淺談實驗對小學科學教學的優化作用

張偉

小學科學課是一門以實驗為主的學科。在科學教學中，實驗對啟發學生思維、培養學生興趣、探究學習規律等方面所起的作用，是其他教學方式都無法替代的。以下，將探討如何通過實驗優化小學科學教學。

一、以實驗教學激發學生學習興趣

學習興趣是促使學生自主學習的關鍵因素。當學生對某些知識產生了濃厚的興趣，就會產生求知的愿望，以至主動學習，并享受整個學習的過程。小學生對各種事物都充滿了強烈的好奇心，教師要善于利用這一點，激發出他們的學習興趣。

因此，在科學教學中，教師要設計具有新奇性的環節，如演示與分組實驗等，通過激發學生的興趣，提高學生的參與度。例如，五年級“水是熱的不良導體”一課，教師演示了“開水養魚”的實驗。先在試管里放一條小魚，讓學生看到它在游來游去，然后用酒精燈加熱試管靠上的部位，學生被這個“煮”魚的過程深深吸引，全神貫注地觀察，期待接下來會發生什么事：試管上部的水越來越熱了，但是直到水沸騰，試管下部的小魚都安然無恙，仍然自在地游來游去。學生對此感到無比驚奇，很想知道這是怎么回事。這時教師引導學生總結所觀察到的現象，得出“水是熱的不良導體”這一結論。這樣，學生就輕松地掌握了知識，并由于經歷了神奇的實驗過程，對這一知識的印象非常深刻。

二、以實驗教學培養學生探究能力

探究學習是小學科學課的基本方法。思維的前提是充分的觀察，這是學生探究世界的重要基礎。因此，培養學生的觀察能力非常重要，它不僅是學習的重要前提，更是學生能力全面發展的基礎。

小學科學課中，很多教學內容都要借助演示或實驗，而每次演示或實驗，除了所發生的奇妙現象，儀器的結構、使用方法和實驗步驟，也應是學生觀察的對象，其中也都包含著重要的知識。教師可以通過演示與實驗有意識地培養學生的觀察能力，因此要科學地把控實驗過程，使學生能夠通過對某一現象的觀察發現問題，進而產生探究的愿望。實驗之后，教師可引導學生將學到的知識加以應用，以進一步鞏固和提高探究學習的能力。除此以外，還可通過分組實驗，讓學生從大自然中獲得更為感性的知識，深入了解并探索自然，培養探究能力。

三、以實驗教學培養學生嚴謹求實的科學態度

科學實驗應始終從事實出發。在演示與實驗環節，教師應做好充分的課前準備，對課堂中可能出現的各種狀況提前進行預測并準備好應對方案，以確保演示及實驗環節能夠順利完成。

如果在課堂上出現演示或實驗失敗的情況，學生的關注度可能會更高。這時，教師要引導學生尊重實驗事實，而且有必要認真檢討，分析實驗失敗的原因。比如，在學習“二氧化碳”一課時，教師將燃燒的火柴放入裝滿二氧化碳的瓶子里，但燃燒的火柴并未熄滅。學生們一片噓聲，實驗失敗了，但教師并未驚慌，而是與學生一同分析這個過程：書上說，二氧化碳并不能助燃，所以將燃燒的火柴放入裝滿二氧化碳的瓶子，火柴應該馬上熄滅，但是現在火柴并未熄滅，這意味著什么？難道瓶內除了二氧化碳還有能夠助燃的東西嗎？為此，教師引導學生檢查整個操作過程，最終發現裝有二氧化碳的瓶子橡皮塞密封不嚴，使空氣進入了瓶內，這就是導致實驗失敗的原因。教師向學生坦言，這次實驗的失敗是由自己粗心造成的，并以此告誡學生應從中汲取教訓、總結經驗。最后，教師嚴格控制實驗條件，再次進行了演示，并取得了預期的實驗效果，證明了二氧化碳不能助燃的特性。在這節課上，教師利用失敗的實驗引導學生在實踐中要有嚴謹的科學態度。

四、以實驗教學磨煉學生的意志

當前，很多學生的心理承受能力較差，在遭遇困境時容易退縮與放棄。鑒于此，在科學教學中，教師應融入與學生生活經驗相關的哲理，讓學生意識到學習和掌握自然科學知識，需要一個較長的過程；人類在自然科學方面的諸多成就，是歷經千萬次失敗才取得的。通過讓學生體會從失敗走向成功的過程，培養他們克服困難的意志品質。

例如，在“怎樣測量太陽高度”一課，教師鼓勵學生自制太陽高度測量儀。很多學生都沒有成功，只有少數學生經過教師指導后，再次進行制作并取得了成功；而有的學生積極尋找失敗的原因，反復制作，最終還是沒有成功。這使很多學生受到挫折，表現出氣餒或不耐煩的情緒。于是，教師給學生講述了一些科學家失敗的故事，以鼓舞士氣，使學生恢復“斗志”，然后再幫助學生分析失敗的原因，鼓勵學生再次制作測量儀。于是，這個實驗過程就不只是培養學生的思考能力與操作能力，也是在培養學生敢于面對失敗與挫折的勇氣，并借此磨煉意志。

五、以實驗教學培養學生創新精神

學生在不斷成長中會儲備越來越多的知識，能力也會越來越高。有些學生會對科學產生更加濃厚的興趣，在課余時間進行很多自主設計和實驗。學生實驗的成功率可能并不高，但教師仍然要給予他們真誠的鼓勵，使他們能夠繼續勇于嘗試，經得起失敗與挫折，保持良好的探索與創新精神。學生想要進行自主實驗時，可以將想法告訴教師及其他同學，在確保安全的情況下，教師可以放手讓學生嘗試。對于這些學生而言，即便實驗失敗也會積累經驗，為后面的成功奠定基礎。

教師在對學生進行指導時，應遵循一些基本原則，如堅持實事求是；鼓勵學生主動探究新現象，探討新問題，并總結新的結論；幫助學生分析困難與失敗的原因，從而讓他們能運用更為科學的辦法解決各種難題。此外，教師還應關注學生安全有效地運用各種實驗儀器及設備的能力，培養學生的操作技能。如“怎樣測量太陽高度”一課，教師鼓勵學生自主制作太陽測量儀，在學生失敗后為他們打氣，同時也給予必要的指導和幫助，引導學生運用更科學的方法進行實踐探索。這樣，使學生解決與分析問題的能力得到提高，同時還具備了更強的抗壓能力，有利于其綜合發展。總之，實驗在優化小學科學教學的過程中能有效培養學生的科學素養，對促進學生發展具有十分重要的作用。

（責任編輯 郭向和）