在实验中增强学生科学思维能力

〔摘" "要〕" 传统的小学科学实验教学局限性大，缺乏激发学生思考的契机，导致学生被动参与，充当看客。教师应在长期的实验教学中注重学生动手能力的培养，真刀真枪做实验，不断加深学生对问题的理解，促进科学思维的形成。

〔关键词〕" 小学科学；实验教学；科学思维

〔中图分类号〕" G424" " " " " " " " 〔文献标识码〕" A" " " " "〔文章编号〕" 1674-6317" " （2025）" 07" " 124-126

《义务教育科学课程标准（2022年版）》给教育领域带来了深刻的变革，其核心理念焕然一新：“面向全体学生，旨在促进他们的素养全面发展；激发每一名学生的学习动机，让他们在求知的道路上满怀热情；同时，强化探究实践，让学生在动手实践中领悟科学的真谛。”在这样的思想指导下，科学实验教学应紧密围绕学生的科学素养培养，精准对接他们的学习需求，确保科学思维在实验教学的每一个环节都能生动展现。然而，当我们回顾以往的小学科学实验教学时，不难发现，传统的实验教学模式存在着明显的局限。大多数情况下，实验都是由教师亲自演示，学生则像观众一样在一旁静静观察。待实验结束后，学生按照教师的引导总结实验过程，而教师则对遗漏或错误之处进行补充，如此，实验教学便草草收场。这种一成不变的教学模式，难以真正激发学生的科学思维，更难以调动他们对未知世界的好奇心。

一、小学科学实验教学的意义

实验教学是小学科学课程中的重要组成部分，这一教学环节旨在培养学生动手实践的能力，使学生更为积极主动地投入实验活动，发挥小学科学实验教学的内在价值，进而提高学生的科学思维能力，以更好地学习相关课程内容。通过有效的科学实验教学，学生的实践能力和理论知识也得到同步提高，并且在一次次的实际操作中学生的科学思维能力得到有效的提升，对科学的认知也会逐步加深，为今后其他学科的学习打好基础。由此可见，小学科学实验教学在小学教学中非常重要，因此教师一定要十分重视科学实验教学。

二、实验教学中科学思维培养的重要性

回归小学科学教育，我们常说“像科学家那样”“像工程师那样”学习，从一个生活情境中提出问题、表达观点并能够用所学解决生活中的真实问题，通过经历多次思维活动，丰富儿童的科学思维，提升学生的核心素养。

例如，在苏教版小学科学五年级上《热对流》一课的教学中，教师应引导学生基于烧水过程的生活经验，提出自己感兴趣的问题，聚焦水是怎么变热的具体研究问题提出假设，并用图文表达观点，与同伴分享。通过设计实验寻找信息检验自己的假设，并分析归纳信息，迁移到生活应用，发展学生的设计思维、分析思维、实验思维、逻辑思维。

在苏教版小学科学三年级上《土壤的类型》一课中，教师可从民间传统玩泥巴游戏入手，设置如何选择黏性更大土壤的问题，引导学生利用多种感官和方法进行研究。再通过三种不同土壤实验结果推理出土壤颗粒大小以及含量的不同，引出沙粒、粉粒和黏粒的概念，再通过渗水性实验验证想法，进而形成对三种土壤类型的认知。

三、小学科学实验教学策略探究

（一）创设故事情境，增添实验教学的趣味性

小学阶段的学生活泼好动，对很多事物都充满好奇，"因此教师在教学中可以创设一些有趣的教学情境来进行实验教学，"调动学生的学习积极性，让学生在愉快的学习氛围中收获科学知识，为后面教学的顺利开展奠定基础。

例如，在苏教版小学科学三年级上《空气占据空间吗》一课中，教师借助《乌鸦喝水》的故事为学生创设情境，使学生在短时间内快速聚焦注意力，提高学生的听课兴趣，为接下来的深入感知以及理解奠定良好的情感基调，激发学生主动参与科学探究的兴趣，丰富其感性认知。首先，邀请一名同学模仿小乌鸦，往锥形瓶中放入适量的小石头，在这一过程中，引导学生利用空间的概念解释现象，通过层层提问，引发学生不断地思考，这一环节极大地激发了学生的兴趣，看着他们高高扬起的小脸，能感受到他们此时此刻求知的心情，根据学生的回答，教师发现，此时是引入课题的最佳契机，不仅能借助直观丰富的表象为学生呈现相对应的概念，同时也易于学生理解和掌握。

