小學科學實驗課智慧教育案例研究

張志中 王岢鑫 鐘永江

小學科學課程誕生于我國的課程改革中，其開設的主要目的在于培養學生的科學素養。但在十多年的小學科學課改中，仍然有許多學校在此課程上舉步維艱。為何小學科學課程，尤其是課程中的實驗課無法達到最佳效果？有何改進的策略？這些都是我們在提高學生科學素養方面需要思考的問題。

目前小學科學實驗課存在的問題

1.學生興趣有余，但教師的計劃性和目的性不足

在小學科學課堂教學中，實驗課是課時數最多的。由于小學生正處于好奇心極其旺盛的階段，所以大部分學生對科學課的實驗活動還是很感興趣的。但隨著時間的推移、知識的不斷深化，在展開真正意義的探索時，他們卻喪失了最初的興趣。這是因為教師經常只對所做實驗的目的、要求進行提醒，而沒有進一步指明實驗的方向性、實用性，致使學生對實驗的態度只是停留在玩一玩的層面，從而對小學科學實驗教學的質量和效果產生不良影響。

2.實驗數據閉塞、單一

在實驗課堂上一般采用兩種實驗方式講授課程：一種是教師在前面做實驗，同時會請1～2名學生到講臺協助教師進行實驗，其他學生在座位上觀看實驗過程及結果。這樣的實驗數據基本上只有一組，閉塞、單一的數據會限制學生的思維，影響其對科學的嚴謹態度；另一種是教師把全班學生分為幾個組，各小組分別進行試驗。貌似這樣得來的數據會變多，可即使數據有所增加也無法很好地在全班共享。這兩種方式的缺點都是數據無法在全班及時共享，導致實驗內容無法滿足學生的發展需求，從而使實驗教學質量在一定程度上受到了影響。

3.分組合作實驗只是流于表面

課堂上小組分配基本是4～6人為一組，其宗旨是在實驗的過程中組員們可以互相學習、互相交流、共同進步。實驗分組的目的性很好，但落實到教學中往往發現小組成員很難做到合作，會的學生一直“獨攬大權”地進行實驗而不管其他組員的意愿和感受；有的組人人都要玩，沒能正確定位自己在團隊里面的位置，忽略了實驗的真正目的。

4.鞏固拓展方面不甚理想

科學探究活動是一個連續的過程，多數的科學實驗不是只觀測到實驗結果就可以的，而是需要課外知識的補充以及課堂多角度地進行鞏固加強，才能讓學生真正掌握知識點，并能與生活實際融會貫通。有一些探究類的實驗活動也是課程的重要組成部分，如果讓學生們在課后去探究，基本上鮮有學生會真的去實驗，那么這就成為教學中缺失的一道環節。

改進科學實驗課的相應策略

1.用問題驅動方式來明確實驗教學的目的

教師在課前要仔細研讀教材和教參擬定相關問題，用問題來引導學生思考實驗的目的，使之明確通過實驗可以解決生活上的哪些問題。適時地提出問題作為引導方向能真正把課堂的主動權交還到學生手中，從而循序漸進地提升學生對此項實驗的認識和了解，使其明白實驗的目的、可應用之處及知識點脈絡。這樣既可以極大地提高學生對實驗的參與度，又可以有效地轉變學生對實驗課的興趣程度，由最初單純地覺得好玩逐漸變成對科學原理本身的興趣。

2.建構較完整的實驗數據體系

得出一個科學的實驗結果需要多組實驗數據的搜集和分析。而在傳統課堂中，教師很難在規定的較短時間內把全班的各組數據進行對比分析，致使學生很難正確地推理出實驗結果。因此，教師可在分組的基礎上，給每組發一個平板電腦，讓學生通過掃描二維碼進入學生分析實驗數據系統，把自己組的數據或現象填寫在相應的電子表格中。各組通過提交數據達到全班共享的目的，通過多組數據的對比分析得出較為準確的實驗結果。這樣，不僅有助于正確結果的推演，還可以實現各組數據的自查，如有不對，可以及時調整、反思實驗過程中可能出現的問題。教師也可以通過教師通道看到各組的詳細情況，對出現錯誤的組及時進行個別輔導或提示。

3.小組分工明確，加強組員間的交流與合作

如何在有限的課堂教學時間內實現小組合理分工、正確交流呢？

教師可以引入一種軟件，把實驗中所需要的角色，如記錄員、操作員、分析員、匯報員等虛擬成各種小人頭像，學生在進行實驗前可以根據自己所擅長的項目在對應的角色頭像下輸入自己的名字，以明確自己在小組中應該做什么。如此一來，小組成員們就會有明確的目標來有條不紊地執行各自的任務，不會再出現一組成員慌亂成堆、操作完實驗卻不知實驗目的和結果的現象。明確分工也是為了讓小組間的各成員更好地、有條理地交流各自的觀察結果，這樣更符合科學實驗的嚴謹性。當然，角色并不是固定的，一學期每位學生都要輪流擔任這幾種角色，以防過度關注某一種角色而忽略其他綜合能力。

4.應用適當的軟件，多維度鞏固知識和拓展思維

實驗課堂時間尤為緊迫，應用恰當的軟件可以提高效率，并能很好地起到鞏固知識點的作用。學生可以通過平板電腦中相應的題庫進行作答，提交后系統自動評價判斷正誤，方便學生進行自測。同樣，教師可以查看學生的自測結果，推斷哪部分知識點學生還沒有真正掌握，然后進行統一講解。如個別學生有不理解的知識點，可以通過軟件窗口和教師進行會話，教師在課后對其進行講解；對于不能完全掌握實驗課上知識點的，也可以推薦他們先反復觀看相關的微視頻。

針對不同的教學環節，教師要選用不同的信息技術手段。例如，教師可以針對不同的知識難點錄制不同的微課，提供給想要個性化學習的學生們。學生也可以根據教師給出的幾項任務任選一個進行探討，在軟件中提交各自的解題思路及最終結果，或者尋找課外資料對自己的觀點進行佐證。長此以往，這樣的訓練必然會使學生形成創新思維，使學生越學越聰慧，這才是真正的智慧型教學。