錢雪薇

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)形成與發(fā)展的基礎(chǔ)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)技能和進(jìn)行科學(xué)探究性學(xué)習(xí)的基本途徑，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的基本手段。因此，開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻。但現(xiàn)階段小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中仍存在教學(xué)探究性過于表面、認(rèn)知不明等問題。本文從課程標(biāo)準(zhǔn)對(duì)小學(xué)科學(xué)探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新要求、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新趨勢(shì)等方面入手，對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了深入探析，并對(duì)優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)提出了建議，希望能夠?yàn)閷W(xué)生創(chuàng)造良好的科學(xué)學(xué)習(xí)環(huán)境，以提升學(xué)生自身的科學(xué)素養(yǎng)水平。

一、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的概念

科學(xué)實(shí)驗(yàn)起源于人類生產(chǎn)的早期，有學(xué)者指出，科學(xué)實(shí)驗(yàn)的四個(gè)要素分別是實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)對(duì)象、實(shí)驗(yàn)條件、科學(xué)實(shí)驗(yàn)。當(dāng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及具體的科學(xué)教育時(shí)，需要將教學(xué)論和學(xué)習(xí)論進(jìn)行結(jié)合，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是指實(shí)踐性教學(xué)的組織形式。

目前，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)正廣泛用于基礎(chǔ)課程和專業(yè)課程，并以提高學(xué)生科研能力為重點(diǎn)，其目的是驗(yàn)證書本知識(shí)，并且是在特定的實(shí)驗(yàn)室或?qū)嶒?yàn)地點(diǎn)，通過師生之間的交流和對(duì)話，按照既定的實(shí)驗(yàn)課程框架，既能使學(xué)生正確使用儀器設(shè)備，掌握主要的科學(xué)概念，又能鍛煉學(xué)生測(cè)試、調(diào)整、分析、綜合和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、編寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的綜合能力。但是這一定義并不清楚學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的方向，且由于小學(xué)生年齡較小，在知識(shí)基礎(chǔ)、思維能力和認(rèn)知方法上具有一定的局限性，這對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)和實(shí)施提出了一定的挑戰(zhàn)。

二、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的新趨勢(shì)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隨時(shí)代發(fā)展不斷變革，且適應(yīng)新時(shí)期課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，為學(xué)生知識(shí)體系的構(gòu)建提供基礎(chǔ)。2022年版《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》更符合國際科學(xué)教育的新趨勢(shì)，具有課程的基本概念、課程設(shè)置和內(nèi)容，標(biāo)志著我國小學(xué)科學(xué)課程由探索的實(shí)驗(yàn)階段邁入全面提升階段，在我國小學(xué)科學(xué)教學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展進(jìn)程上占有突出地位?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際應(yīng)用可以提升學(xué)生的知識(shí)層面，并發(fā)掘?qū)W生自主探究能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平。因此，為全面理解和深入貫徹落實(shí)新課程理念，我們要把握科學(xué)教育的低齡化和進(jìn)步性、連續(xù)性和交叉滲透性、指導(dǎo)性和內(nèi)容整合性的總體趨勢(shì)發(fā)展。

（一）低齡化和進(jìn)步性

在小學(xué)科學(xué)課程的基本理念中，首要原則是突出學(xué)生主體地位。探究式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是從小學(xué)一年級(jí)就開始實(shí)施的，大多數(shù)發(fā)達(dá)國家在小學(xué)一年級(jí)開設(shè)科學(xué)課程，科學(xué)課程和他們的母語教學(xué)一樣重要。新課程標(biāo)準(zhǔn)針對(duì)學(xué)生心理發(fā)展的特殊性，提出了“八個(gè)一”的目標(biāo)，由先進(jìn)的階段性目標(biāo)構(gòu)成教學(xué)流程。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)以研究為基礎(chǔ)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)框架，可以根據(jù)青少年的需要逐步發(fā)展。

（二）連續(xù)性和交叉滲透性

科學(xué)研究的理念應(yīng)該貫穿于小學(xué)教育的全過程，這就要求在設(shè)計(jì)小學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)要考慮到研究理念的連續(xù)性和透明度。探究性實(shí)驗(yàn)應(yīng)采用抽象概括、類比和推理的方法。例如在材料科學(xué)領(lǐng)域，學(xué)生可以通過問題思維體驗(yàn)材料世界，參與探究性實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程，這樣可以增強(qiáng)學(xué)生的好奇心和探索世界奧秘的意愿。學(xué)生在解決問題的過程中，將科學(xué)與技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行思考，能極大地拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)視野，促進(jìn)學(xué)生對(duì)整個(gè)科學(xué)世界的理解，為他們提供豐富有趣的學(xué)習(xí)平臺(tái)。

