2017年，教育部印發(fā)的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，“要重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，努力創(chuàng)設(shè)適宜的學(xué)習(xí)環(huán)境，促進(jìn)學(xué)生積極參與、主動(dòng)探究，引導(dǎo)學(xué)生做好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)”。因此，必須高質(zhì)量開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)。然而，現(xiàn)實(shí)困境給小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了諸多挑戰(zhàn)。

盡管消減大班額成效顯著，但由于城鎮(zhèn)化帶來(lái)的城市學(xué)校生源增加和過(guò)去在校生數(shù)量較大基數(shù)的影響，很多地方的平均班額仍在50人以上。相對(duì)于國(guó)家制定的不超過(guò)45人班額的標(biāo)準(zhǔn)，這樣的班級(jí)人數(shù)仍屬大班額。根據(jù)現(xiàn)有的生源規(guī)模和城市發(fā)展規(guī)劃預(yù)測(cè)，這樣的大班額運(yùn)行仍將在今后一段時(shí)期持續(xù)。大班額下，實(shí)驗(yàn)器材“缺”、實(shí)驗(yàn)組織“難”、實(shí)驗(yàn)效果“差”，很多教師知難而退，部分教師即使偶爾嘗試也在下課后深感沮喪……作為長(zhǎng)期扎根一線的科學(xué)教師、教學(xué)管理者，我們?cè)趯W(xué)校的大力支持下，聚焦大班額背景下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，在參考已有同類研究成果的基礎(chǔ)上，采用文獻(xiàn)綜述、課堂觀察、實(shí)驗(yàn)班對(duì)比等方式方法展開(kāi)研究，整理提煉出如下優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐策略。

歸類分工準(zhǔn)備，合力充實(shí)實(shí)驗(yàn)器材

針對(duì)目前區(qū)域內(nèi)普遍存在學(xué)校器材不能滿足教學(xué)需求的問(wèn)題，我們把實(shí)驗(yàn)材料歸類，合理分配給師生和學(xué)校共同承擔(dān)解決。

研究舉例：在四年級(jí)下冊(cè)“開(kāi)心游樂(lè)場(chǎng)”單元教學(xué)時(shí)，需要用到的實(shí)驗(yàn)材料有水槽、量杯、塑料塊、橡皮泥、玻璃球、泡沫板、測(cè)力計(jì)、木塊（帶鉤）、鉤碼、橡皮筋、毛巾。儀器室里有水槽、量杯、測(cè)力計(jì)、鉤碼。教師可以準(zhǔn)備木塊，裝上鉤子，做成實(shí)驗(yàn)所需要的帶鉤的木塊，其他材料生活中也比較常見(jiàn)，學(xué)生可以準(zhǔn)備。

對(duì)這些材料準(zhǔn)備進(jìn)行分類，分工安排如下。生活易得材料由學(xué)生承擔(dān)：橡皮泥、跳棋彈珠（做玻璃球）、泡沫板。簡(jiǎn)單加工/不常見(jiàn)材料由教師承擔(dān)：木塊加鉤（使用測(cè)力計(jì)時(shí)方便操作）。專用儀器材料由學(xué)校承擔(dān)：水槽、量杯、測(cè)力計(jì)和鉤碼。這樣，很好地解決了分組實(shí)驗(yàn)材料，在大班額背景下，學(xué)生可以順利進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)。

操作時(shí)，需要注意以下幾點(diǎn)：教師根據(jù)教學(xué)設(shè)計(jì)，提前做好儀器、材料的種類和數(shù)量計(jì)劃;對(duì)于需要學(xué)生準(zhǔn)備的，教師至少提前一周在班級(jí)“招標(biāo)”，以利于學(xué)生有時(shí)間完成任務(wù)，而且要有備用，一個(gè)人能備齊的，要安排兩個(gè)人，提前上交教師審核;對(duì)參與實(shí)驗(yàn)器材準(zhǔn)備的學(xué)生及時(shí)鼓勵(lì)，可將其計(jì)入平時(shí)成績(jī);重視引導(dǎo)學(xué)生明白，實(shí)驗(yàn)用的各種材料就在我們身邊，探究時(shí)時(shí)都能進(jìn)行。

