科學實驗教學中的常見問題及反思

小學科學課程標準明確指出“小學科學課程是以培養科學素養為宗旨的科學啟蒙課程。科學探究是科學學習的中心環節”。科學探究能力的形成必須通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上內化而成，不能簡單地通過講授教給孩子，可見小學科學是一門以實驗、觀察為基礎的課程。

實驗教學在培養學生動手動腦和思維創新等方面發揮著重要作用。新課程標準實施以來，許多教師在實驗教學上進行了創新和大膽嘗試，提高了學生學習的主動性和積極性，但也暴露出一些問題。

一、小學科學實驗教學中的常見問題

1.實驗器材選擇不當

成功的實驗教學首先要選擇合適的實驗用具和器材，但是在小學科學實驗教學中，經常會出現教師實驗器材選擇不正確或者欠妥當的情況。

比如，教科版小學《科學》（下同）六年級下冊《物質的變化》這部分內容，通過白醋與小蘇打反應有新的物質生成，使學生明白什么是化學反應。有些教師用一次性塑料杯充當白醋和小蘇打反應的容器。但實際上“酸”和“堿”是不能放在塑料容器中的，應盛放在玻璃器皿（如燒杯、玻璃杯）里。

再如，在《磁鐵》的實驗中，為了說明“磁性最強的地方是磁鐵的磁極，磁鐵有兩個磁極”，必須將磁鐵懸掛起來做實驗。可是有些教師用鐵架臺懸掛磁鐵，有些教師由于找不到合適的儀器甚至讓學生用手拎著磁鐵，這些做法都是欠妥當的。

2.混淆基本的科學概念

對科學概念的誤解是一種十分普遍的現象，即使對一些最基本的科學概念，很多人也是一知半解。

有一次在五年級下冊《光與熱》的實驗教學中，有學生問“為什么太陽光照在身上熱，而月光不熱呢？”有位教師回答“因為太陽光是熱光，月光是冷光”。顯然月光并非物理學上的“冷光”，是月球反射太陽光形成的。這種錯誤的解釋使學生認為“冷光就是不熱的、冷的光”，科學誤解就這樣產生了。

科學領域中“測量精確度”的概念也是很重要的，它不僅直接關系到科學結果的精確性與準確性，也關系到科學成果交流的科學性與規范性。有些教師在科學實驗教學中忽視測量的精確度，不但質量與重量不分，而且記錄數據時也非常隨意。

以5.0cm與5cm為例，從數學角度講它們的數值相同，但在科學上的意義不同，它們反映了兩個不同的精確度，5.0cm表示十分位數是不確定數值，個位數是確定數值，也就是說它的精確值應在5.0～5.9cm間。而5cm則表示個位數是不確定數值，所以它的精確值在0～10cm之間。

在小學科學教學中雖然提倡按照兒童的年齡特征用他們能理解的語言進行教學，但是“通俗科學概念”并不等于“科學誤解”。教師一定要注意科學概念的正確性，千萬不可草率了事，從小培養學生嚴謹、求實的科學態度。

3.演示實驗時違規操作

演示實驗時，教師的一切操作都應該符合實驗規則，并運用熟練的技巧進行演示。絕對不能出現手抓藥品、手取砝碼、用手或手帕擦拭光學鏡頭等違反操作規則的現象，否則會給學生帶來很壞的影響。

但是在課堂上教師違規操作的現象卻屢見不鮮，如三年級下冊《溫度和水的變化》中，用溫度計測量水的溫度。有些教師直接將溫度計插在水中，不但使玻璃泡接觸了容器的壁和底，而且讀數時視線也沒有和液面相平。正確的操作方法是：用拇指、食指、中指拿住溫度計的上端；觀察溫度計的刻度時，視線要和液面相平；測量液體溫度時，溫度計要插入被測的液體中，不要讓玻璃泡接觸容器的壁和底，觀測時溫度計不要從液體中拿出。

再如，六年級下冊《微小世界》，使用顯微鏡觀察物體，有些教師在轉動轉換器時，用手指去扳物鏡；還有些教師觀察目鏡時一只眼睜，一只眼閉，這些都是錯誤的。正確的方法是用手指握住轉換器的邊緣轉動，用左眼觀察目鏡，右眼隨手進行記錄。

4.合作學習流于形式

“合作學習”強調組內的互相幫助，有助于培養學生的獨立性和團隊精神，是新課標非常提倡的一種教學手段。科學實驗教學中，常常看到這樣的情景：課堂里熱鬧非凡，但如果仔細觀察一下就不難發現，每個實驗小組每次探究活動總是那些成績較好或動手能力較強的學生在做實驗，其他人則成了旁觀者，有的講話聊天，有的做與實驗無關的事，有的甚至嬉笑打鬧。由于學生在小組探究活動時很難做到人人參與、互相交流，看似一派熱鬧的合作景象，實際上學生掌握的知識很少，實驗效果甚微。

