小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種非常有效的教育手段，不僅能夠幫助學(xué)生掌握科學(xué)知識，還能夠培養(yǎng)學(xué)生的多種關(guān)鍵能力，提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。通過參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生能夠在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，從觀察、思考等多個(gè)層面得到鍛煉，這些能力對于他們的全面發(fā)展至關(guān)重要，顯著提高了他們對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣和參與度。

一、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)

首先，科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚺囵B(yǎng)學(xué)生的觀察能力，增強(qiáng)其合作意識。小學(xué)生對新鮮事物充滿了好奇心，而科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以引導(dǎo)他們主動觀察自然界中的各種現(xiàn)象，學(xué)會用科學(xué)的眼光去發(fā)現(xiàn)問題，從而極大地提高他們的觀察能力和探索未知的興趣。例如，在做植物生長實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生可以通過觀察植物的生長變化來學(xué)習(xí)植物生長所需的條件以及這些條件如何影響植物的生長。同時(shí)，很多科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要團(tuán)隊(duì)合作完成，這要求學(xué)生學(xué)會與他人協(xié)作，共同解決問題，尤其是通過觀察實(shí)驗(yàn)變化實(shí)現(xiàn)有效交流，并分享觀察結(jié)果，這些都能有效地鍛煉他們的溝通技巧。例如，在做生態(tài)瓶實(shí)驗(yàn)時(shí)，小組成員需要分工合作，有的負(fù)責(zé)收集材料，有的負(fù)責(zé)生態(tài)瓶的制作，有的則負(fù)責(zé)記錄生物的變化情況，這種方式能夠增進(jìn)學(xué)生之間的相互理解與信任。

其次，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于提升學(xué)生的基本科學(xué)技能。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂中，學(xué)生能夠掌握一些基本的科學(xué)技能，比如使用測量工具進(jìn)行數(shù)據(jù)記錄與分析等，這樣的實(shí)踐操作不僅能夠提高學(xué)生的實(shí)踐水平，還能讓他們學(xué)會如何科學(xué)地處理信息。例如，在研究水的沸騰點(diǎn)時(shí)，學(xué)生既要了解沸騰的科學(xué)原理，又要掌握溫度計(jì)的使用方法，并記錄不同時(shí)間點(diǎn)的溫度值。通過親身操作，學(xué)生能夠在直觀的體驗(yàn)中理解抽象的科學(xué)原理，在實(shí)踐中獲得的知識比單純的記憶更牢固。比如，在探究磁鐵性質(zhì)時(shí)，學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)吸引和排斥現(xiàn)象，并結(jié)合書本知識來探究這一原理，從而更加深刻地理解磁性這一概念。

最后，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生形成批判性思維。在課堂科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會被鼓勵提出問題、做出假設(shè)并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案來驗(yàn)證這些假設(shè)，這一過程有助于提高學(xué)生的思維水平，提升其解決實(shí)際問題的能力。例如，在研究不同材料的導(dǎo)熱性時(shí)，學(xué)生可能思考哪些因素會影響材料的導(dǎo)熱性能，并通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的探索往往沒有標(biāo)準(zhǔn)答案，這為學(xué)生的創(chuàng)新提供了空間，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生嘗試不同的方法來達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模蛘咴谠械膶?shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)，設(shè)計(jì)出新的實(shí)驗(yàn)方案。開放式的實(shí)驗(yàn)活動能夠極大地激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造力。

二、當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在著多方面的問題，這些問題不僅影響了教學(xué)質(zhì)量，還阻礙了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。針對這些問題，相關(guān)教育部門、學(xué)校管理者、教師以及社會各界需要共同努力，從改善硬件設(shè)施、提升教師專業(yè)能力、豐富教學(xué)內(nèi)容等方面入手，全面提高小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平，確保學(xué)生能夠享受到高質(zhì)量的科學(xué)教育。結(jié)合多年的工作經(jīng)驗(yàn)，筆者對當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題進(jìn)行了詳細(xì)剖析：

一是教學(xué)資源的局限性。許多學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)室和儀器室仍然沿用舊有的常識儀器，這些儀器往往無法滿足新課程標(biāo)準(zhǔn)下的實(shí)驗(yàn)需求。比如，一些傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材可能只適用于特定類型的實(shí)驗(yàn)，而無法支持更加多樣化、創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)。此外，部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室設(shè)施老舊，缺乏必要的維護(hù)與更新，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)條件受限，難以保證實(shí)驗(yàn)的安全性和有效性。

