改进《认识液体》实验教学

郭跃辉

〔摘    要〕  实验教学作为小学科学课程的主要环节，其重要性不言而喻，在培养学生的科学思维能力和探究实践能力等方面起到重要的促进作用。为了更好地促进学生核心素养的全面发展，需要教师在日常教学中积极思考，勇于探索，在实验教学中创新方式方法。

〔关键词〕  小学科学；实验创新；探究实践；科学思维

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  16    067-069

一、改进实验教学的意义

《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称《课程标准》）把科学课程的目标明确为培育中小学生的科学基本素质，并突出了把核心素养作为科学教育目标中的关键作用。从跨学科的核心素养到学科核心素养，都在传递一个教育理念：要“眼中有人”，要从强调“分”的训练转变为强调“人”的培育。《课程标准》指出，科学课程要培养的学生核心素养，主要是指学生在学习科学课程的过程中，逐步形成的适应个人终身发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力。

科学核心素养的养成离不开以探究和实践为主的学习方式，引导学生积极参与、思考、动手实践，经历完整的科学探究过程。笔者認为，学生核心素养的发展与形成，离不开教师的引导和渗透。在《课程标准》指导下，作为一名小学科学教师，我们需要有与时俱进的学习理念，不断提升学科教学的专业素养，进而促进自己的创新思维和解决问题的能力。在小学科学的日常教学中，教师善于对教材的实验进行创新改进，既是促进个人专业化发展的途径，也是推动学生核心素养发展的有效途径。

小学科学是以实验为基础的课程，从教材的编排中我们不难发现实验教学的比例占80%左右。因此，改进和创新实验教学方法，能够为促进课堂教学和学生素养发展起到关键作用。实验教学具有直观性、探究性和实践性，在小学科学的教学实践中，仍存在部分教师和学生对于科学实验不够重视的问题。如有的教师觉得做实验麻烦，把学生的分组探究实验变成教师口头讲解实验，部分学生把动手实验变成了背诵实验，这些现象都反映了部分地区的科学实验教学质量堪忧。鉴于此，笔者认为，对于现有的实验进行改进和创新已刻不容缓，此举一方面能降低教师准备实验器材的烦琐，另一方面也能提高学生做实验的效率和质量，更好地促进学生核心素养的全面发展。

二、改进实验教学的策略

（一）以学生为主体

学生的核心素养包括：科学观念、科学思维、探究实践、态度责任。这就需要教师在小学科学教学中，把学生放在课堂的第一位，塑造学生善于思考、大胆交流、敢于表达的品质，提高课堂的效率。首先，教师要基于学生的认知水平和知识水平，进行教学目标的确立、教学内容的选择、教学方法的灵活运用。高效的科学课堂，需要激发学生的探究兴趣，因此在课堂活动设计中，教师可以选择学生感兴趣的、易于操作的实验，留给学生充分的思考时间，给予学生积极的鼓励和引导。其次，教师在教学中，要基于学生的年龄特点，创设有趣的情境，带领学生在真实性情境中运用技能解决实际问题。

落实以学生为主体的实验教学，需要教师激发学生的兴趣，让学生积极参与，主动学习，从而获得成功的体验。笔者认为，加大学生实验的成功体验对于实现以学生为主体的实验教学是至关重要的。在新课改背景下，对学生的主体地位的重视，强化了对学生全面发展的要求。教师在实际教学中要注意将实验与生活相结合，对于有难度的实验，可以进行改进从而适应学生的发展水平，让学生在实验中激发新的兴趣，并且获得成功的体验。

（二）巧用身边材料

小学科学的实验内容多与实际生活有着紧密的联系。因此，为实现核心素养下的实验教学创新，教师可以巧用身边的材料，以简单、熟悉、高效的方式，进行教材实验的重新设计，培养学生的科学思维和探究能力，发展学生的核心素养。首先，在实验内容的选择中，要注重生活中常见的材料的引入。教材中的一些实验对于小学生而言，存在复杂和抽象的问题，为了降低难度，激发学生的学习兴趣，就需要教师对原有的实验内容进行生活化的改进，使实验易于操作、贴近生活，拉近学生与科学知识的距离，促使学生积极踊跃地参与实验。

巧用身边的材料进行实验，既保障了实验教学的真实性，也体现了实验教学的多元性。教师在日常的教学中，可以鼓励学生进行实验器材的改进、实验工具的自制，也可以灵活应用各种实物进行实验操作，从而带领学生掌握实验的本质，激发学生的探究欲望，调动学生的积极性。例如，可以利用身边的杯子、纸盒、镜子、衣服、玩具等展开趣味实验，发展学生的科学思维和探究实践能力。

（三）改进实验设计

为了促进学生核心素养的发展，教师还需要进行实验设计的改进。首先，在课堂教学中，教师需要基于核心素养的要求，通过对教学目标、教学内容的调整，合理安排实验教学，适当地进行创新，包括教学内容、计划、过程等，都可以优化创新，鼓励学生积极参与，敢于大胆猜测和动手实践。其次，教师要对学生提出的好想法给予鼓励，让其逐步增强自信心，培养学生良好的实验习惯，对科学实验有正确的认知。最后，对于传统的科学实验方法，可以进行灵活设计与创新。

三、改进实验教学

（一）分析实验

《认识液体》选自苏教版小学科学三上第三单元第2课。本课内容以一系列观察、比较活动为主导，进而研究不同液体的性质。教材活动中要求学生观察和比较不同液体的性质，需要教师引导学生从气味、颜色、黏稠度和透明度等方面对不同的液体进行探究。通过教学实践，笔者发现，学生对于颜色、气味、透明度都能顺利地运用感官观察，对于黏稠度的比较却无从下手，以实验失败告终，效果甚微。究其原因，在于教材所用的实验装置过于简单，因此教师对教材实验的改进就显得尤其迫切。主要表现在如下几个方面。

