如何有效開展科學課小組實驗活動

小組實驗在小學科學教學中占有非常重要的地位，是小學科學學科區別于其他學科的重要特征之一，也是實施素質教育的重要途徑。如何在小學科學課中把小組實驗開展好，值得我們每一位科學教師思考。筆者提出如下三個策略。

一、 善用材料結構，找準小組實驗的切入點

小組實驗離不開材料。教師在課前需做好對材料的提前預測，在課中提供有結構的材料，適度安排小組實驗活動。可是有些科學課中的材料比較復雜，令教師在準備上存在著各種困難。

如《沉浮與什么因素有關》一課，教師主要為學生準備三份材料：第一份是一組生活材料：泡沫塑料、胡蘿卜、石塊、蠟燭、橡皮、回形針、空瓶子等物體，主要引發學生與原認知的沖突，形成物體的沉浮似乎與它的大小、輕重有關的意識；第二份和第三份均是控制變量的材料：工具箱中提供的輕重一樣、大小不同的塑料圓柱體和大小一樣、輕重不同的塑料球，使學生發現，質量相等時，大的容易浮，小的容易沉；大小相等時，重的容易沉，輕的容易浮。再如《做一個鐘擺》一課，教材中建議教師給每個小組準備一根粗細大小一樣的直木條，并利用易拉罐底制作一個金屬圓片，要求圓片能夠在木條上自由移動，讓學生通過這種材料來研究重物位置與擺的快慢的關系。

面對像《沉浮與什么因素有關》這一類課中比較繁瑣的材料，像《做一個鐘擺》這一類課中需要教師動手制作的材料，很多教師由于資源、時間、精力等原因，通常會在課中用演示實驗代替小組實驗展開教學。分析這樣的課，我們發現，關鍵是材料的結構沒有與教師現有的資源條件很好地統一。其實在《沉浮與什么因素有關》一課中，材料選擇可以從學生的學習生活中要材料，乒乓球、橡皮、筆、小刀、鉛筆、小瓶子等等，讓學生自主準備，教師再準備兩組材料：工具箱中提供的輕重一樣、大小不同的塑料圓柱體和大小一樣、輕重不同的塑料球，我們的切入點是“比較老師準備的材料與學生自己準備的材料的不同點”，讓學生從生活中的材料到實驗用的材料，從不控制變量到控制變量，在結構材料的有序引領下根據一系列事實證據不斷修正自己對物體沉浮的初始認識，最終發現物體在水中沉浮的規律。在《做一個鐘擺》一課中，材料準備其實很容易，因為在教學工具箱中有一個制作一分鐘計時器的材料，其中的擺錘是一根鐵絲和一個能在鐵絲上移動的圓形重物，我們可以以這個材料為切入點，引導學生開展小組實驗。

有些材料是學生容易準備的，我們可以向學生征集并進行必要的篩選，教師只要準備一些學生難辦到的材料即可，這樣既可以讓教師騰出準備繁瑣材料的時間來用心琢磨學生和教材，又能讓學生從材料準備中增強學習科學的濃厚興趣，建立持久探究的熱情。有些材料在科學教學工具箱里、在學生學具袋里、在學校儀器室中現成有，我們可以以這些材料為切入點，適度安排小組實驗活動。

二、 巧挖學生經驗，尋找小組實驗的平衡點

小組實驗的內容應該是在多數學生認知范圍之內的，是學生能夠探究的，應該遵守“難度大于個體能力，小于小組合力”的原則。如果我們違反學生認知的一般規律，任意拔高或降低實驗的要求，不僅不利于學生有效探究，而且會挫傷學生的求知欲望。

在《做一個鐘擺》一課中，學生通過小組合作研究得到了重物的位置與擺的快慢的關系，我們來看一個小組的實驗記錄單：

學生匯報交流后，教師出示任務：小組合作制作一個30秒擺動30次的鐘擺。任務布置下去沒過1分鐘，一些小組就完成了，因為通過剛才的實驗，學生的經驗是當重物在中部的時候1秒差不多擺動1次，只要稍微調整重物位置即可。這樣的任務過于簡單，思維含量太低，是不適宜小組合作學習的。