走出“合作學習”流于形式的誤區，關鍵在于合理組織“合作學習小組”。教師應盡可能將學習能力、性格、家庭背景不同的學生分在同一組，并明確規定小組內每個人的職責，各職責必須定期輪換，這樣才能實現互補長短、互相監督、共同發展的目標。

5.難以應對突發事件

創造一個探究性的、安全的、高效率的課堂教學環境是每個科學教師的共同追求，但是學生或教師在進行科學實驗時，往往會由于儀器失靈或其他原因，使教學和探究過程出現意外。例如，四年級下冊《簡單電路》的實驗教學，有時一個簡單電路連接好了，可不知為什么小燈泡就是不亮，有些教師在遇到這樣的突發事件時就會顯得手足無措，浪費了許多時間，導致不能按時完成教學任務。

此外，實驗中學生也經常會接觸到一些化學物品和帶有潛在危險的物品，如酒精、水銀溫度計、剪刀、小棒、玻璃等，而孩子天生的好奇心加上好動、好開玩笑等心理特征，使他們會做一些不應該做的事，造成一些意想不到的后果。如實驗中被刀、玻璃割傷，在奔跑打鬧中從椅子上摔下或滑倒等，有些教師由于缺乏經驗，不得不中斷正在進行的教學。

二、問題反思

我國小學科學專職教師隊伍建設尚處于初級階段，2002年才開始在一些高校開設小學科學教育專業，也就是說絕大部分現任小學科學教師職前都沒有接受過系統的科學教育，造成知識面狹窄、科學知識匱乏、基本概念模糊。而小學科學教學內容的綜合性與跨學科性給未受過系統專業教育的教師帶來較多困難，尤其對那些職前教育是文科背景的教師這一問題更加突出。這導致部分教師在教學中出現“混淆基本概念”的情況，比如什么是溶液？牛奶、豆漿、食鹽水、咖啡哪些是溶液？類似很簡單的科學問題，很多教師的回答都是錯誤的，能做到對各學科知識融會貫通的非常少。

近年的各種調查更是表明，絕大多數小學科學教師由于沒有接受過專門的科學技能訓練，科學素養和實踐能力普遍較低，教學中“只會說不會做”現象普遍 ，導致實驗教學中違規操作、器材選擇不當等現象時有發生。因此，要根本改變小學科學教育落后的現狀，必須做到職后培訓和職前培養兩手抓，夯實教師的專業知識，加強科學技能訓練，提高教師的動手操作能力。

1. 學校層面：直面現實，搭建好教研平臺，提升在職教師專業水平

要改變這一現狀必須加強科學教師的教學管理，從教師的實際需求出發，合理確定管理內容和管理方式。一方面，學校應當規范現有的教研活動和集體備課制度。首先，教研活動的時間安排要與語文、數學等學科錯開，這樣才能為兼職科學教師創造活動、交流的機會，進行的教學方法、教學困惑的教學研討。其次，現行的集體備課往往備、教分離，由于沒有統一的備課體系，使備課極為簡單，只有教學流程沒有教學反思，或者有超前備課卻缺乏二次備課。因此備課一定要常態化、務實化，通過說課評課、教學研討等方式促進教師勇于、勤于自我否定、自我反思。另一方面，學校可以針對本學科實際，創新教研方式，通過組建“教師發展共同體”來大力提升教師的實踐操作能力。科學技能培訓的主要目的是提高教師的動手能力，強調的是動手操作，有別于傳統的校本培訓、資格培訓、崗位培訓等。因此職后技能培訓應突破傳統的封閉模式，大膽創新，搭建一個由高校小學科學教育專業、地方教育行政部門和小學組成的“教師發展共同體”。利用這個平臺，小學科學教師可以到高校實驗中心培訓，提高自己的動手操作能力；教育行政部門和小學能直接參與小學教育人才的培養。小學科學教育專業亦可得到小學名師名家的現場指導，提升專業內涵；同時，小學還能提供教育實踐基地，師范生能深入小學，拜師學教，大大縮短上手時間。這必然是一個多贏的發展平臺。

2. 教育行政部門層面：立足長遠，加強職前培養，為改進師資水平結構未雨綢繆

規范、完善的職前教育是教師專業發展的良好基石，高等師范院校的小學科學教育專業或小學教育專業（科學教育方向）擔負著為基礎教育培養合格教師的任務。因此，要盡快構建小學教育專業的科學實踐平臺，設置相關的技能訓練課程體系，如《小學科學實驗與指導》《小學科技活動》《小學綜合實踐活動》等，對師范生進行有目的、有計劃的科學技能訓練，在鞏固和應用理論知識的同時，提高觀察、分析和解決實際問題的能力，提高動手能力和實踐能力。使受過專門技能訓練、具有較高科學素養的師范生進入小學，逐步改善小學科學師資結構。

（杭州師范大學初等教育學院 310036）