小学科学实验教学优化路径探析

李静 杨友乐

学生对科学实验比较感兴趣，教师在设计实验教案时，需要作优化处理，以提升实验教学的效率，让学生在实验学习中增长学科知识。同时，教师通过整合教学内容、传授操作方法、创新训练环境等方式，围绕观察实验、探索实验、演示实验展开教学，可以让学生主动参与实验学习活动，对实验过程、实验原理、实验结果进行深入探究，从而促进其学科认知的顺利转化。

一、发掘教学内容，优化观察实验

观察实验是最常见的实践活动，学生对生活中的观察行为也很熟悉。实验教学中，教师对实验目标作梳理，对实验程序作优化处理，都能够辅助学生顺利进入实验操作环节。

1.明确实验目标。在设计实验方案时，教师不仅要深度解析教学内容，还要对学生学习基础有清晰的把握。学生对实验的认知还比较肤浅，在目标筛选时，教师要对实验操作环境、实验步骤、实验材料等作具体分析，特别是实验内容和实验原理。

例如，在教学《光的反射》一课时，教师设计的实验任务是：以学习小组为单位，搜集适合的材料，利用镜子折射原理，设计制作简易潜望镜，准备参与班级集体展示活动。学生对潜望镜制作充满兴趣，教师引导学生观察图片，对潜望镜原理作具体分析，为学生提供一些制作建议。教师针对学生的学习心理展开潜望镜制作任务，成功调动了学生的制作热情。潜望镜制作原理很简单，其制作的关键是材料的搜集，需要一些小镜子以及硬纸盒或木板等材料进行规划设计，经过反复试验，才能获得预想的效果。教师设计制作任务，这个活动带有实验意味，因为是集体任务，其操作难度也会大大降低。

2.设定实验程序。观察实验需要有明确的操作方向，教师对实验内涵作深度剖析，对实验操作程序作科学梳理，可以为学生顺利进入实验核心创造良好条件，确保观察实验的顺利展开。教师设计实验方案时，要对实验条件作具体分析，可以带领学生参与实验材料的准备活动，这样学生可以在实际参与过程中获得丰富的实验体验。

例如，在教学《雨和雪》一课时，教师为学生提供了酒精灯、火柴、烧杯、玻璃片、热水、冰块、试管夹等实验材料，先利用多媒体播放模拟实验动画视频，引导学生梳理实验操作步骤。学生对实验程序有了清晰认识后，教师指挥学生进入实验操作环节。经过小组集体合力研究，逐渐理顺实验步骤，如此，实验获得丰富成果。在实验结论讨论评价环节，教师指导学生作深度思考，对实验原理进行深入讨论，逐渐形成实验认知。

二、传授操作方法，优化探索实验

学生有实验热情，但其操作方法积累还比较薄弱，教师应针对学生学习需要，及时传授操作方法，为学生的实验探索起到激励和辅助的作用。

1.理清实验步骤。探索实验带有创新意味，教师组织学生进行实验操作时，不仅要给学生规划清晰路线，还需要给予更多的方法指导，交代实验操作要领，对实验具体步骤作详细分解，确保探索实验的顺利展开。

例如，在教学《地球的表面》一课时，教师先组织学生观察地球表面的相关图片和视频，然后让学生结合生活观察经历，说说地球表面的特点，最后设计实验任务：以学习小组为单位，自行搜集适合的材料，制作地球表面模型，看哪一个小组制作更成功。制作完成后，学生将制作的成品都展示出来。在展示评价环节，教师要求学生作集体评选，推出最佳设计。学生借助集体力量展开实验操作，获得更多学习体验。案例中，学生对制作实验比较感兴趣，教师及时推出实验任务，调动效果显著。

2.传授实验方法。实验需要方法支持，学生学法积累有限，教师针对性地作学法传授，其应用价值更为丰富。探索实验要理清实验原理，需要对实验过程和步骤作深入研究，找到正确的观察点，还要展开科学的操作，这样才能获得预想的成效。

例如，在教学《云和雾》一课时，教师在课前准备了量筒、温水、线香、冰袋、冷水等材料，先引导学生观察图片，对云和雾的自然现象作观察，让学生介绍云和雾的特点。为激发学生的学习热情，教师推出实验方案，利用给定的材料，现场制作“雾”。学生对实验原理不是很清晰，教师先利用多媒体作动画展示，然后让学生以小组为单位展开实验操作。因为材料准备齐全，学生顺利进入实验环节，教师跟进观察，对学生实验操作存在的问题及时纠正。经过一番探索，学生都成功制作出“雾”，对这种自然现象有了更真切的认识。

三、创设学习情境，优化演示实验

演示实验由教师现场操作，给学生提供观察学习机会，教师要做好演示介绍，组织学生展开实验猜想，然后进行验证操作，让学生在观察和讨论的过程中建立学科认知。

1.组织实验猜想。教师进行演绎实验操作时，要注意设计一些猜想活动，这样可以调动学生实验学习兴趣。实验猜想具有较强的调动性，学生大多对实验结果充满好奇，教师组织学生作实验结果猜想，让学生在实验展示过程中有更多期待，也可以让学生对实验结论作深度分析，这样可以提升实验教学品质和效率。

例如，在教学《热传导》一课时，教师在课前准备了火柴、竹片、铁片、勺子、烧杯、水槽、冷水、热水等实验材料。学生对这些实验材料都比较熟悉，教师开始设计实验方案，并要求学生作实验猜想：我们对热传导比较熟悉，生活中也有一些经验积累。这里有竹片、铁片、勺子等物品，这些东西导热性会如何呢？不妨先作猜想，哪一种东西导热性能最好？学生进入实验猜想环节，纷纷给出自己的判断。学生猜想之后，教师开始做演示实验，让部分学生主动参与实验环节，亲自参与实验测试。经过实验操作，学生对其猜想做验证，逐渐建立实验认知基础。教师设计演示实验，让学生作猜想，给学生创造参与机会。教师与学生一起展开实验操作，将演示实验作优化处理，实验带上探索意味，学生从中获得的学习体验更为深刻，对热传导相关概念和原理有了更全面的理解。

2.指导实验讨论。演示实验过程中，教师组织学生对实验现象、实验结论作具体分析，能够成功激发学生学习的主动性，也能够促进实验认知的成长。演示实验具有直观性，教师还要对实验展示形式作优化处理。教师组织演示实验时，可以让学生参与其中，这样能够让学生产生更鲜活的体验感知。

例如，在教学《刺激与反应》一课时，教师在课堂导学环节，邀请学生在讲台上完成一个实验。首先，教师拿出一个直尺，将直尺竖立手握上端，让学生两只手放在直尺下端，做好准备，随时抓住直尺。然后，教师松开直尺，直尺下落过程中，学生抓住直尺，看一下手掌下部握住直尺的刻度。几位学生轮流参与实验，看哪一个学生反应最快。在实验操作过程中，教师要求学生作观察，并在实验结束后展开讨论，对实验原理作分析解读。这个实验属于一项测试反应能力的小实验，学生进行实验讨论时，对实验数据作分析，对刺激和反应作概念解读。教师与学生一起进行实验操作，让学生主动解析讨论实验结论，给学生带来更多理性思考的机会。从学生实验操作、分析情况能够看出，教师教学设计是比较成功的。

综上所述，实验教学有自身特点，教师需要做好多重优化处理，对实验方案、实验组织、实验原理、实验结论作深度研究，为学生顺利进入实验学习提供更多方法支持，有效提升实验学习品质。