在第二次教學時，教師把制作30秒擺動30次的鐘擺改成了制作1分鐘擺動30次的鐘擺，而且在小組合作前，先讓學生思考對于這個任務，我們手中的材料能不能挑戰成功。學生馬上陷入了沉思，發現手中的這套材料已經無法達到目的，有學生認為要加長線，有學生認為要加長鐵絲。此時教師出示一根栓了一顆螺帽的長線，讓學生用這種材料制作一個1分鐘擺動30次的鐘擺。由于1分鐘擺動30次的鐘擺的擺長在107厘米左右，但學生并不知情，在不斷地探索、不斷地改變擺長的過程中，能更深入地了解擺長與擺的快慢的關系，并為下節課《制作一個一分鐘計時器》做好鋪墊。

學生在進入課堂之前并不是一張一無所有的白紙，他們對眼前的客觀世界有著自己的認識和解釋，這是他們理解新事物的基礎。教師應尊重并理解學生已有的經驗和想法，了解他們的前概念水平，并以它們為基礎，適度安排小組實驗活動。如《用橡皮筋作動力小車》一課，考慮到學生的生活經驗和前一課中重力小車的經驗，安裝橡皮筋動力小車正處于學生的最近發展區內，因此在布置任務后，由學生自己閱讀課本中的提示并制作，教師只是在小組合作時不失時機地巧妙點撥，鼓勵學生。

三、 讀深教材內容，摸清小組實驗的落腳點

現行的科學教材是集廣大科學教育專家的智慧編寫而成的，教師應該在“教教材”的基礎上“用教材教”。一線教師面對有限的教學時間和資源條件，應該讀透教材內容，適度安排小組實驗活動。

【案例】擺的快慢與什么有關？

在《擺的研究》一課中，教學擺的快慢與什么有關時，主要有以下兩種典型的處理方法：

方法一：

1. 預測擺的快慢與什么有關。（學生預測可能與擺錘輕重、擺繩長度和擺的幅度有關。）

2. 制定研究計劃，交流實驗注意點。

3. 學生依次開展實驗研究各種因素。

方法二：

1. 預測擺的快慢與什么有關。（學生預測可能與擺錘輕重、擺繩長度和擺的幅度有關。）

2. 教師演示實驗研究擺的幅度，證明擺擺動快慢與擺的幅度沒有多大關系。

3. 制定研究計劃，交流實驗注意點。

4. 小組合作研究“擺繩長度”與擺的快慢的關系。

5. 小組合作研究“擺錘輕重”與擺的快慢的關系。

方法一中，經學生預測后，教師請學生選取因素并依次開展實驗研究，看似把學生的主動權還給了學生，其實是影響了探究活動的有效開展，因為擺錘、擺繩和擺幅這三個因素，學生還不具備篩選的能力，而且“擺幅”這一因素使學生很難控制實驗。課中，實驗過程和匯報交流環節都非常坎坷，究其原因是教師在理解教材上出現了偏差。方法二中，在小組合作研究擺繩長度、擺錘輕重這兩個因素前，教師首先用演示實驗的方式讓學生明白擺幅與擺的快慢無關，而沒有讓學生小組實驗研究，筆者認為這樣的處理非常恰當，因為研究擺的快慢與擺幅的關系不是這節課的重點，排除了擺幅，學生就能更加高效地研究擺繩長度、擺錘輕重與擺的快慢的關系。

總之，小組實驗是一種很好的合作學習方式，但不可以“忽左”或“忽右”。作為一線教師，在時間、精力、資源各方面都有限的情形下，可以從材料結構、學生經驗、教材內容等方面下工夫，讓小組實驗適時、適度、適量，以更好地引導學生開展小組實驗。

（浙江省上虞市實驗小學 312300）