有效提高小學生科學實驗能力的教學方法

孫瑩

《全日制義務教育小學科學課程標準（修改稿）2016年版》指出：“小學科學課程是一門以培養學生科學素養為宗旨的義務教育階段的核心課程。”而科學實驗能力是形成科學素養的重要環節，在小學科學課程中實驗教學的重點是教會學生學會探究，學會辨別什么是科學，什么不是科學，以及養成勇于創新的科學態度，進而提高學生實驗能力。

首先，小學生科學實驗能力并不是僅僅指一項科學實驗技能，它是由實驗觀察能力、操作能力、分析處理數據能力和實驗設計能力組成的一種綜合能力，這幾種能力相輔相成，缺一不可。所以提高小學生的實驗能力并不是只提高一種能力，它需要多種能力均衡的發展。小學生對科學實驗都具有熱情、興趣等特征。其次，學生對待科學學習的態度以及良好的知識能力和思維能力等都是能提高小學生提高科學實驗能力擊破點。在教學方法上依據小學生的學習特征運用多樣化的指導和教學方法從具體的環節逐步入手，利用小學生對科學學習的熱情，激發學生對科學實驗進行探究、分析、討論，從而鼓勵學生克服在實驗過程中遇到的種種困難，幫助他們逐漸建立自己解決問題的能力，在學生整體科學素質上提高其實驗能力。然而，小學生科學實驗能力的教學方法也要以培養學生實驗基本功為出發點。實驗基本功是學生科學實驗能力的出發點和落腳點。根據學生實驗操作的基本能力開展實驗教學不僅密切配合科學課程的教學，而且勢必對學生科學實驗能力起到幫助和促進作用。

一、注重實驗觀察的指導

1.激發學生的觀察興趣

小學科學主要是以探究式學習為主的課程，所以觀察實驗對小學生學習科學課程具有重要的輔助性作用，并且要對問題對象進行實驗操作一定離不開觀察。小學生的觀察能力并不等同于成年人，但是求知好奇卻是小學生獨有的特點。依據此特點，需要教師在科學課堂教學中能夠極創造或使用生動的、新穎的，具有鮮明特點的感知物來吸引學生的注意力，這種求知好奇的興趣往往會成為學生主動探究學習的激發點，甚至會在學生探究學習的過程中留下終生難忘的印象，激發他們潛在的探究科學問題的能力。

2.培養良好的觀察習慣

活潑好動是小學生年齡階段的特性，科學課堂也可以說是學生“集體活動”的課堂，它本身不像語文數學課堂那樣嚴肅。正是因為科學課具有活動性的特點，從而導致許多小學生在觀察的過程中很難集中注意力去細致地觀察某一個對象。其他小朋友發出的聲音或者一個小動作就可能學生轉移注意力，使其他學生的注意力根本不在實驗觀察對象上，所以觀察內容總是模棱兩可，并不完整的。比如在小學科學《材料在水中的沉浮》一課中，有的實驗小組實驗成功，大家都激動得拍手大叫，轉移了其他正在進行實驗的學生的注意力。針對此現象，教師應該不斷地提醒和鼓勵學生不要被外界所打擾，堅持做好自己手中的實驗。

科學實驗的另一種情況也是在課堂中常見的。當學生看到空的小盒子沒有沉入水中獲得實驗成功，但是他們并沒有觀察或者思考為何空盒子沒有下沉的原因。針對此現象，教師應該在實驗前向學生說明實驗觀察的目的以及讓學生了解觀察在實驗中的重要性。也可以利用獎勵機制，將進行實驗的素材獎勵給實驗觀察情況較好的學生或者小組，以便激勵其他人在實驗中進行仔細觀察，更好地完成實驗觀察的任務。另外，也可以設立小組長管理，讓組長去監督，督促其他成員，這種方法也會取得事半功倍的效果。

3.變化記錄觀察內容的形式

在記錄觀察內容方面大多數學生是被動的，老師讓記什么學生就記什么或者有一部分學生出于某種原因不愿意去動筆甚至抵抗去記錄實驗結果。另一種現象就是每個同學都有記錄單，但并不能即時地將觀察結果記錄下來。在課堂的觀察記錄中多數是以文字或數字進行記錄，針對以上的情況，我們可以用簡單的圖畫或符號來代替文字和數字。這樣不但改變了老套的記錄方式，同時也給學生帶來新鮮感和快樂，圖畫和符號的使用也讓實驗記錄過程減少了寫字的煩瑣和形式的枯燥無趣，讓學生用自己喜歡的記錄方式主動積極地將觀察結果記錄下來。

二、培養獨立實驗的能力

1.能夠具有創新性思維

創新性的思維能力是在獲取知識的過程中發展的，它的形成過程是漫長的，循環往復的，并不是一蹴而就的。其次，學生知識與經驗的積累是形成其思維能力的前提。但以小學生的年齡階段而言，他們創造性的思維能力還是處于較低水平，很難運用已有知識的框架帶有創造性地去設計實驗。即使小學生會出現創新性的想法，但在科學實驗過程中也容易一閃而過，很快遺忘。在實驗過程中，學生通常在分組討論或自由議論時都會提出好的見解，但是當教師讓他在全班再說一遍時，學生卻不會說或者改變了以前的說法。這是在教師授課中經常碰到的情況。因此，在教學過程中教師應將學生的年齡特點與其思維能力相結合，去激發他們的創新性思維。對學生初步形成的創新性思維要及時地對其進行鞏固、反復和運用，對其不斷地強化，使這種思維結構在學生頭腦中更加清晰和條理化，形成一種固有的能力，進而再進行設計實驗的訓練。這就要求教師要在教學中應該多加注重對學生進行強化性的訓練。