改進(jìn)課堂評(píng)價(jià)，培養(yǎng)合作探究習(xí)慣

為提升分組實(shí)驗(yàn)的有效性，我們有針對(duì)性地設(shè)計(jì)了評(píng)價(jià)量表。在研究過(guò)程中，我們不斷修改和完善評(píng)價(jià)量表，盡可能把復(fù)雜的課堂觀察因素和方便操作有機(jī)融合，以利于規(guī)范、客觀呈現(xiàn)課堂面貌，發(fā)現(xiàn)課堂亮點(diǎn)、改進(jìn)點(diǎn)。

實(shí)施本項(xiàng)策略時(shí)，要不斷優(yōu)化評(píng)價(jià)量表，讓評(píng)價(jià)內(nèi)容更好地引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣;要堅(jiān)持由扶到放，先由組長(zhǎng)評(píng)價(jià)，再到課堂上留出時(shí)間評(píng)價(jià)，最終到課余由組長(zhǎng)指導(dǎo)、成員自主評(píng)價(jià);要及時(shí)跟進(jìn)，對(duì)評(píng)價(jià)中出現(xiàn)的各種問(wèn)題，如組長(zhǎng)職責(zé)的發(fā)揮、組員自評(píng)的情況等，個(gè)性問(wèn)題個(gè)別教育，共性問(wèn)題典型指導(dǎo);要定期總結(jié)，對(duì)表現(xiàn)優(yōu)秀的組長(zhǎng)和小組予以表彰。

優(yōu)化分組分工，提高小組實(shí)驗(yàn)效率

科學(xué)學(xué)科固定了小組組織架構(gòu)，每組3～4人，1名組長(zhǎng)、1名副組長(zhǎng)。每次實(shí)驗(yàn)時(shí)，再提前明確具體分工：材料員、操作員、觀察員、記錄員、展示交流員。

小組內(nèi)實(shí)驗(yàn)職責(zé)分工，原則上A類學(xué)生在組織能力和自我約束管理能力上都比較突出，除了做組長(zhǎng)，還兼任材料員;B類學(xué)生兩人分別為操作員和記錄員，他們可以獨(dú)立完成一項(xiàng)任務(wù)，而操作和記錄，都需要一個(gè)獨(dú)立人員來(lái)完成;C類學(xué)生為第一觀察員，考慮到他們各項(xiàng)能力相對(duì)弱一些，明確任務(wù)可以強(qiáng)化其責(zé)任，以利于其主動(dòng)性發(fā)揮，組長(zhǎng)是隱藏的觀察員，可以助力這一類學(xué)生完成觀察任務(wù)。

實(shí)施此項(xiàng)策略時(shí)，需注意以下關(guān)鍵點(diǎn)：班級(jí)小組要相對(duì)固定，以利于小組這個(gè)集體的建立;教師要建立小組平時(shí)表現(xiàn)評(píng)價(jià)記錄，結(jié)合實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)課習(xí)慣養(yǎng)成、分組實(shí)驗(yàn)成效等內(nèi)容，對(duì)小組及時(shí)評(píng)價(jià)，定期總結(jié);要重視小組長(zhǎng)作用的發(fā)揮;可建立組內(nèi)公約，約定組長(zhǎng)和組員的權(quán)利、義務(wù)，合力促進(jìn)小組建設(shè)。

扎實(shí)探究過(guò)程，提升科學(xué)思維品質(zhì)

不論哪個(gè)學(xué)段的科學(xué)課，都要注重學(xué)生的自主探究，讓學(xué)生逐漸習(xí)得適合自己的科學(xué)探究方法，促進(jìn)科學(xué)思維的發(fā)展。例如，在《滑梯與摩擦力》這節(jié)實(shí)驗(yàn)課中，在實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制訂時(shí)是這樣設(shè)計(jì)的。

師：試試把你的書(shū)本放在桌面上往前推，感受到摩擦力了嗎？摩擦力在我們生活中非常常見(jiàn)，那摩擦力的大小和什么有關(guān)呢？可以結(jié)合生活中的一些現(xiàn)象來(lái)作出假設(shè)。