（三）指導(dǎo)性和內(nèi)容整合性

美國全國科學(xué)教育評(píng)估調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生通過科學(xué)探究可以獲得分散的研究技能和科學(xué)知識(shí)。探究性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)必須首先確定哪些基本概念需要實(shí)施，設(shè)計(jì)者必須制定合理的方法來實(shí)施這些概念，以整合反映概念的相應(yīng)內(nèi)容。教師要以路徑節(jié)點(diǎn)為基礎(chǔ)，實(shí)施探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)而促進(jìn)學(xué)生對(duì)概念的理解;且有必要根據(jù)學(xué)生的發(fā)展軌跡設(shè)計(jì)評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，注重大科學(xué)觀，引導(dǎo)課堂教學(xué)以理解和應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)為主，而不是一味地只注重細(xì)節(jié)問題。學(xué)生對(duì)于科學(xué)的了解是循序漸進(jìn)的，不能急于求成，教師在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，應(yīng)該努力在加深學(xué)生對(duì)相關(guān)概念的理解基礎(chǔ)上開展其他實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

三、課程標(biāo)準(zhǔn)視域下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

（一）學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)不足

從學(xué)生對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的喜愛程度來看，很多學(xué)生因?yàn)閷?shí)驗(yàn)課好玩而喜歡，且由于可以接觸到在平時(shí)生活中不常見的實(shí)驗(yàn)儀器，更加增添學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的樂趣，但同時(shí)卻認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)比較麻煩，自己不愿意參與。究其原因，是學(xué)生缺乏對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，不明確科學(xué)實(shí)驗(yàn)真正的內(nèi)涵。大多數(shù)學(xué)生表面上對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)課有很大的興趣，但又因其本身實(shí)驗(yàn)理論基礎(chǔ)的匱乏，對(duì)實(shí)驗(yàn)的步驟并不清楚，表現(xiàn)出來對(duì)實(shí)驗(yàn)熱切情緒，只是源于實(shí)驗(yàn)器材激發(fā)了他們本身的獵奇心理。這種情況在大部分學(xué)校中已經(jīng)成為常態(tài)。

學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的本質(zhì)含義理解不深入，但新課程的基礎(chǔ)要求是提升學(xué)生整體科學(xué)素養(yǎng)水平，目前小學(xué)科學(xué)試驗(yàn)中學(xué)生的表現(xiàn)顯然是與新課標(biāo)發(fā)展目標(biāo)相悖的，這也是學(xué)校和教師亟待解決的問題。

（二）實(shí)驗(yàn)室教學(xué)設(shè)備條件有待改善

有些學(xué)?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)器材不足，難以滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)的要求。因?yàn)槿狈ο嚓P(guān)儀器，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室的作用難以得到充分發(fā)揮，使得科學(xué)實(shí)驗(yàn)室相當(dāng)于教室;因?yàn)閷?shí)驗(yàn)室缺乏相關(guān)基礎(chǔ)設(shè)備，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)和在教室里操作大同小異。

沒有實(shí)驗(yàn)器材何談實(shí)驗(yàn)？造成這一狀況的原因是多方面的。首先，學(xué)校長時(shí)間的忽視。因?yàn)閷W(xué)校被傳統(tǒng)思想束縛，認(rèn)為學(xué)生只要注重應(yīng)試教育，本著對(duì)于實(shí)際操作可有可無的錯(cuò)誤思想，很少將經(jīng)費(fèi)投入在實(shí)驗(yàn)儀器上面。其次，實(shí)驗(yàn)室很多實(shí)驗(yàn)器材往往被擱置在一邊，在實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)中這些器材沒有被使用。

一方面，是因?yàn)橄嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)儀器的缺失，一些較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)難以操作。而實(shí)驗(yàn)缺乏了相關(guān)的儀器就很難完美地展現(xiàn)給學(xué)生，便失去了它本質(zhì)的意義，教師大多會(huì)不進(jìn)行操作，轉(zhuǎn)為理論授課，使得實(shí)驗(yàn)儀器并沒有被充分利用。

另一方面，有部分教師認(rèn)為即使將這一情況反映給學(xué)校，但學(xué)校本身就忽視科學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵，也不會(huì)批準(zhǔn)，就直接不報(bào)告，這就導(dǎo)致學(xué)校一部分實(shí)驗(yàn)儀器長時(shí)間處于短缺狀態(tài)。

（三）教師教學(xué)能力有待提高

很多教師較為年輕，自身的教學(xué)經(jīng)歷不夠豐富，對(duì)課堂紀(jì)律問題的把控經(jīng)驗(yàn)也不足。而且教師在實(shí)驗(yàn)過程中并沒有給學(xué)生建立起做實(shí)驗(yàn)需要科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^念。這就導(dǎo)致學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課中對(duì)實(shí)驗(yàn)較為隨意。因?yàn)槎喾N因素的疊加，實(shí)驗(yàn)課相對(duì)于基礎(chǔ)課堂教學(xué)，學(xué)生更加活躍，教師對(duì)班級(jí)紀(jì)律的控制也變得更為困難。因此，這就需要教師不斷積累教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，拉近和學(xué)生的距離，在實(shí)驗(yàn)課上更好地應(yīng)對(duì)課堂紀(jì)律問題。有些教師在教學(xué)過程中忽略了學(xué)生的主體性，并沒有真正引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真思考每一個(gè)實(shí)驗(yàn)步驟的具體意義，大多處在教師說實(shí)驗(yàn)，學(xué)生照搬實(shí)驗(yàn)的情況。因此，小學(xué)生很難意識(shí)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要意義。因?yàn)榻處熃虒W(xué)能力不高，教學(xué)模式容易固化。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候，很多教師只是粗淺地示范一遍，便讓學(xué)生進(jìn)行模仿;又因?yàn)榻處熥陨韺?duì)科學(xué)的掌握能力不足，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中缺乏創(chuàng)新，難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性。

