優(yōu)化演示實驗培養(yǎng)學生觀察習慣

◇黃澤榮（四川：中江縣實驗小學南渡校區(qū)）

演示實驗是小學科學教學的重要組成部分，其實驗質(zhì)量關(guān)系到科學教學的成效，所以做好演示實驗，激發(fā)學生學習興趣，提升科學素養(yǎng)是每位科學教師需深入思考的問題，對此，本文從多方面分析演示實驗在小學科學教學中發(fā)揮的作用，并在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化措施，希望給予相關(guān)教育者提供一些參考。

科學是學生了解、掌握以及運用客觀知識的重要途徑之一，其中實驗是科學學科不可缺少的組成部分。尤其是演示實驗，發(fā)揮著不可小覷的作用，可以說，演示實驗的質(zhì)量關(guān)系到學生科學素養(yǎng)的形成。小學科學教師需結(jié)合學生學情和學科特征，分析演示實驗的作用以及優(yōu)化策略，激發(fā)學生潛在的探究知識的興趣，切實提升實驗教學質(zhì)量與學生綜合素質(zhì)，實現(xiàn)預(yù)期的課程目標。

一、演示實驗在教學中的作用

（一）激發(fā)學生學習興趣

毫無疑問，興趣是調(diào)動學生參與學習活動的最佳驅(qū)動力，也是促使學生集中注意力的最佳途徑。當學生對所學知識產(chǎn)生探究興趣后，便會進入高度集中狀態(tài)并產(chǎn)生積極愉悅的情感體驗。科學課是學生步入小學階段首次接觸的課程，學生對一切科學知識都具有強烈的好奇心，迫切想從該門學科了解不在自己認知范圍內(nèi)的事物。引入演示實驗可清晰直觀地為學生演示未知景象，激發(fā)學生潛在的學習興趣以及對科學學科的喜愛。若教師忽略演示實驗或單純運用文字講述實驗，則不利于學生理解實驗內(nèi)容，激發(fā)學習興趣更不知從何談起。這會大幅度降低科學教學效果，甚至影響學生后續(xù)的學習和發(fā)展。

（二）降低學生理解難度

小學科學教材收錄的部分知識具有一定抽象性，借助生動直觀的演示實驗可突破這一難點。學生在觀察教師實驗操作以及聆聽輔助性語言講解時，會加深對所學知識的理解。例如，在講解人體消化系統(tǒng)的相關(guān)知識時，小學生因年齡小，并不熟悉消化系統(tǒng)知識，若教師依舊運用語言講解，則不利于學生深入理解。若教師借助實驗室人體消化系統(tǒng)模型，對食物在身體內(nèi)的消化過程進行演示，或?qū)⒋诉^程制作為動畫，不僅能簡化學生理解，更能加深學生印象。

（三）培養(yǎng)學生觀察習慣

學生只有學會如何做實驗才能更好地理解知識內(nèi)涵，在此過程中，凸顯學生觀察教師演示實驗的重要性。良好的實驗?zāi)芰Σ荒苋鄙倭己玫挠^察品質(zhì)，尤其在實驗過程中，該品質(zhì)集中體現(xiàn)在觀察的理解性、整體性、目的性、客觀性、精確性、選擇性等不同層面。其中，觀察的理解性，即一邊觀察實驗現(xiàn)象一邊開動大腦思考，明確實驗現(xiàn)象以及原理；整體性，即學生調(diào)動口、鼻、耳、眼等多重感官，全面系統(tǒng)地觀察實驗現(xiàn)象；目的性，即學生有計劃、有目的地觀察實驗現(xiàn)象；客觀性，即學生基于客觀層面，對所觀察到的實驗現(xiàn)象進行闡述，真實記錄觀察結(jié)果；精確性，即學生精細觀察教師在演示實驗中的細微變化；選擇性，即學生在觀察過程中，能結(jié)合實驗要求，選取實驗范圍，并在此基礎(chǔ)上明確實驗層次，從而有條理、有順序地開展實驗。