生1：我覺(jué)得可能和重量有關(guān)，如果一個(gè)箱子非常重，那我們就很難推動(dòng)。

師：哦，你認(rèn)為摩擦力的大小和物體的重量有關(guān)。還有嗎？

生2：我認(rèn)為可能與地面有關(guān)系，推冰壺的時(shí)候，前邊會(huì)有人一直在摩擦冰面，這樣就會(huì)更光滑，滑得更遠(yuǎn)。

師：所以你推斷，冰面或者接觸到地方的粗糙程度也會(huì)影響摩擦力的大小，對(duì)嗎？

生2：嗯，越光滑的表面，摩擦力會(huì)小一些。

師：大家提出了這些猜想，那就需要我們用實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。剛才同學(xué)們提到了兩個(gè)可能的因素，我們一個(gè)一個(gè)來(lái)驗(yàn)證。老師準(zhǔn)備了這些實(shí)驗(yàn)材料，如果要研究摩擦力大小和接觸面粗糙程度的關(guān)系，你會(huì)選擇哪些材料？怎么設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?/p>

生3：選擇測(cè)力計(jì)、木塊、毛巾，用測(cè)力計(jì)拉動(dòng)木塊，第一次可以在桌面上拉動(dòng)，第二次放到毛巾上拉動(dòng)，看看測(cè)力計(jì)的示數(shù)。

…………

在以上實(shí)驗(yàn)計(jì)劃制訂的過(guò)程中，由教師的引導(dǎo)到學(xué)生選擇器材、理出實(shí)驗(yàn)方法，再由扶到放，充分發(fā)揮了學(xué)生的自主探究作用。此項(xiàng)策略實(shí)施的重點(diǎn)是依據(jù)小學(xué)科學(xué)探究能力的訓(xùn)練安排，將提出問(wèn)題、做出假設(shè)、制訂計(jì)劃、搜集證據(jù)、處理信息、得出結(jié)論、表達(dá)交流、反思評(píng)價(jià)等探究活動(dòng)落到實(shí)處，突出訓(xùn)練重點(diǎn)，讓提問(wèn)、猜想、計(jì)劃、驗(yàn)證、交流、反思成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的常態(tài)，學(xué)生的科學(xué)思維才會(huì)在課堂中潛滋暗長(zhǎng)。

信息技術(shù)輔助，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果

不同信息技術(shù)手段、資源的利用和展示，會(huì)使課堂內(nèi)容節(jié)奏分明、重點(diǎn)突出，讓學(xué)生的自主探究和小組合作更加便捷。我們?cè)谡n堂上使用到的信息技術(shù)主要有：課堂視頻導(dǎo)入——生動(dòng)形象、激發(fā)興趣、拓展思維，相關(guān)圖片展示——直觀具體，重點(diǎn)內(nèi)容突出表示——提示引導(dǎo)，實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)操作視頻展示——提示引導(dǎo)，實(shí)物展臺(tái)——直觀具體、引發(fā)思考。

例如，在《影子的形成》一課中，課堂起始以“踩影子”的視頻為導(dǎo)入，激發(fā)了學(xué)生的興趣，學(xué)生開(kāi)始思考影子是怎么形成的。在認(rèn)識(shí)到影子產(chǎn)生的條件中有光源這個(gè)知識(shí)點(diǎn)時(shí)，教師以圖片的形式出示電燈、太陽(yáng)、月亮、螢火蟲(chóng)等，引導(dǎo)學(xué)生去分辨，也更加直觀地讓學(xué)生理解概念和運(yùn)用概念。在實(shí)驗(yàn)完成后，教師利用實(shí)物展臺(tái)展示學(xué)生的實(shí)驗(yàn)記錄單，讓學(xué)生看到了不同小組的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行對(duì)比和發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，使得課堂更加高效。再如，在執(zhí)教《點(diǎn)亮小燈泡》時(shí)，教師利用動(dòng)圖的形式更形象地將電路中電流的流動(dòng)方向重點(diǎn)突出，讓學(xué)生清楚地看到實(shí)際電路中看不到的電流流動(dòng)，幫助學(xué)生理解了小燈泡點(diǎn)亮的原理。

實(shí)施本項(xiàng)策略，教師要注意以下幾點(diǎn)：教學(xué)不能被課件牽著鼻子走，課件只起輔助作用;課件不能完全代替實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)演示視頻、仿真實(shí)驗(yàn)雖然直觀、生動(dòng)、省事、省時(shí)，但對(duì)學(xué)生操作能力、合作習(xí)慣、探究精神的培養(yǎng)很有局限;實(shí)物展示要重視學(xué)生操作能力的訓(xùn)練。

（本文系2021年度鄭州市教育科學(xué)一般課題“大班額背景下優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐策略研究”的成果之一。立項(xiàng)編號(hào)：2021-ZJKYB-X03-061）