二是實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在明顯的應(yīng)試化傾向。在應(yīng)試教育的壓力下，有些學(xué)校和教師將科學(xué)實(shí)驗(yàn)視為應(yīng)付考核的形式，而非真正意義上的探究活動，這種做法導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)流于形式，缺乏深度與廣度，學(xué)生往往只是被動地跟隨教師的指導(dǎo)進(jìn)行操作，而缺乏自主探索的機(jī)會，長此以往，探究興趣和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)會受到阻礙。

三是教師的專業(yè)素養(yǎng)不夠，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的創(chuàng)新性不足。教學(xué)效果是教師能力的體現(xiàn)，如果教師缺乏足夠的實(shí)踐水平和創(chuàng)新素養(yǎng)，特別是在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、安全規(guī)范等方面，會導(dǎo)致他們出現(xiàn)錯誤示范或不準(zhǔn)確的解釋，從而誤導(dǎo)學(xué)生。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，新的科學(xué)知識層出不窮，但學(xué)校的科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往滯后于時(shí)代發(fā)展的步伐，一些實(shí)驗(yàn)仍然停留在較為基礎(chǔ)的層面，缺乏與現(xiàn)代科技相聯(lián)系的新穎的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

三、傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的局限性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式在過去的幾十年里一直是科學(xué)教育的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生基礎(chǔ)知識方面發(fā)揮了重要作用。然而，隨著教育理念的發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的局限性日益凸顯。為了更好地適應(yīng)未來的教育需求，教育工作者需要探索更加靈活、互動性強(qiáng)、注重學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的新型科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的局限性主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，教師角色定位模糊。在傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師是課堂的主導(dǎo)者而并非引導(dǎo)者，學(xué)生的主動性受到限制。在這種模式下，教師的角色定位比較模糊，既需要作為知識的傳遞者，又需要作為實(shí)驗(yàn)過程的指導(dǎo)者，有時(shí)還需要充當(dāng)實(shí)驗(yàn)安全的監(jiān)督者。多重角色的疊加使得教師難以專注于某一方面的工作，進(jìn)而影響了教學(xué)質(zhì)量。

第二，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)生活脫節(jié)。許多傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用有所脫節(jié)，學(xué)生往往難以理解各種實(shí)驗(yàn)蘊(yùn)含的深層次道理和實(shí)踐價(jià)值。例如，某些物理實(shí)驗(yàn)可能僅僅是為了驗(yàn)證某個(gè)理論公式，而缺乏對實(shí)際應(yīng)用場景的介紹，導(dǎo)致學(xué)生難以將所學(xué)知識與日常生活聯(lián)系起來，降低了學(xué)習(xí)的實(shí)用性和趣味性。

第三，缺少反饋與評估機(jī)制。傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)通常缺乏有效的反饋機(jī)制，教師只能通過最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告來評價(jià)學(xué)生的表現(xiàn)，缺少及時(shí)的反饋意味著學(xué)生很難在實(shí)驗(yàn)過程中得到有效的指導(dǎo)，這種單一的評價(jià)方式無法全面反映學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的學(xué)習(xí)狀態(tài)。

第四，科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)應(yīng)用落后。隨著信息技術(shù)的發(fā)展，虛擬實(shí)驗(yàn)、模擬軟件等新型教學(xué)工具已經(jīng)廣泛應(yīng)用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)教育領(lǐng)域。相比之下，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然依賴實(shí)體實(shí)驗(yàn)室和傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)器材，這在一定程度上限制了教學(xué)內(nèi)容的多樣性和靈活性此外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)往往需要消耗較多的時(shí)間和物質(zhì)資源，而虛擬實(shí)驗(yàn)則可以大幅減少這些成本。

四、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作的創(chuàng)新建議

（一)創(chuàng)新應(yīng)用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)

數(shù)字化實(shí)驗(yàn)技術(shù)的創(chuàng)新應(yīng)用為小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了前所未有的機(jī)遇，通過引入現(xiàn)代化的技術(shù)手段，不僅可以提高教學(xué)效果，還能引導(dǎo)學(xué)生將生活經(jīng)驗(yàn)與小學(xué)實(shí)驗(yàn)相融合，培養(yǎng)其觀察生活、主動思考的好習(xí)慣，進(jìn)而提升其個(gè)人學(xué)習(xí)能力和綜合素養(yǎng)。

