李雪梅

〔摘? ? 要〕? 《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：義務(wù)教育科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程，具有實(shí)踐性。小學(xué)科學(xué)教學(xué)要以探究實(shí)踐為核心，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力和思維能力的重要途徑，這些能力的形成與發(fā)展是提升學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的重要方面。筆者在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中，通過優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生探究興趣；通過轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方式，凸顯學(xué)生主體地位；通過強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維能力。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；優(yōu)化；轉(zhuǎn)化；強(qiáng)化

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 14-0043-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：義務(wù)教育科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程，具有實(shí)踐性。小學(xué)科學(xué)教學(xué)要以探究與實(shí)踐為核心，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、學(xué)習(xí)能力和思維能力的重要途徑，這些能力的形成與發(fā)展是提升學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的重要方面。科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力，是科學(xué)課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)。因此，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，全面激發(fā)學(xué)生的探究興趣；轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方式，進(jìn)一步凸顯學(xué)生的主體地位；強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。

一、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，激發(fā)學(xué)生探究興趣

孔子曰：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者?！比绾巫寣W(xué)生成為“樂知者”，這就要求教師在教學(xué)理念、教學(xué)方法上進(jìn)行大膽的探索與創(chuàng)新，讓科學(xué)的種子在學(xué)生的腦海中生根發(fā)芽，綻放出美麗的花朵，讓探究科學(xué)的興趣成為學(xué)生終身學(xué)習(xí)的動(dòng)力。在指導(dǎo)小學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過程中，教師要鼓勵(lì)學(xué)生大膽質(zhì)疑、發(fā)散思維和勇于創(chuàng)新。教師要優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，激起學(xué)生濃厚的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣。

例如，在教學(xué)《100毫升水能溶解多少克食鹽》一課時(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生以小組合作、自主探究為主要學(xué)習(xí)方式，經(jīng)歷了“提出問題—預(yù)測(cè)—制訂實(shí)驗(yàn)計(jì)劃—得出結(jié)論”的學(xué)習(xí)過程。在具體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師設(shè)計(jì)了比較開放的教學(xué)模式，為學(xué)生準(zhǔn)備了100毫升水、玻璃棒以及每包分別為1克、2克、5克和10克包裝的食鹽若干。學(xué)生根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)計(jì)劃領(lǐng)取材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中可以臨時(shí)改變計(jì)劃，如有需要不同包裝克數(shù)的食鹽可自由上臺(tái)領(lǐng)取。課堂上，學(xué)生精確分析，深化了科學(xué)探究的意識(shí)，也培養(yǎng)了學(xué)生了良好的科學(xué)探究習(xí)慣?！耙好姹仍瓉砀吡恕薄霸跀嚢柽^程中溶液會(huì)變白，靜置后又變成透明了”“一定量的水中溶解的食鹽量是有限的”“100毫升水里大約能溶解36克食鹽”……?這些都是學(xué)生的真實(shí)發(fā)現(xiàn)，是很寶貴的科學(xué)探究成果。開放式的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)讓學(xué)生在“玩”中學(xué)知識(shí)，在“悟”中明方法，在“做”中有發(fā)現(xiàn)，學(xué)生學(xué)得主動(dòng)，學(xué)得輕松，充分感受到了學(xué)習(xí)的快樂。

又如，“日食的形成”這一模擬實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)是讓學(xué)生對(duì)產(chǎn)生日食現(xiàn)象的原因進(jìn)行分析，并結(jié)合分析結(jié)果進(jìn)行猜測(cè)。同時(shí)，還能借助模擬日食時(shí)的天體構(gòu)成以及模擬的運(yùn)動(dòng)方式，對(duì)之前的猜測(cè)進(jìn)行驗(yàn)證。在教學(xué)中，教師安排學(xué)生先對(duì)日食的現(xiàn)象特征進(jìn)行描述，即“太陽(yáng)好像隱藏在一個(gè)物體之下”“擋光的物體呈球狀且并不透明”等等。在完成這個(gè)環(huán)節(jié)之后，教師繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)兩個(gè)問題進(jìn)行假設(shè)：“是不是有什么天體把太陽(yáng)的光擋住了呢？”“我們應(yīng)該設(shè)計(jì)什么樣的模擬實(shí)驗(yàn)來對(duì)假設(shè)進(jìn)行驗(yàn)證呢？”然后，引導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)行思考：需要準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料是什么？分別對(duì)什么進(jìn)行模擬？學(xué)生根據(jù)發(fā)生日食所體現(xiàn)出來的特點(diǎn)，選擇用手電筒來表示太陽(yáng)，用地球儀代表地球，用乒乓球代表月球。這樣，學(xué)生在教師的引導(dǎo)下進(jìn)行討論與交流，通過實(shí)驗(yàn)的方式把結(jié)論展示出來。借助模擬操作方式，讓學(xué)生對(duì)自然現(xiàn)象的本質(zhì)進(jìn)行探究，并在這過程中提升學(xué)生的科學(xué)探究能力。