（四）強化學生實驗意識

小學科學有很多，如物質(zhì)溶解與分離、固體質(zhì)量測量、氣溫測量等學生實驗。學生通過實驗?zāi)苓M一步了解和感知世界，形成良好的實驗操作能力，提升科學探究水平。若學生未形成良好的實驗意識與習慣，或未接受正確且規(guī)范的實驗操作指導(dǎo)，必然會在實驗過程中出現(xiàn)較多問題，對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響。最重要的是，難以理解實驗現(xiàn)象。長此以往，實驗就演變?yōu)橐环N流程，消磨學生探究知識的興趣，不利于學生未來的學習和發(fā)展。所以，教師要通過科學實驗為學生講解實驗操作方式以及相關(guān)注意事項，例如，在演示固體質(zhì)量測量實驗操作時，可先明確說明正確使用托盤天平的方式，并在此過程中，規(guī)范操作，清晰講解操作步驟，以便于學生理解。

（五）增強學生應(yīng)用能力

學習知識目的在于應(yīng)用，若脫離這一目的，所學知識只能是教材或大腦印象的知識。科學不同于其他學科，需要教師引導(dǎo)學生將所學的知識應(yīng)用于實際。例如，當學習將固體物質(zhì)分離后，需引導(dǎo)學生思考如何正確分離現(xiàn)場的生活污水；明確哪些因素影響物體沉浮，可嘗試闡述為何輪船重量大，但卻能漂浮在水面；等。當學生將所學科學知識與現(xiàn)實生活相結(jié)合就可發(fā)現(xiàn)該學科的神奇與奧妙，從而激發(fā)對科學知識的熱愛。

（六）提升學生學習效率

所有學習需建立在實事求是的前提下，科學學科更是如此。如果教師在日常教學中隨意講授知識，未能貫徹實事求是原則，不僅會使學生對所學知識產(chǎn)生錯誤認知，還會潛意識地認為科學知識并沒有想象中那么嚴謹，在后續(xù)學習中自然不會抱著認真的態(tài)度。教師只有在實事求是的基礎(chǔ)上傳授知識，才能為學習賦予意義。與此同時，實事求是也是探究學習的重點所在。在學習中，教師需將實事求是的態(tài)度與嚴謹行事的態(tài)度相結(jié)合，保證科學課堂演示實驗順利開展，切實提升學生學習效率。

二、優(yōu)化演示實驗策略

（一）明確核心問題，注重知識遷移

學生進入課堂之前并非一張白紙，而是帶著自身已有的認知和經(jīng)驗。對于新知具有專屬于自身的想法與觀點，部分經(jīng)驗可能與新知相符或存在沖突，教師在教學中首先要喚醒學生已有的認知經(jīng)驗，再指導(dǎo)學生與新知相結(jié)合，形成系統(tǒng)化的學習體系，為后續(xù)學習奠定基礎(chǔ)。以《空氣能占據(jù)空間嗎？》教學為例，對于小學三年級學生而言，該問題不可避免會存在爭議，因為學生在一年級學習和理解形狀時，曾運用占據(jù)空間，即將木塊、螺母放入盒子探究占據(jù)空間，基本能理解可觀察和觸摸到的物體占據(jù)空間，然而對于無法觸摸和觀察卻能占據(jù)空間的空氣則會產(chǎn)生理解困難。教師針對該節(jié)課可呈現(xiàn)以下問題：“倒扣于水中的杯子內(nèi)的紙團會濕嗎？”并在此基礎(chǔ)上引出核心問題：“空氣是否占據(jù)空間？”如上述問題未能喚醒學生已有認知和經(jīng)驗，教師則可將沙子（固體）與水（液體）放置瓶中，由此喚醒學生已有的水與沙子可占據(jù)空間的認知經(jīng)驗，再提出問題：“該瓶子在未裝水與沙子前，何種物質(zhì)占據(jù)空間？”指引學生闡述不同想法。由于每個學生均為獨立個體，認知思維均存在差異，各自所闡述的理由均無法說服對方，教師在此過程中引入新知“空氣能占據(jù)空間嗎？”這一核心問題，能促使學生將已有認知“占據(jù)空間”與新知相結(jié)合。

