實施任務型教學培養學生科學實驗技能的實踐研究——以長沙師范學院初等教育專業學生為例

李文娟 王 瓊 曹先玲

（長沙師范學院，湖南 長沙 410100）

實施任務型教學培養學生科學實驗技能的實踐研究——以長沙師范學院初等教育專業學生為例

李文娟 王 瓊 曹先玲

（長沙師范學院，湖南 長沙 410100）

科學實驗是小學科學課程的重要內容，高效的實驗操作過程不僅有助于小學生對科學知識的掌握，還有助于提高小學生科學探究能力。高等院校初等教育（以下簡稱初教）專業部分學生未來將承擔小學科學課程的教學工作，他們科學素養與實驗技能的高低將直接決定小學生科學課堂的學習質量。文章將任務型教學模式應用于該初教專業學生實驗技能的培養過程，以“完成任務”為主線，以小學科學教材、科學實驗、科學教具制作相結合的內容體系為載體，從提高學生的實驗技能著手，探討培養學生的動手操作能力、實驗設計能力和科學創新能力的方法與途徑。

任務型教學；初等教育專業；科學實驗技能；培養方法

小學科學課程以實驗為基礎，實驗不僅有助于小學生科學知識與能力的形成，也直接影響到小學生創新能力與綜合素養的發展。科學教師要想高效地指導小學生通過科學實驗進行探究學習，自己要具備完備的自然科學知識體系和較高的實驗操作能力。高等院校初等教育專業是國家培養小學教師的主要陣地，部分學生未來將承擔小學科學課程的教學工作。如何提高在校初教專業學生的科學素養與科學教學能力、培養學生的科學實驗操作技能，已成為該專業人才培養過程中關注的重點問題[1-2]。本文將任務型教學模式應用于初教專業學生科學實驗操作技能的培養過程。任務型教學模式是學生在教師指導下通過“做中學、學中做”動腦、動手完成任務的教學模式[3-4]。該教學模式可以充分調動學生參與積極性、發揮學生的主體地位，主要包括任務的設計、任務的實施、任務的評價與反饋等環節。本文將以小學科學教材、科學實驗、科學教具制作等結合的內容體系為載體，通過實施任務型教學，探討提升初教專業學生實驗操作技能、實驗設計能力和科學創新能力的方法與途徑。

1 應用任務型教學模式擴充學生自然科學知識體系

《全日制義務教育科學（3～6年級）課程標準（實驗稿）》中明確指出：科學學習應以探究為核心[5]。小學生通過親自收集數據、參與實證、討論和辯論，從而構建和理解主要的科學概念。高質量的科學探究過程要求有高素質的科學教師來指導實施。而高素質的科學教師，必須具備豐富的自然科學知識，這也是科學教師實驗技能的理論支撐。初教專業學生在校學習期間，會經歷物理、化學、生物、地理等科目的系統學習，但學生將知識與生活事例聯系的能力較差。而小學科學課程的一個重要目標就是希望通過課程學習，小學生知道與周圍常見事物有關的淺顯的科學知識，并能應用于日常生活。因此，教師在培養初教專業學生實驗技能時，需要設計相關“任務”，引導學生善于發現日常生活事例背后包含的科學知識。例如，可以設計“任務”如下：參考小學科學教材，尋找生活中常見的光學現象。學生將以五年級上冊科學教材（教育科學出版社出版，以下簡稱教科版）為依據，自己帶著“任務”分析教材中出現的光學知識，了解光學知識與日常生活的關聯，尋找生活中常見的趣味光學現象，逐漸構建與小學科學教學匹配的自然科學知識體系。而任務的評價環節可以通過學生制作PPT匯報來實施，學生展示小組整理的相關光學知識，教師與其他同學共同點評匯報小組知識體系的全面性、正確性等。這樣的“任務”執行過程，充分發揮了學生的“主體性”地位，學生不僅學會將所學的書本知識轉化成日常生活經驗，也將逐漸擴充自己的自然科學知識體系，為實驗操作、設計等環節做好理論儲備。

