和总结，从而形成实验学习反思。

例如，教学《太阳钟》这部分内容，教师带领学生来到室外，对太阳影子做观察和研究，推出了制作太阳钟的实验任务：“太阳影子随时间变化而变化，包括影子的方向、长短都会发生变化。借助身边的材料，制作一个太阳钟，将一天之中的每一个时刻太阳影子的位置做记录，这样可以根据其影子的成像情况做時刻判断。”学生对太阳钟制作充满热情，都能够积极行动起来，搜集身边可以利用的材料，找到适合的地方做实验操作和记录。教师对学生的实验设计和操作情况做观察，及时给予技术支持，确保实验的顺利展开。生活化实验有自身特点，学生的实验认知基础不在同一水平线上，教师对此要有深度研究，准备梯度性、层次性实验内容，丰富的实验驱动力，为学生带来更多探索和思考的机会，促使学生在理性思考中实现实验认知的内化。

2.改组实验器材

科学实验需要器材，教师在实验规划和设计时，要考虑实验条件现实，对学校现有器材资源进行整合，确保实验的顺利展开。教师也可以对器材进行科学使用，运用一些替代材料，设计操作实验方案。教师还可以组织学生搜集生活材料，运用到实验之中，这不仅能解决实验器材短缺的问题，还能够培养学生的实验思维，让学生在生活条件下展开实验探索，对促进学生学科能力成长有促进作用。

例如，教学《马铃薯在液体中的沉浮》这部分内容，教师要求学生在家庭环境下做这个实验，并对实验材料做出特别要求：“马铃薯放入水中是沉还是浮呢？如果先在水中放入一些食盐，再将马铃薯放入盐水中，会出现什么样的情况？在材料选择时，可以用萝卜替代马铃薯，也可以制作一些糖水来做这个实验，要做好实验记录，并进行实验分析。”学生接受实验任务后，都能够主动响应，认真准备实验材料，做好实验分析。在这个实验设计时，教师要求学生做材料准备，而且可以利用替代材料进行实验操作，为学生带来了更多的选择。特别是实验记录分析，这是典型的实验思考学习，能够让学生从实验现象分析中建立实验认知。

四、延伸实验训练，拓宽科学探索维度

实验训练设计时，教师要有延伸意识，设计一些生活化实验方案。生活实验大多带有探索性、观察性，能够调动学生的探索热情，也能够激发学生思考的主动性。

1.拓展实验长度

实验形式众多，教师在实验训练设计时，需要对实验做全面的筛选，不仅要考虑学生的学习需求，还要考虑实验操作条件，鼓励学生参与实验设计活动，吸纳学生的参与意见，对实验方案进行调整和优化处理。这样能够提升实验设计的品质，创造更多实验学习的亮点。科学训练设计渗透更多的实验内容，能够引发学生深度思考，教师要在实验训练方案预设时，给学生提出一些具体的学习要求，让学生在主动探索中展开深入思考。

例如，教学《做一个钟摆》时，教师布设实验探索任务：“摆的快慢与摆长有关，利用生活材料设计制作一个钟摆，通过实验操作，探索摆长的调整对摆的快慢造成的影响。”学生领受实验任务后，开始对摆的制作材料做筛选，对摆长对摆的快慢制约作用做分析。教师深入到学生的实验操作环节，对学生的实验设计和操作情况做观察，给学生提出一些思考建议，让学生在探索和思考过程中建立实验认知。在这个教学案例中，教师借助生活实验布设机会引导学生做实验思考，给学生提供了更多的实验启示。

2.丰富实验视野

教师指导学生展开实验操作，组织学生对实验做创新设计，都能够为学生带来深度思考的启示。如果教师能够设计一些模拟实验，让学生借助网络信息技术去观摩，可以为学生提供更多主动探索的机会。学生对实验有不同期待，教师推出生活观察实验、探索实验、验证实验，都能够形成新的学习契机。特别是探索实验、验证实验，学生的感知体验更为深刻，思维度更高，其训练价值更为丰富。

学生对生活化实验有主动参与的欲望，教师筛选生活实验内容，精心设计实验方案，组织学生展开多种形式的实验实践，都能够使学生产生学习动机。例如，教学《设计制作一个保温杯》时，教师拿出一个透明玻璃杯并提出问题：“玻璃本身是不能保温的，所以茶杯中的水很快就冷了。看这个杯子，是玻璃制作的，却有保温的功能，是什么原理呢？”学生开始观察这只玻璃杯子，很快就有了发现：这个玻璃杯子是双层的，而且两层玻璃之间是真空的，起到隔离作用，阻断了热传递。根据这个原理，教师要求学生寻找适合的材料，自行设计一款保温杯，将制作成果做集体展示。学生进入到生活之中展开实验材料的搜集，对实验方案做创新设计。经过一番探索，学生实验收获颇丰，主动展开互动交流，展示学习成果，课堂学习气氛火爆起来。教师引导学生对实验操作过程做梳理，对实验原理应用做解读，促进学生实验认知的转化。

小学科学实验教学设计时，教师从问题设计出发，对实验方案做创新调整，根据学生实验操作的情况，引导学生做实验思考，归结出实验规律，对促进学生的学科能力成长有重要帮助。科学实验为学生提供更多探索的机会，教师要从学生学习实际出发，为学生提供更多思考内化的机会，让学生结合实验操作和探索的实际，对实验认知做梳理和归结，进而形成完整的学科认知基础。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 何玉孝.小学科学教学融合STEM教育的思考探索[J].新课程，2021（1）：138.

[2] 赵杰.乡村学校科学课的地位及教学思考：农村小学科学教学思考与实践探索点滴[J].求知导刊，2020（24）：4-5.

[3] 路虹剑，何燕玲.基于创客理念的小学科学新教学模式的探索与思考[J].中小学教材教学，2019（10）：50-52，57.

（责编 韦淑红）