1.器材缺陷严重

教材提示的实验器材有（如下图）塑料板，油、水、牛奶、蜂蜜。在实验的过程中发现，实验装置比较简陋，简单的一块塑料板，用画线的方式标注出起点和终点，倒出四种液体进行观察，最先通过的液体，黏稠度最小。实际上，因为学生的力气大小不同，倒出来的液体的量大小不同，很难做到等量，使实验的变量因素没有得到控制，误差很大。

2.实验效果甚微

教材里的塑料板，长度过短，导致学生观察的时间过短，要在短时间内区分出四种液体的排序，实在为难学生，即使在注意力高度集中的情况下，依然可能存在较大的误差。

3.实验材料消耗大

按照教材的提示，让学生自主倒出四种液体，在教学时发现，学生操作比较无序，多倒、乱倒的现象比较突出，而且塑料板流下来的液体容易污染桌面。即使教师提供盘子接住，也会导致四种液体混合，材料不可再利用。

（二）创新实验的装置

针对上述问题，经尝试实践，笔者认为可以从装液体的容器以及轨道的长度进行改进，让液体流速板的功能多样化，满足学生的探究需求，并且易于操作，便于观察，还可以重复多次使用，大大提升实验效益。

1.易于操作的容器

采用PVC透明管，将四支PVC管固定在塑料板上，将油、水、牛奶、蜂蜜四种液体分别装在四支PVC管里面，用胶带把管的首尾两端密封严实，这样可以控制四种液体的体积一样，解决在起点处倾倒液体不一样多的问题，有利于保证实验的公平和提高实验的准确性。

2.易于观察的轨道

本次使用的PVC管相对于传统的液体流速板，有两个优点：一是轨道内径达到2厘米，液体能顺利地沿着管壁流下，不会产生阻碍，而传统液体流速板的轨道只有0.5厘米，实验时容易因为液体的表面张力的影响，迟迟流不下来，导致实验失败。二是轨道的长度适宜，达到30厘米，便于学生有足够的时间观察和记录液体到达底部的排序，很好地满足了本次实验的要求，效果显著。

3.易于回收的装置

传统的液体流速实验，实验后四种液体混合后只能当废液处理，不能回收再利用。本次实验采用PVC管作为液体流速板的轨道，两端都有密封，流到底端的液体，静置一段时间后可以重复实验，既解决了实验的卫生问题，又能多次使用，真正做到环保且高效。

（三）创新实验的效果

1.严谨性

科学是一门以实验教学为基础的学科，这就要求学生在日常学习中，能够以认真、严谨的态度对待课堂活动。为了帮助学生收获更多的科学知识，训练学生的科学思维，教师应该将培养学生的核心素养作为主要目标，在实际教学活动中，不断改进教学方式，采取有效的教学手段，帮助学生树立科学严谨的学习态度。在培养学生的学科素养过程中， 教师要为学生提供亲自操作的机会， 这有利于其明确实验的过程和步骤， 并且在反复实验时深入挖掘和探究， 进而树立求真与严谨的观念， 形成科学素养。

教师在实验教学时，应遵循控制变量的科学要求，在保证实验严谨性的基础上进行实验的创新。帮助学生从一开始的无从下手到改进后的井然有序，实现相同体积的液体从相同距离的PVC管流过，通过比较到达终点的速度，即可知道不同液体的黏稠度。

2.可操作性

在实验教学中，设计可操作性强的活动， 有助于学生真正参与其中， 只有学生有求知欲，积极参与， 才能实现科学探究活动的有效性， 最终得到收获。所以在科學实验中， 要尽量考虑学生的发展水平以及教学材料的实际，采用符合实际的方案， 让学生容易上手，提高有效性，从而更好地开展科学探究活动。

本次实验创新，改进后的液体流速板，学生更容易操作。可以更好地控制四种液体，实现同时流下，达到了事半功倍的效果。过终点的时候，减少传统的用盘子接液体的工作量，提升小组合作的效率，也激发学生的科学探究兴趣。

3.准确性

在探究实验中，能否顺利地呈现实验的效果，取决于数据的准确性。一份可靠的数据是实验结果分析的依据，可以帮助我们收获准确的实验结论。但在实际教学中，学生往往意识不到实验数据的重要性。因此，在科学探究的过程中，教师要引导学生科学合理地运用采集的实验数据，关注实验数据背后的信息。这样，不仅能使学生获得知识，而且能提高学生的科学素养，培养学生的创新精神、实践能力和实证意识。

在实验教学中，教师运用加长版的液体流速板，使四种液体流过终点的时间也增加了，因此给学生留下了充足的观察、记录时间。学生只需要集中注意力观察，便可以准确地排序，减少了因为误差产生的干扰，提高了实验结果的准确性。教师要在实验过程中注重培养学生对数据的敏感性，让学生明白数据准确的重要性，培养学生的实践、创新能力，从而全面提高学生的科学素养。

综上所述，基于核心素养发展下的实验教学，可以有效提高学生的探究实践能力以及创新思维能力，进一步推动小学科学课程的改革和转型，最终促进学生的核心素养发展。作为小学科学教师，应该以实验创新为载体，采用多种手段创新实验方式和方法，多维度地理解小学科学核心素养的含义，这样，就可以很好地提升科学课堂的效率，并将核心素养渗透于课堂教学实践，一方面发展了学生的创新意识与探究能力，另一方面也促进了教师专业素养的提升，一举两得，让科学课堂真正做到课程育人。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]汪雷振.核心素养下小学科学实验创新教学策略[J].天津教育，2023（20）：80-82