首先，虛擬現(xiàn)實(shí)（VR）和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)（AR）等技術(shù)的應(yīng)用。這兩項(xiàng)技術(shù)在教學(xué)領(lǐng)域已經(jīng)得到了普遍使用，對提升教學(xué)水平意義重大。通過VR技術(shù)，學(xué)生可以“親身體驗(yàn)”復(fù)雜的生物結(jié)構(gòu)或化學(xué)反應(yīng)過程，而不需要真實(shí)的實(shí)驗(yàn)材料，這種方式不僅能夠降低實(shí)驗(yàn)成本，還能夠減少實(shí)驗(yàn)帶來的潛在風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)，AR技術(shù)有利于學(xué)生在課堂上接觸更多的網(wǎng)絡(luò)虛擬元素，提升課堂的趣味性，比如，使用AR應(yīng)用程序觀察植物的生長周期，通過智能手機(jī)或平板電腦的攝像頭捕捉植物圖像，并在屏幕上顯示關(guān)于植物的信息。

其次，在線模擬實(shí)驗(yàn)平臺的應(yīng)用。在線模擬實(shí)驗(yàn)平臺可以讓小學(xué)生獲得更豐富的學(xué)習(xí)資源和靈活的學(xué)習(xí)時(shí)間，豐富的實(shí)驗(yàn)?zāi)K覆蓋物理、化學(xué)、生物學(xué)等多個(gè)學(xué)科，學(xué)生在課余時(shí)間可以自由安排實(shí)驗(yàn)，感受不同學(xué)科的知識原理。此外，這些平臺還提供了即時(shí)反饋功能，有助于學(xué)生更好地理解實(shí)驗(yàn)原理，比如通過在線模擬平臺，學(xué)生可以在家里完成電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，實(shí)時(shí)查看電流、電壓的變化，并根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果調(diào)整電路設(shè)計(jì)。

最后，數(shù)據(jù)采集與分析工具的應(yīng)用?，F(xiàn)代數(shù)據(jù)采集工具如傳感器、數(shù)據(jù)記錄器等，可以集成到課堂教學(xué)中，幫助學(xué)生實(shí)時(shí)監(jiān)測并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這些工具通常與計(jì)算機(jī)或移動設(shè)備相連接，可以自動收集實(shí)驗(yàn)過程中的數(shù)據(jù)，并生成圖表或曲線圖，便于學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。例如，在研究不同溫度下植物光合作用速率的變化時(shí)，學(xué)生可以使用溫度傳感器和光合儀來收集數(shù)據(jù)，然后利用數(shù)據(jù)分析軟件進(jìn)行分析。

（二)積極應(yīng)用科學(xué)實(shí)驗(yàn)的項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式

項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式是一種以學(xué)生為中心的教學(xué)方法，它強(qiáng)調(diào)學(xué)生通過參與有意義的、真實(shí)世界的項(xiàng)目來獲取知識和技能。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師積極應(yīng)用項(xiàng)目學(xué)習(xí)模式可以極大地提升學(xué)生的參與度、探究能力和創(chuàng)新能力。

首先，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性的項(xiàng)目主題，鼓勵自主探究與合作學(xué)習(xí)。教師需要精心設(shè)計(jì)一系列富有挑戰(zhàn)性和吸引力的項(xiàng)目主題，這些主題應(yīng)與學(xué)生的日常生活緊密相關(guān)，能夠激發(fā)學(xué)生的好奇心和探索欲望。例如，圍繞“環(huán)境保護(hù)”這一主題，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于“校園垃圾分類”的項(xiàng)目，讓學(xué)生調(diào)查校園垃圾的種類和數(shù)量，探討有效的分類方法，并最終提出解決方案。項(xiàng)目學(xué)習(xí)的核心在于學(xué)生主動參與和自主探究，教師可以將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組負(fù)責(zé)項(xiàng)目的某個(gè)方面。在這一過程中，學(xué)生不僅需要獨(dú)立思考，還需要學(xué)會傾聽他人的意見，并與他人協(xié)商與溝通。

其次，整合跨學(xué)科的實(shí)驗(yàn)技能。項(xiàng)目學(xué)習(xí)的一個(gè)重要特點(diǎn)是跨學(xué)科性，能夠讓學(xué)生觸類旁通，培養(yǎng)其解決多學(xué)科復(fù)雜問題的能力，實(shí)現(xiàn)知識的綜合運(yùn)用，因此，在設(shè)計(jì)項(xiàng)自時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)考慮如何將數(shù)學(xué)、語言藝術(shù)、社會研究等不同領(lǐng)域的知識融合進(jìn)來。例如，在進(jìn)行“校園垃圾分類”項(xiàng)目時(shí)，學(xué)生不僅需要了解生物學(xué)和化學(xué)中有關(guān)物質(zhì)組成的知識，還需要運(yùn)用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)知識來分析數(shù)據(jù)，以及使用語言藝術(shù)技巧來撰寫報(bào)告或制作宣傳海報(bào)。