愛因斯坦說：“一個(gè)美妙的實(shí)驗(yàn)，通常要比我們頭腦中提取二十個(gè)公式更有價(jià)值?！笨茖W(xué)知識(shí)來源于科學(xué)實(shí)驗(yàn)探索的結(jié)果，而學(xué)生要學(xué)習(xí)前人的經(jīng)驗(yàn)，就應(yīng)該親身經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過程。它不僅僅能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，更能啟迪思維，培養(yǎng)科學(xué)精神和創(chuàng)新能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力，正是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新性思維的習(xí)慣和能力，使之可持續(xù)發(fā)展以適應(yīng)時(shí)代進(jìn)步的需要。

二、轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方式，引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

科學(xué)課是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)的重要手段。因此，教師必須改進(jìn)和轉(zhuǎn)化實(shí)驗(yàn)方式，將實(shí)驗(yàn)教學(xué)與探究性學(xué)習(xí)有機(jī)融合起來，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能。在學(xué)生自主參與獲得知識(shí)的過程中，不僅要讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，還要讓學(xué)生將實(shí)驗(yàn)的興趣發(fā)展成更持久的探究興趣和創(chuàng)造興趣。

例如，在教學(xué)“電”這一單元時(shí)，教師用水槽分別裝了導(dǎo)線、小燈泡、電池、開關(guān)、電池盒等材料，就像是超市自選物品一樣，每節(jié)課教師都在講臺(tái)上“擺攤”。讓實(shí)驗(yàn)小組先制訂好實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，并計(jì)算出各種材料需要的數(shù)量，然后由組內(nèi)的材料員上講臺(tái)選取材料。這充分體現(xiàn)了學(xué)生的主體性，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。在教學(xué)《用紙?jiān)煲蛔皹颉薄芬徽n時(shí)，教師發(fā)給每個(gè)小組一張A4打印紙，規(guī)定橋至少應(yīng)達(dá)到的長(zhǎng)、寬、高，讓學(xué)生去設(shè)計(jì)制作紙橋承重比賽。在測(cè)量結(jié)果時(shí)，不同的組制作的紙橋分別能承受10個(gè)到130個(gè)不等數(shù)額的墊圈。很多學(xué)生看到其他組的紙橋承重能力強(qiáng)很不服氣，很自然地引發(fā)了課后的拓展探究。課后，學(xué)生紛紛向教師要A4打印紙，打算回家精心設(shè)計(jì)，挑戰(zhàn)130個(gè)墊圈。在教學(xué)過程中，教師要善于采取切實(shí)有效的措施，引導(dǎo)學(xué)生去實(shí)驗(yàn)、分析、探索、體會(huì)。只有這樣，才能充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，讓學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。

又如，在學(xué)生學(xué)習(xí)了《我的水鐘》一課后，教師向?qū)W生布置了一個(gè)課后拓展性任務(wù)，鼓勵(lì)有興趣的學(xué)生回家自己做一個(gè)受水型水鐘。沒想到的是，學(xué)生竟然制作出了一個(gè)“分秒不差”的水鐘。該水鐘用大油瓶做水源，用大小吸管當(dāng)出水口，可以控制水位，用很細(xì)很長(zhǎng)的水管來受水，在水管上畫出刻度，最小的單位長(zhǎng)度是5秒，而且還可以通過測(cè)算長(zhǎng)度得出一秒的時(shí)間。實(shí)踐證明，在動(dòng)手制作中，不僅有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，鍛煉了學(xué)生的操作技能，還幫助學(xué)生進(jìn)一步理解了理論知識(shí)，更培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新性思維，學(xué)生的創(chuàng)造能力也必然得到極大提高。

小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的探究實(shí)驗(yàn)，能喚起學(xué)生濃厚的認(rèn)知興趣和強(qiáng)烈的求知欲望，學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)科學(xué)知識(shí)后，都希望親自動(dòng)手操作，演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)往往還不能滿足他們的動(dòng)手求知的欲望。因此，教師要想方設(shè)法把實(shí)驗(yàn)教學(xué)延伸到課外，指導(dǎo)學(xué)生就地取材，在課外動(dòng)手做一些小實(shí)驗(yàn)。這樣，既可以鞏固知識(shí)、訓(xùn)練操作技能，又可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)踐能力。

三、強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)過程，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)過程中，應(yīng)高度重視實(shí)驗(yàn)證據(jù)，它能為實(shí)驗(yàn)的結(jié)論提供數(shù)據(jù)支撐。因此，教師要引導(dǎo)學(xué)生對(duì)證據(jù)展開深入探索，準(zhǔn)確地把握證據(jù)的內(nèi)在含義與具體內(nèi)容，從而依據(jù)證據(jù)獲取相應(yīng)的結(jié)論。否則，學(xué)生則往往難以經(jīng)歷獨(dú)立的思考過程，只是等待教師下結(jié)論；或在聽取其他同學(xué)論證時(shí)，充耳不聞或人云亦云。因此，小學(xué)科學(xué)教師要有效培養(yǎng)學(xué)生的證據(jù)意識(shí)，提高學(xué)生的科學(xué)思維能力。