（二）组织科学实验，提高实验教学的实效性

科学课程标准特别强调了科学实验的重要性，在实际教学过程中，设计实验方案是保障实验顺利开展的关键所在，而学生在进行科学实验的过程中，绝大部分以小组的形式展开。因此，在进行实验之前，有必要组织小组展开互动探讨，完成对实验方案的设计。为了提高学生的接受度，教师在设计实验方案时，也可以让学生进行自主选择，通过引导式的提问方式，鼓励学生从日常生活出发，寻找与课堂实验相近或相同的情境，让学生按照自己的理解来组织实验。这样一来，不仅可以很大程度地提高学生的学习积极性，让他们把理论知识和生活经验相结合来解决问题，以锻炼他们的科学思维能力和学以致用的能力，还可以提高学生的实验操作能力。

同时，在实验环节，学生必须严格遵循每一个实验步骤，既要动手动脑相结合，也要实现小组成员之间的协同合作，实现合理的任务分配，积极主动参与其中，争取顺利完成每一个实验任务。通过这样的方式，不仅有助于培养学生的协同合作意识和合作精神，形成积极向上、团结协作的学习氛围，也有助于提高科学实验教学的实效性。

（三）调整实验内容，注重实验教学的创新性

如果仅仅拘泥于教材中的实验步骤，机械引导学生按部就班地实验操作，这种教学方式不仅缺乏创新活力，还会使学生感到枯燥乏味，难以激发他们的学习兴趣和探索欲望。因此，我们有必要对实验内容进行适当的调整和优化，更加注重实验的探究性和创新性，更有效地培养学生的科学思维，促进他们科学素质的全面提升。

以苏教版小学科学四年级上“空气的性质”实验为例，教师可以引导学生深入研读教材上的实验内容，鼓励他们在此基础上展开进一步的思考和探索。学生可以亲自参与实验步骤的创新设计，提出自己的独特想法和见解，然后通过分组实验的方式，亲自验证自己的猜想和假设。

实验一：不湿的纸团

教材原实验是将一团纸紧紧塞在杯底，再将杯子倒扣在水中，观察纸团是否会被水浸湿。因为水是透明的，不便于学生直观地观察实验现象，因此经过教师的引导和学生的讨论，对实验进行了改进：在水中添加几滴红色素，使水变得有色，从而更容易观察纸团是否被水浸湿。实验结果显示，当塞着纯白纸团的纸杯倒扣在加入红色素的溶液中一段时间后，取出杯子，里面的纸团仍然是纯白色的，证明没有被水浸湿。这一改进后的实验不仅让学生体会到了实验的乐趣，还帮助他们更加顺利地分析出纸团不湿的原因，即空气占据了杯中的空间，阻止了水的进入。

实验二：吹不大的气球

教材原实验是将气球放入瓶中，并用气球嘴套住瓶口，然后用力吹气球。然而，这个独立的实验并不能让学生很好地理解气球吹不起来的原因——空气在瓶子里占据了空间。甚至有部分学生还会误以为气球是因为受到瓶子的束缚才无法被吹大。因此，我们通过小组讨论的方式，对实验内容进行了改进：将两个相同的气球分别放入未剪开底部的瓶子和已经剪开底部的瓶子中，并用气球嘴套住瓶口，然后用力吹气球。通过对比实验，我们可以清晰地看到，气球在剪开底部的瓶子里虽然仍然受到瓶壁的束缚，但是它能够将周围的空气挤走，相对自由地胀大。这一改进后的实验不仅消除了部分学生对于气球吹不大是与瓶子大小有关或受瓶壁束缚的误解，还帮助他们得出了正确的结论——空气占据空间。