2 應用任務型教學模式推進學生實驗操作技能的訓練

實驗技能的訓練需要依托科學實驗操作來加強。實驗技能訓練的課程特點是操作性與實踐性。任務型教學模式改變了傳統的學生被動地接受的“滿堂灌”模式，學生自主思考的空間增大、動手操作積極性被激發。實施“任務”教學模式推進學生實驗技能訓練的過程中，需要注重以下三方面：一要注重基本操作訓練，培養學生嚴謹的科學態度；二要注重實驗設計能力的培養，提高學生實驗研究能力；三是要注重學生教具制作技能的培養，培養學生的創新思維。

2.1緊抓基本操作訓練，培養學生嚴謹的科學態度

研讀教科版小學科學教材，發現書中一些章節專門介紹科學實驗儀器以及其規范使用的方法。例如，三年級下冊《溫度與水的變化》單元中，讓小學生觀察溫度計、熟悉溫度計的使用、測量、與讀數方法；而五年級上冊《運動與力》單元中要求小學生熟練掌握如何使用彈簧測力計來測量力的大小。這些內容的教學過程要求科學教師必須具備扎實的基本實驗操作技能。

在此背景下，為了加強初教專業學生基本實驗技能的訓練，教師可設置如下“任務”：了解小學科學實驗常用的儀器和材料，并熟練掌握常用儀器的操作方法。學生通過剖析小學科學教材，將明確自我實驗技能訓練的方向。任務實施過程中，教師可以將每一實驗儀器的操作都列出細目，讓學生進行針對性的訓練。像托盤天平的使用，要求學生注意調平、稱量、讀數等過程的正確操作方法；練習使用顯微鏡時，指導學生規范進行取鏡、安放、觀察、收鏡等環節的操作。通過嚴格的技能訓練，讓學生認識到科學實驗規范操作的重要性，逐步形成嚴謹的科學態度。而學生“任務”完成的好與壞，教師可以通過頻繁的互動交流來判斷，根據學生的反饋，及時調整“任務”的難易程度，激發學生動手操作的興趣，提高“任務”實施的有效性。教師還可在期末安排技能考核以檢查學生技能訓練“任務”的完成情況。學生實驗技能的形成效果可采取筆試與實操相結合的形式來考查，也可直接通過實操來評分。這里需要強調：考核的最終目的不是給與學生分數，而是教師及時發現學生操作過程中存在的問題，有針對性地指導學生改進自己的實驗操作。通過“任務”的設置、實施以及評價環節，學生不僅可以熟悉小學科學實驗儀器和常用材料，也可形成扎實的實驗操作技能，為日后的科學教學工作打好基礎。

2.2強化實驗設計能力，提高學生實驗研究能力

小學科學教材中，幾乎每個單元都有科學實驗。然后，目前許多小學的教學條件有限，科學實驗室數量較少、實驗儀器欠缺，有時教材內容出現的實驗也沒有現成的儀器配備。同時，小學科學課程的排課時間又比較集中，薄弱的實驗配備不能同時滿足所有班級的科學實驗，這就需要科學教師對教材中出現的實驗進行再創造，進行有益的設計與創新，促進科學實驗教學的發展[6]。

初教專業學生將來要從事小學科學教學工作，就要具備一定的實驗研究與設計能力。在培養學生實驗設計能力時，可以結合小學教材具體教學內容設置“任務”。例如，以科教版五年級下冊《熱》單元第七小結“傳熱比賽”為研究對象，讓學生思考：講解金屬絲傳熱比賽實驗時，教材圖示實驗儀器為配套教具，如若學校沒有購買，科學教師該怎樣進行實驗？針對固定凡士林時存在大小均勻性無法保證的困難，提出具體任務“如何改進金屬絲傳熱比賽”。任務實施時，教師可引導學生利用生活中常見的材料改進和創新科學實驗，學生可以尋找到粗細長短一致的三根金屬絲，統一將一端固定在鐵架臺上，改進實驗裝置。在實驗創新環節，教師引導學生通過書籍或網絡認識溫變材料，讓學生思考如何利用溫變材料對“金屬絲傳熱比賽”實驗進行改進，自主設計出符合小學生認知規律的實驗方案。

任務評價與反饋環節，教師可結合學生實驗設計過程中遇到的問題進行點評。這個環節中，要求教師不能只評判學生實驗設計的好與壞，教師可結合自身豐富的學識，有針對性的指導學生、解決他們思考過程中遇到的困難。教師應多用啟發性的語言，給與學生充足的思考時間，確實保證學生實驗研究能力得到鍛煉與提高。

