結合高年級學生認知特點提升小學生科學實驗素養

小學高年級階段是小學學習的最后階段。隨著對小學教育的不斷適應，這一時期的學生，無論在生理上還是心理上，都比初入學時的兒童穩定，并在此基礎上不斷發展。這一階段，學生的認知特點從以具體形象思維為主要形式逐步過渡到以抽象邏輯思維為主要形式，注意力、記憶力、想象力發展快速。

小學階段，《科學》學科包含了物理、化學、生物、地理、健康等多學科內容，與生活實際聯系密切，且一些自然規律和科學定律需要用實驗來驗證。在小學科學課教學中，實驗教學是否能更好地讓學生直觀地體驗和感受科學知識，其設計、結構、操作過程，都應符合學生的認知規律，實現學生更好的發展。

一、小學高年級學生的學習、認知特點

在學習方面，小學高年級學生已初步形成了一定的學習態度，并且隨著主體意識的覺醒，自主、自律能力的增強，他們對學習、對集體的責任感進一步提高。同時，該學段的學生逐漸形成了對課業內容自覺、負責的態度，開始認識到學習是一種義務，出現了意識較強的學習動機。

小學高年級學生的認知特點，首先表現在注意力方面。小學高年級學生的注意力從無意注意逐步發展到有意注意，并且有意注意開始占主導地位。注意的集中性、穩定性、注意廣度、注意的分配、轉移等方面都較低年級學生有不同程度的發展。其次，在記憶力方面，有意記憶逐步發展并占主導地位，抽象記憶有所發展，但具體形象記憶的作用仍非常明顯。第三，在思維方面，學生逐步學會分辨概念中的本質與非本質因素、內容中的主要內容與次要內容，學會掌握初步的科學定義，學會獨立進行邏輯論證，但他們的思維活動仍然具有很大成分的具體形象色彩。第四，在想象方面，學生想象的有意性迅速增長，并逐漸符合客觀現實，同時，創造性的成分日益增多。

二、與學生認知特點相結合，合理構造實驗教學結構

上好科學課的前提是教師要依據學生的認知特點，合理地設計好課堂實驗教學結構。在課堂上，要想使學生逐漸養成學科學、用科學的能力，保證學生對科學知識的學習效率，就必須深入地研究實驗教學結構設計。

實驗教學結構，顧名思義，是在課堂教學中針對教學內容設計的實驗方式、流程等。例如，教學《氧氣》時，需要用到“氧氣能支持燃燒”的實驗。完成此實驗，需要讓物體在純凈的氧氣中燃燒（學生們多數未曾見過）。當教師把木柴、硫磺、鐵絲等物體放在純凈的氧氣中燃燒時，學生們會發現這些物體燃燒得非常劇烈，于是他們能夠得出“氧氣支持燃燒”的結論。

小學高年級學生通過課外知識的積累，有的已經知道空氣中有氧氣的存在，甚至有的同學還知道氧氣能夠供人體呼吸、支持燃燒。但他們對這些知識的了解，只是從書本中獲得的，在實踐中并沒有一個清晰的認識，只是知其然，不知其所以然。因此，在科學課堂上，把這些知識以實驗的形式呈現給學生，是十分必要的。在實驗操作過程中，所有用到的實驗用品，其操作順序都是嚴格按照實驗設計結構而定。仍以氧氣燃燒實驗為例，隨著燃燒現象的由潛入深，學生能夠更加清晰地看到實驗反應的層級感。

雖然小學高年級學生的抽象思維能力有所發展，但具體形象思維能力還起主要作用，一些抽象的難以用語言表達的知識點，或者是在操作過程中存在很大危險的實驗，不能讓學生動手操作。在此情況下，想要達到預期的教學效果，需要結合小學高年級學生的認知規律，借助現代化教學手段做演示實驗，如投影、課件、錄像等。這樣，一些抽象的“物理、化學、生物”知識，學生就能更好地理解和吸收。

三、實驗教學的趣味性要符合學生的認知發展規律

小學高年級學生的自我學習意識、自律性逐漸增強，大部分學生在課后能夠主動攝取課外知識。因此，在小學科學課堂上，教師可以把教學內容和學生掌握的課外知識相結合，選取學生感興趣的問題，激發學生的學習熱情。

例如，我在教學《摩擦力的秘密》一課時，利用中央電視臺綜合新聞頻道播出的《科學生活中的一則小魔術》引入新課。魔術是這樣的：兩本書交叉頁碼，一頁一頁疊放在一起，請學生嘗試拽分開兩本書。結果表明，沒有學生能夠分開兩本書。此時，學生特別好奇，這是一種什么樣的力量，竟然能使紙做的書分不開？從而我利用學生強烈的學習欲望，引出神秘的力量——摩擦力。

學生對摩擦力現象既熟悉又陌生，都聽過摩擦力這個詞，但具體是怎么產生的，還不太清楚，我便讓學生用手擦拭桌面來感覺這種阻力，從而讓學生知道阻礙手向前運動的力就是摩擦力。通過這一環節，學生能夠感受摩擦力是真實存在的，并且就在我們的身邊，一下子拉近了“高深的” 摩擦力與學生間的距離，讓學生在親歷中，感知科學知識來源于日常生活中，學生自然會興趣盎然。

在課堂教學中融入針對此課的小游戲，如趣味“拔河比賽”：讓兩名學生用一根小鐵棒進行拔河比賽，其中小鐵棒的一端涂擦護手霜，手握涂擦護手霜小鐵棒的學生甚至抓不牢鐵棒，更談不上贏得比賽了。游戲讓學生更加貼近生活，讓他們懂得學到的知識在生活中的應用價值，同時也為學生營造出了一種民主、平等、寬松、和諧的氛圍，使學生能在科學課堂中大膽假設、勇于探究。

四、根據學生認知特點，著重培養學生的實驗操作能力

小學高年級學生的有意注意意識逐漸提升，邏輯思維能力逐漸發展，作為教師，不僅要培養他們的觀察、分析、整理、歸納數據、交流的能力，還要培養他們的動手操作能力和實事求是的科學精神。在實驗過程中，一定要讓學生如實做好實驗記錄，并在整個實驗過程中培養記錄、分析、整理、歸納的科學能力。語言是思維的外在形式，因而要根據學生思維特點，組織生生之間、師生之間的實驗交流，讓學生能把實驗中的困惑與經驗，用語言表達出來，從而促進學生的邏輯思維發展。

五、在科學課堂實驗教學中促進學生想象力、創造力的發展

小學高年級學生想象力的有意性迅速增長，并逐漸符合客觀現實，同時，創造性成分日益增多。小學科學是培養學生發現問題、解決問題、探究科學真諦、提升創造性的一門學科。實驗教學作為小學科學教學中最重要的教學方法之一，有其不可替代的作用：實驗能調動學生的感官，讓他們跟隨實驗去感受、去認知；教學中的重難點內容，更容易被學生所理解；實驗操作過程，能讓學生展開想象，提升其想象力和創造力。

例如，一些學生在動手制作科學小作品時，肯下功夫，能認真鉆研，并有自己的創作靈感。有的小學高年級的學生，甚至會結合生活實際進行研討，探究一些目前尚未解決的科學小論題，這既增加了學生學習科學的興趣，又促進了其想象力和創造力的發展。

（作者單位：沈陽市皇姑區鴨綠江街小學）

（責任編輯：趙靜）