再次，培養(yǎng)批判性思維和創(chuàng)新能力。在項(xiàng)目式學(xué)習(xí)中，教師應(yīng)當(dāng)關(guān)注學(xué)生的生活難題解決能力、批判性思維和創(chuàng)新能力，通過鼓勵學(xué)生提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析數(shù)據(jù)和得出結(jié)論，幫助他們在實(shí)踐中掌握科學(xué)研究的方法。例如，在“校園垃圾分類”項(xiàng)目中，學(xué)生需要思考如何最有效地減少校園垃圾，并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法。

最后，展示與分享成果。為了表彰學(xué)生的努力并鼓勵其進(jìn)一步學(xué)習(xí)，教師應(yīng)當(dāng)安排一個(gè)成果展示環(huán)節(jié)，可以是全校范圍內(nèi)的展覽會，也可以是在線平臺上的數(shù)字展示，讓學(xué)生有機(jī)會向其他班級、家長甚至是社區(qū)成員介紹他們的項(xiàng)目成果。這樣的展示不僅增強(qiáng)了學(xué)生的成就感，還為他們提供了一個(gè)展示自己所學(xué)的機(jī)會。

（三)融合小學(xué)多學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

科學(xué)實(shí)驗(yàn)涉及多個(gè)教學(xué)領(lǐng)域，是多學(xué)科知識的交叉點(diǎn)，只有融合小學(xué)多學(xué)科實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，才能有效提高學(xué)生的綜合能力。將不同學(xué)科的知識點(diǎn)巧妙地整合在一起，不僅可以增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)課堂的趣味性，還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、團(tuán)隊(duì)合作能力和批判性思維能力。

首先，設(shè)計(jì)綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。為了實(shí)現(xiàn)多學(xué)科知識的融合，教師可以設(shè)計(jì)一些綜合性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，目標(biāo)是解決現(xiàn)實(shí)生活中的問題，學(xué)生需要綜合運(yùn)用多個(gè)學(xué)科的知識來完成。例如，“智能溫室”項(xiàng)目，這個(gè)項(xiàng)目涉及生物學(xué)（植物生長）、物理學(xué)(光照、溫度控制）、數(shù)學(xué)(數(shù)據(jù)分析）、技術(shù)(傳感器應(yīng)用)等多個(gè)學(xué)科，學(xué)生需要通過合作來了解植物生長的最佳條件，并使用傳感器來監(jiān)控溫室內(nèi)各項(xiàng)指標(biāo)，然后通過數(shù)據(jù)分析來優(yōu)化植物的生長環(huán)境。

其次，采用故事化教學(xué)法。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)的故事情境可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和參與感，讓學(xué)生在故事的描述中投人更多思考，避免精力不集中，這種方法還能幫助他們更好地理解科學(xué)原理。例如，在開展關(guān)于“水循環(huán)”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師可以設(shè)計(jì)一個(gè)關(guān)于探險(xiǎn)家的故事，描述他們?nèi)绾卧谝粋€(gè)干旱的地區(qū)尋找水源，從而引出水循環(huán)的概念。

最后，開展實(shí)地考察活動，提高問題解決能力。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以設(shè)置一些開放式的問題情境，鼓勵學(xué)生運(yùn)用多學(xué)科的知識來尋找解決方案，這樣的活動不僅能夠提高學(xué)生的批判性思維能力，還能培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。實(shí)地考察是將課堂學(xué)習(xí)與實(shí)際場景相結(jié)合的有效方式，通過組織學(xué)生參觀當(dāng)?shù)氐墓S、實(shí)驗(yàn)室或自然保護(hù)區(qū)，讓他們親身體驗(yàn)科學(xué)知識在現(xiàn)實(shí)生活中的應(yīng)用。例如，在學(xué)習(xí)“水資源管理”時(shí)，教師可以組織學(xué)生參觀污水處理廠，讓他們親眼見證污水凈化的過程，并通過實(shí)際觀察來加深對水資源保護(hù)重要性的理解。

五、結(jié)語

綜上所述，提升小學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)彌補(bǔ)了其中的不足之處，不僅能夠激發(fā)學(xué)生對事物的好奇心，還能幫助他們建立起對自然現(xiàn)象的基本認(rèn)識，并逐步形成科學(xué)的思維方式。除了了解科學(xué)知識，教師還應(yīng)通過一系列的實(shí)踐活動，全方位地提升學(xué)生的綜合能力。在未來的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要逐步完善教學(xué)模式，引入先進(jìn)的教學(xué)理念和智能工具，持續(xù)提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生利用科學(xué)手段解決現(xiàn)實(shí)問題的能力。

(宋行軍)