2.3注重教具制作能力，培養學生的創新思維

教具制作活動對于培養學生的創新精神，增強學生的實驗研究意識起著極其重要的作用[7]。教師帶領學生分析小學科學教材中展示的教具的優缺點，設置不同難度的“任務”。低級難度任務可以以科學教材圖示教具為范本，要求學生自己動手模仿制作教具；中級難度任務要求學生在現有教具的基礎上改進教具；而高級別難度的任務就是根據教材內容，自主設計與制作教具。明確“任務”后，學生需要不斷地查資料、設計、改進、反復論證自我設計方案的可行性。為使教具呈現最佳效果，學生需要找到合適的材料、并用多種基本技能進行制作。整個任務實施過程，學生實實在在地受到了實踐鍛煉，不斷激發自我創造潛能，讓自己逐漸成為能設計、能制作、能進行簡單科學研究的人才。任務評價環節，可以通過教具展示來完成，學生展示、演示、解讀自制教具的性能，師生共同評判教具的優勢與不足。在這個環節中，教師應以鼓勵性話語為主，看到學生教具制作背后的付出，維護他們熱愛科學、積極動手的信念，真正的達到培養學生科學創新能力與實踐操作能力的目的。

3 結束語

本文結合小學科學教材、科學實驗與教具制作等內容，將任務型教學模式應用于初教專業學生科學實驗技能的培養過程。任務型教學的實施過程中，教師恰當設置“任務”、學生主動完成“任務”，師生頻繁互動共同評價“任務”，真正實現了以“學生”為中心，激發了學生熱愛科學實驗的興趣。學生通過完成“任務”，不僅獲得了豐富的自然科學知識，而且學會將所學知識轉化成日常生活經驗，自我的實驗操作、設計、創新等能力也切實得到訓練與提高。

[1] 郭陶陶,尚雪峰.初等教育專業學生科學實驗技能的訓練與提高[J].長春師范學院學報(自然科學版),2014,(33): 173-175.

[2] 許亞寧.初等教育專業學生化學實驗技能訓練[J].科學大眾·科學教育,2010,(1):104.

[3] 白碧慧.實施任務驅動教學提升初等教育專業學生教學技能——以小學語文教學技能的提升為例[J].沙洋師范高等專科學校學報,2011(12):21-28.

[4] 林琳.任務型教學模式中國本土化研究[D].濟南:山東師范大學,2012:25-36.

[5] 中華人民共和國教育部.全日制義務教育:科學(3～6年級)課程標準(實驗稿)[M].北京:北京師范大學出版社,2007.

[6] 劉麗葵,劉傳荷.加強高校研究生科研實驗技能培養的思考[J].實驗科學與技術,2012,(3):141-143.

[7] 張新,朱江海,金建鈺.小學科學實驗與器材制作[M].北京:中國水利水電出版社,2012.

A practical study on the cultivation of students' scientific experiment skill by task-based teaching——a case study of elementary education students in Changsha Normal University

Scientific experiment is an important part of the primary school science curriculum. The efficient experimental operation process will not only help students master the scientific knowledge, also helps to improve elementary science inquiry ability. The students of the junior education major （hereinafter referred to as elementary education ） in colleges and universities will undertake the primary science teaching, their scientific literacy and experimental skills of high and low will directly determine the elementary science classroom learning quality. This paper applies task-based teaching approach at the experiment skill training process of the junior education major students. As the ‘task’ in the main line and based on the primary scientific experiment and teaching aids making, we discuss the methods and ways for improving the students' experimental skills and cultivating students' practical operation ability, experimental design and scientific innovation ability.

Task-based teaching approach; the major of the junior education; scientific experiment skill; training method

R575

A

1008-1151(2015)12-0148-02

2015-11-13

長沙師范學院院級重點課題（XYZD201413）,長沙師范學院院級教改課題。

李文娟（1983-），女，河南焦作人，長沙師范學院講師，博士；王瓊（1983-），男，湖南衡陽人，長沙師范學院講師，博士；曹先玲（1973-），女，湖南長沙人，長沙師范學院副教授，碩士。