通过这样的实验改进和创新，不仅让实验教学变得更加生动有趣，还培养了学生的探究精神和创新思维，为他们的科学素养提升奠定了坚实的基础。

实验三：神奇的乒乓球

原教材是没有这个实验的，鉴于实验的趣味性和科学性，我将“神奇的乒乓球”作为一个“魔术”环节，运用到小学科学实验教学的课堂上。首先，借助两个完全一样的带孔的杯子、两个完全一样的乒乓球、盛有水的水槽进行演示实验，通过是否堵住杯子上的小孔来控制乒乓球的沉浮。用“魔术”的形式，激发学生的探究欲望，并通过分组实验，让学生揭开“魔术”的奥秘，从而更加深刻地理解空气是占据空间的。

通过精心设计和指导学生运用实验的方法，深入探索空气的各种性质，我们能够将学生原本基于日常生活经验对物质性质的直观感受，提升到运用科学原理和科学方法来系统认识和理解物质性质的更高层面。这一转变不仅有助于深化小学科学探究的层次，而且能够有效激发学生的科学思维，培养他们的逻辑思维能力和问题解决能力。

（四）转换实验主体，打破传统实验教学的局限性

在传统的小学科学实验教学中，教师往往扮演着主要的角色，而学生则更像是课堂上的旁观者，偶尔回答教师提出的一些基础问题。这种教学模式看似在为学生普及科学知识，但仔细分析却不难发现，学生在此过程中并未真正收获太多。对他们而言，科学课堂有时更像是一场走马观花的游戏，缺乏深度和实质性。尽管教师有时会设计一些问题来引导学生思考，但这些问题往往并非学生内心真正想要探究的，因此科学思考并未能真正发生。

为了打破这一局限性，教师在开展探究空气其他性质的实验之前，采取了全新的教学策略。首先结合学生的生活经验，拟定了几个有趣的假设，并鼓励学生思考这些假设是否成立。随后，教师引导学生进行实验论证，让他们亲自验证自己的猜想。

教师提出了以下两个假设。

准备两支空的注射器，分别抽取10ml的空气和10ml的水。然后，用手指抵住注射器前方的孔，尝试将活塞向下推。此时，学生会好奇：空气和水都占据空间，那么活塞能否顺利推下去呢？

同样地，还是准备两支空的注射器，分别抽取10ml的空气和10ml的水。用手指抵住注射器前方的孔后，尝试用力拉拽活塞。学生会再次思考：在空气和水都占据空间的情况下，活塞能否被拽开呢？

为了解开这个谜团，教师进行了实验示范，并鼓励学生也亲自尝试。通过这样的教学方式，学生不再只是被动地接受知识，而是成了实验的主体和探究者。他们亲自参与实验过程，观察实验现象，思考实验结果，从而真正理解了空气和水的性质以及它们占据空间的概念。

实验后，学生惊讶地发现第一个假设中装有水的活塞很难被推下去，而装有空气的活塞比较容易被推了下去，第二个假设中装有水的活塞同样很难拽开，而装有空气的活塞很容易就被拽开了。细心观察的同学会发现，在第一个假设中，装有空气的注射器活塞被推下去后松手，活塞又会回到10ml的位置。在第二个假设中，装有空气的活塞被拽开后松手，活塞也会回到10ml的位置。

通过一系列精心设计的对比实验，教师巧妙地引导学生深入思考空气究竟具有哪些独特而又奇妙的性质，随着这些对比实验一环扣一环地逐步展开，学生内心的问题意识就像被点燃的火种一样，逐渐被激活，变得越发强烈和旺盛。与此同时，在这一过程中，教师还充分利用科学实验这一强有力的工具，鼓励学生自主探究科学规律，让他们在亲身实践中感受科学的魅力。

四、结语

综上所述，通过有效的科学实验教学，学生的实践能力和科学知识得到同步提高，并且在一次次的实际操作中，学生的科学思维得到有效的训练，对科学认识也会逐步加深，不仅可以使学生在今后的学习中学会举一反三的创新思维方式，而且为今后其他学科的学习奠定了一定的基础。

参考文献

[1]林铭孜.拒绝盲目演示，让实验真实发生[J].福建教育，2022（31）：56-57.

[2]刘晓娟.小学科学实验教学中的问题及思考初探[J].知识文库，2022（5）：82-84.