新課程改革的要求不只針對(duì)學(xué)生，它還需要教師具備相當(dāng)?shù)目茖W(xué)試驗(yàn)知識(shí)的儲(chǔ)備。教師要能夠在實(shí)驗(yàn)課上憑借自身掌握的實(shí)驗(yàn)理論，結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)的需求及時(shí)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，以激發(fā)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)的興趣。這就要求教師更要注重自我能力的提升，積極創(chuàng)新教學(xué)內(nèi)容，不斷提高教學(xué)效率，避免出現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容單一的情況。

四、課程標(biāo)準(zhǔn)視域下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化措施

（一）激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣

因?yàn)樾W(xué)生的認(rèn)知水平普遍較低，大部分學(xué)生對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)只停留在表面，僅僅是沉浸在實(shí)驗(yàn)帶來的獵奇性，很難從根本上明白實(shí)驗(yàn)的真正意義，對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的目的、步驟、意義等都沒有清晰的認(rèn)識(shí)。但新課標(biāo)的要求是讓學(xué)生能跟上時(shí)代發(fā)展的步伐，充分了解當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平，在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，為我國培育未來的科學(xué)人才奠定基礎(chǔ)。

對(duì)此，身為科學(xué)實(shí)驗(yàn)教師，要改變傳統(tǒng)思維方式，適應(yīng)當(dāng)下信息化教育的趨勢(shì)，借助豐富的教育資源和先進(jìn)的科學(xué)教育手段，創(chuàng)新教育模式，適應(yīng)學(xué)生發(fā)展。教師要提高學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性，使其從真正意義上明確科學(xué)實(shí)驗(yàn)的含義，并在實(shí)驗(yàn)中踴躍表達(dá)自身的見解，在寓教于樂中豐富學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并提升他們的科學(xué)素養(yǎng)水平。

（二）完善實(shí)驗(yàn)室基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基礎(chǔ)是實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)是完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“地基”，實(shí)驗(yàn)過程中必須借助相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行。如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上開展，那么它就和實(shí)驗(yàn)本身的意義背道而馳，導(dǎo)致科學(xué)這門課程只會(huì)浮于表面。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)與其他科目教學(xué)的不同就在于它是一門實(shí)踐性課程。實(shí)驗(yàn)課程與其他基礎(chǔ)理論性課程的差異在于，學(xué)生需要親手去進(jìn)行這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的操作，并在操作中具體掌握實(shí)驗(yàn)的要求，了解實(shí)驗(yàn)的意義。

因此，這就要求學(xué)生在進(jìn)行具體操作的時(shí)候有實(shí)驗(yàn)器材的支持。但調(diào)研發(fā)現(xiàn)，大部分學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中實(shí)驗(yàn)器材的配備難以達(dá)到新課標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)，而且學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作也需要一定的成本支撐，但學(xué)校沒有充分的經(jīng)費(fèi)去及時(shí)購買補(bǔ)充器材，這也成了制約實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)根本原因。鑒于此，學(xué)校需要和上級(jí)部門協(xié)同商議，增加實(shí)驗(yàn)器材的成本，完善教學(xué)條件。

（三）提升教師實(shí)驗(yàn)綜合能力

加強(qiáng)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)專業(yè)能力培訓(xùn)是非常重要的。從目前存在的問題看，教師自身的實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平及對(duì)課堂的管控能力都存在明顯不足，亟須教師和學(xué)校的相互配合，從而提升教師自身的實(shí)驗(yàn)綜合能力水平。

首先，針對(duì)教師實(shí)驗(yàn)綜合能力水平不高的現(xiàn)狀，教育部門有必要開展教研活動(dòng)，為教師提供更加豐富的學(xué)習(xí)資源。其次，學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)可以成立專門的科學(xué)研究小組，召集教師一起學(xué)習(xí)，共同進(jìn)步。最為重要的是，教師要不斷提升自身對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的認(rèn)識(shí)，深入鉆研，要學(xué)會(huì)利用信息化教育時(shí)代帶來的機(jī)遇，在不斷向前發(fā)展的時(shí)代中豐富并完善自身知識(shí)體系，切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)綜合能力。教師要做到在教學(xué)過程中對(duì)實(shí)驗(yàn)器材得心應(yīng)手，積極創(chuàng)新教育模式，順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流。

從基礎(chǔ)教育階段引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)探索精神、提高學(xué)生的理論水平。科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為培養(yǎng)學(xué)生核心能力的有效途徑，可以促使小學(xué)生形成完整的科學(xué)觀，提升他們的科學(xué)素養(yǎng)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在提高學(xué)生科研能力方面發(fā)揮著越來越積極的作用，因此，教師和科研人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討，為學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。