小学科学是对学生进行科学认知启蒙的重要课程,对学生的科学素养发展有重要作用。实验教学是有效的实践性教学的重要组织形式,能使学生通过观察、分析、操作获得知识与技能。因此,在小学科学课堂中,教师要积极开展高效的实验教学活动,培养学生从小学科学、爱科学、用科学的思想意识,引导学生将理论有效地应用于实践,推动学生科学素养的全面发展。
一、小学科学实验教学的重要性
(一)提升学生的综合能力
现代社会对人才综合能力有着较高的要求,而小学是培养学生各方面能力的关键时期,所以小学科学教师一定要加强对学生综合能力的培养。在实验教学中,学生要观察细致,记录实验中的不足,开展自主探究,在此过程中学生开动大脑独立思考,假设实验结果,最终再通过操作验证实验结果,这对学生的思考能力和分析解决问题能力的培养是非常有利的。在完成实验教学后,学生彼此之间会展开交流讨论,有利于学生表达能力的提升。在实验教学中学生彼此之间要相互合作,共同学习,无形中提升了学生的合作能力,使其具备较强的团队合作意识。
(二)培养学生的科学精神
科学和教育二者之间有着密不可分的关系,恰当的教育可以使学生养成良好的科学意识,而科学实验也是培养小学生科学意识的重要途径之一。科学实验需遵循科学程序,学生观察,作出假设,开展实验,检验实验结果,最终得出结论。在这一科学程序中,学生逐渐掌握一定的科学方法,并具备较强的科学思维,积极投入到对科学现象的探讨中,不断求真。
(三)激发学生的学习兴趣
小学生的好奇心较强,对未知事物有着强烈的探究欲望,并希望能在教师与同伴面前展现自身的能力。教师要充分利用学生的这些特征开展实验教学,让学生通过实验操作和思考自主寻找问题的答案,进而对科学课程充满学习兴趣。此外,科学实验教学主要是以培养学生的探究能力为主,可以很好地满足小学生的求知欲和好奇心,从而敢于多次尝试和创新,解脱自我限制。
二、指向科学素养培养的小学科学实验教学实践策略
(一)灵活创设学习情境,激发探究兴趣
科学素养的提升来源于学生对日常科学实验的观察与理解,教师要通过强化学生的生活能力和认知能力,进行理念和认知上的创新。鼓励学生在关注生活、关注科学实验的过程中,理解生活和科学反应,最终实现学生科学素养的提高。
例如,在“多样的岩石”相关教学过程中,教师就可以通过准备一些大理石、雨花石、石灰石等样品的方式,让学生走上讲台、近距离地观察这些岩石样本。对学生而言,他们很有可能无法正确地说出这些石头的名字,教师就可以通过图片与特点连线展示的方式,帮助学生逐渐掌握这些岩石的特点和外观特征。在这种教学手段的引导下,每一名学生都能将个人的基础认知与生活实践进行紧密关联,打开思路说出这些岩石的用途,最终实现其科学素养的有效提升。教师也可以带领学生走到附近的河边、海边等方式寻找不同的岩石,通过判断它们的种类实现预期的教学效果和目标。
此外,在实际的教学过程中,教师要帮助学生通过举一反三的方式对相关的科学实验认知进行延伸。
(二)精心选择活动材料,增强实验效果
实验材料是学生开展科学探究活动的基础,也是科学探究有效性的一个基本保证。教师要根据实验教学目标,巧妙选择生活化、直观、合适的实验探究材料,精心准备每一种实验材料,让实验效果更加明显,为学生有效、高效的科学探究活动奠定基础。
(三)巧妙设计引导问题,发展科学思维
小学科学课中的每一个实验,无论是演示实验,还是小组实验,学生和教师都是共同参与者,实验结果更需要教师和学生共同总结完成,教师的引导显得尤其重要。教师需要精心设计每一个问题,让问题具有针对性、启发性、趣味性,符合学生能力水平,从而发展学生的科学思维、创新思维。
例如,在教学“为什么一年有四季”一课时,教师可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。
(四)精准分析实验数据,获取科学结论
新课标提出,要培养学生收集和处理信息的能力,发展学生的批判性思维,实验数据的精准分析则是关键。教师要引导学生分析数据,从数据中看到现象的本质,推导出科学的结论。然而,在实际教学中,教师往往忽视数据分析这一环节,学生也只对实验过程感兴趣,缺乏对实验数据的分析,甚至编造实验数据,最后直接得出实验结论。这样做是无效探究,更会影响学生的实验价值观,阻碍学生科学素养的提升。因此,教师要鼓励学生实事求是地记录实验数据,重视对实验数据的分析和运用,真正掌握科学知识。
总之,在实验教学中,教师要深度解读教材,深入研究学情,通过丰富学生实验前概念、实施拓宽实验场域、创新实验设计,搭建学生实验探究的脚手架,丰富学生对知识的体验、感悟,掌握准确的科学概念,培养学生的科学创新思维,提升深度探究的能力,发展动手实践能力,最终内化形成科学核心素养。
(作者单位:平原县前曹镇中心小学)