2.能夠獨立地設計實驗

能夠讓學生獨立地做實驗是小學科學實驗的最終目的。首先，科學實驗一定包括設計實驗方法、選擇實驗器材、安排實驗步驟、分析實驗數據信息以及解決實驗問題等等。與此同時，也包括觀察、制作、記錄等這些簡單的步驟。小學生能夠熟練地、完整地做好一項實驗，并不是簡簡單單地通過某一個實驗就能夠全面掌握的。它需要讓學生圍繞什么是實驗、怎么做實驗、有哪些實驗方法等等幾個問題來了解科學實驗。達爾文曾說：“最有價值的知識是關于方法的知識。因此，教師應將訓練學生如何設計實驗和對不同實驗應運用哪些方法貫穿于科學課堂教學的始終，在每次科學實驗中針對某一方面或大多數學生會在實驗中容易出現的問題、易錯點進行反復的探究型訓練。其次，教師要積極參與到學生設計實驗過程和討論中，及時糾正學生實驗操作的錯誤，因材施教，使實驗教學的目的得到真正的落實。不但要讓學生學到設計實驗時的思想和方法，而且要讓學生學會如何選擇適當的實驗儀器。這樣循環往復，日積月累，學生的實驗設計思想和方法有了一定的基礎，對于以后獨立地設計科學實驗，將是寶貴的經驗財富。

3.能夠獨立分析解決問題

錢夢龍先生曾指出教學的過程是教師想方設法擺脫學生的過程。培養學生能夠獨立地解決和分析問題的前提是一定不要讓學生產生對教師的依賴感，教師應當適當地“放手”，達到“不教”的目的，讓學生在“錯誤”中成長。錯誤在實驗中可以說是家常便飯，面對錯誤應讓學生學會如果想到實驗中可能有錯，就要敢于接受錯誤、檢查錯誤、分析判斷、及時糾正。這也正是學生積極思維、理論聯系實際解決問題的過程。然而，培養學生獨立分析解決問題的能力，也需要教師給予學生充分思考、研究的時間，讓學生在實驗中親身體會、感受分析問題的過程。在學生已經掌握了分析問題的一般過程以及相關方法、技巧的基礎上，應該多鼓勵他們積極主動地投入到實驗活動的全過程之中，并留給他們足夠的動手實踐和獨立思考的時間，從而促進學生分析解決問題能力的形成和發展。

三、形成嚴謹的科學態度

1.即時記錄實驗數據

在實驗學科中，數據起著至關重要的作用，記錄實驗數據是實驗的重要環節，它也是實驗結果評價的依據。但由于學生沒有嚴謹的科學態度和良好的實驗習慣，小學科學實驗記錄實驗數據這一環節往往會被忽略。其實可以通過記錄實驗數據來讓學生形成好的實驗習慣。在這方面，教師要用實驗案例讓學生意識到實驗數據在實驗中的重要性。客觀真實是實驗記錄的靈魂，一定要要求學生實事求是地根據實驗數據即時地、正確地記錄在實驗報告單中，有什么就寫什么，怎么做的就怎么寫。若實驗數據有錯誤時，應讓學生養成保留錯誤的依據，并對其進行分析。通過具體案例讓學生明白實驗數據是解釋實驗對象1發生變化的重要依據。

2.分析實驗數據

分析實驗數據，也是科學實驗活動的重要環節。數據分析在科學實驗教學中有助于學生尋找規律得出實驗結論，也為實驗結果提供了重要的實驗依據。分析實驗數據可以使實驗結果變得更具說服力，更真實、更準確。學生在實驗中往往會出現誤差或錯誤，對錯誤的分析不具有科學性，通常會得出五花八門的結論導致實驗失去了其真實性。因此，教師需要有意識地引導學生對實驗數據的辨別。就分析的內容來看，可以是數據分析過程中具體方法的選擇，也可以是整個數據分析的過程，辨別這些數據是否是有效的，是否可以排除。其次，是要留給學生們足夠的分析時間和機會，多組織學生進行交流，互相探討他們的見解等。教師可以通過提問的方式了解學生們分析的情況，及時檢查并加以指導。

3.善于表達與交流

學生是否善于表達與交流，也是科學實驗的重要環節之一。但在實際教學中很多教師往往忽略了這一環節，對表達和交流缺少應有的重視，大多數情況下是教師說學生聽，這就忽略了孩子們表達與交流能力的培養。良好的表達能力取決于兩大要素，一是頭腦里要有“東西”；二是勤于練習和實踐。在科學課堂中學生表達與交流能力，旨在讓學生所思所想完整地表達出來，讓學生想說，讓學生會說。學生在表達與交流前，首先要對自己想要表達的東西在心里有一個完整的概述，對相關的實驗內容或結論進行歸納、加工使其能夠完整地說出來。作為教師，我們應鼓勵每個學生說，給學生提供說的機會，讓學生在課堂上暢所欲言。同時也要尊重學生，無論學生說的對或錯，都應耐心地傾聽。

心理學家羅杰斯提出，當一個人在心理上感到安全時，他就不會害怕表現，無須處于防御狀態，從而保持心理的自由。由此可見，課堂環境也是影響學生能否輕松交流與表達的重要因素之一，科學課堂應該是生動活潑的課堂，教學中教師要營造輕松、愉悅、平等、民主的學習環境。良好的課堂氛圍能夠使學生削弱教師在學生心理具有權威性的觀念，大膽地、自由地、勇敢地說出自己猜想，不怕自己說錯。

[作者單位：渤海大學 遼寧]