例如，在《抵抗彎曲》一課中，實(shí)驗(yàn)方案已經(jīng)向?qū)W生提供了相關(guān)信息。學(xué)生通過解讀實(shí)驗(yàn)方案，明確了研究?jī)?nèi)容：“增加寬度與厚度是否能夠提升橫梁抗彎曲能力”。根據(jù)已有假設(shè)，學(xué)生進(jìn)行大膽推理：“隨著橫梁寬度、厚度的增加，小墊片數(shù)量提升，抗彎能力發(fā)生變化?！被诖竽懙募僭O(shè)與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)，得出結(jié)果：“橫梁抗彎能力與寬度、厚度有著必然關(guān)聯(lián)?！备鶕?jù)這一結(jié)論，學(xué)生繼續(xù)展開探究，進(jìn)行橫向比較與縱向比較，發(fā)現(xiàn)每一組數(shù)據(jù)之間的規(guī)律。最后，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注實(shí)驗(yàn)材料的比對(duì)，將4倍厚的紙條揭開后展開與4倍寬的紙條進(jìn)行對(duì)比，探索其中的奧妙：“材料相同，抗彎曲能力是否相同？”學(xué)生在比對(duì)、交流和研討過程中，獲得了實(shí)驗(yàn)探究的結(jié)果，即在材料與數(shù)量相同的前提下，厚度增加，抗彎曲能力也隨之而增加?？茖W(xué)不是憑空想象，而是要注重證據(jù)的作用?？茖W(xué)研究的過程，是引導(dǎo)學(xué)生尊重科學(xué)事實(shí)，并且以此為基礎(chǔ)展開邏輯思維推理，最終對(duì)概念加以把握的過程。因此，科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究要強(qiáng)調(diào)證據(jù)的全面性和完整性，助力學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展。

又如，在教學(xué)《熱是怎樣傳遞的》一課時(shí)，教師組織學(xué)生展開“火柴掉落”順序?qū)嶒?yàn)，并要求學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)情況加以匯總，具體數(shù)據(jù)如下。

表中的數(shù)據(jù)真實(shí)而客觀地呈現(xiàn)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)信息，各個(gè)小組的結(jié)論雖然有些差異，但是經(jīng)過細(xì)致觀察，卻能夠發(fā)現(xiàn)其中的問題，教學(xué)過程如下。

師：請(qǐng)同學(xué)們觀察這個(gè)表格，你能夠發(fā)現(xiàn)什么？這些數(shù)據(jù)能夠說明什么現(xiàn)象？

生1：一共有9個(gè)小組，這9個(gè)小組中，大多數(shù)小組的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是離火苗近的火柴棒先掉，可以得出結(jié)論，熱傳遞的規(guī)律是從近到遠(yuǎn)。

生?2：但是有幾個(gè)小組的情況不同，因此這一組數(shù)據(jù)無法證明你的說法是正確的。

教師不急于判斷，給學(xué)生更加廣闊的討論空間。

生3：雖然有幾個(gè)小組情況不一致，但是整體上看近處先掉落，因此我同意他（生1）的看法。

教師微笑著引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)觀察表格，并且提出問題。

師：請(qǐng)大家觀察第五組、第六組、第八組的具體情況，并請(qǐng)這幾個(gè)小組如實(shí)介紹實(shí)驗(yàn)過程。

生（第五組）：可能是因?yàn)楸旧砭嚯x近，所以B、C就一起掉了。

生（第六組）：可能是因?yàn)锳黃油涂得比較多，它在短時(shí)間內(nèi)沒有化掉，所以B先掉落。

生（第八組）：我們可能也是因?yàn)榻oC涂了太多黃油了。

師：同學(xué)們分析得非常好，我們一起來欣賞一部短片，你們是這部短片的主角哦，拍攝內(nèi)容就是剛才大家做實(shí)驗(yàn)的情況。

（教師借助多媒體拍攝短片：火柴距離熱源近的地方逐漸掉落）。

師：上面是我們班的情況，接下來我們來看其他班級(jí)的實(shí)驗(yàn)情況。

（播放視頻：涂黃油、火柴掉落等過程。黃油涂抹的量，影響掉落順序）通過比對(duì)，獲取結(jié)論，有效完成教學(xué)目標(biāo)。

從以上教學(xué)過程可以看出，教師課前預(yù)設(shè)非常全面。在課堂上，及時(shí)關(guān)注學(xué)生生成情況，即便是數(shù)據(jù)能夠說明問題的前提下，教師還充分利用補(bǔ)充資料完善證據(jù)，保障證據(jù)的完整性和充分性。同時(shí)，在師生和生生的交流互動(dòng)過程中，有效發(fā)展了學(xué)生的科學(xué)思維。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力和思維能力的重要途徑?；趯W(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，要充分理解學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究需求，有效激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)過程的開放性、探究性和發(fā)展性。在發(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的基礎(chǔ)上，全面提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

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