（二）改進探究活動，凸顯學習體驗

開展探究實驗與觀察活動時，想要使學生深入探究實驗，則需引領(lǐng)學生經(jīng)歷和體驗一系列探究過程，即要求學生明確探究問題后再將其與具體活動相融。所設(shè)置活動應(yīng)做到難度適當，以提升活動效果。教師提出以下探究活動“杯子內(nèi)放紙團倒扣于水中”（如圖1所示），讓學生探究杯子中的紙團是否被水浸濕并闡述原因。學生通過實驗，發(fā)現(xiàn)杯中只有空氣，沒有水，所以紙團未被水浸濕。從上述教學效果得知，由于三年級學生缺乏動手操作能力，且該實驗操作要求相對復(fù)雜，以至于學生將更多的注意力放在操作上，而忽略了思考和觀察活動。與此同時，紙團放置于杯底，一旦倒扣杯子則容易掉落，部分學生在探究中未留意豎直倒扣這個要求，直接向下倒扣杯子，從而出現(xiàn)紙團被水浸濕現(xiàn)象，難以順利開展探究活動。對此，科學教師需基于學生的年齡特征，圍繞“空氣能占據(jù)空間嗎？”這一核心問題改進探究活動，將“紙團為何不濕”改為“探究小塑料球位置變化活動”（如圖2所示），即倒扣杯子，將罩著的小塑料球以豎直方向壓入水中。學生通過觀察演示實驗發(fā)現(xiàn)，塑料球位于杯子底部，杯子里只有空氣，沒有水，由此證實“空間能占據(jù)空間”的結(jié)論。

圖1

圖2

（三）內(nèi)化知識內(nèi)容，明確知識本質(zhì)

教師只有讓學生經(jīng)探究明確事物本質(zhì)，才能實現(xiàn)深度探究目標。通過本質(zhì)成功推導(dǎo)不同變式，再經(jīng)變式把握事物屬性與本質(zhì)。但把握本質(zhì)并非直接告知學生結(jié)論，而是需要學生自主探究、思考、質(zhì)疑以及歸納總結(jié)。在上述探究活動后，教師可繼續(xù)優(yōu)化演示實驗，幫助學生內(nèi)化所學新知。首先“該如何讓小球漂浮上來？”。基于之前研究結(jié)論：“水將空氣擠出，空氣占據(jù)杯中空間，塑料球在下方。”有學生認為，只要杯子中有水，塑料球就會漂浮上來；有學生認為，可適當傾斜杯子，放出部分空氣，塑料球就會漂浮上來；還有學生認為，在杯底開一個小洞，流出空氣，此時水會占據(jù)空間，塑料球會漂浮上來。教師在學生討論完畢后，可指導(dǎo)其對最后一個學生所提出的設(shè)想進行驗證。其次，第二個探究活動為“如何讓漂浮的塑料球落下去？”。學生聯(lián)想之前的探究活動已猜測到：“只有讓杯中水下去才能使小球下去。”或“讓杯中水下去，需讓空氣再次釋放于杯子中。”緊接著，有學生運用打氣筒、注射器，甚至用嘴巴吹氣等不同形式，驗證“空氣能占據(jù)空間”的結(jié)論。通過演示實驗促使學生將知識內(nèi)化于認知體系，切實提升了學習效率。

三、結(jié)語

總之，演示實驗是培養(yǎng)學生良好觀察習慣的重要方式，也是引領(lǐng)學生深入理解科學知識的關(guān)鍵所在。教師在新課程改革背景下積極發(fā)揮學生的主體作用，促使學生透過實驗表面了解知識內(nèi)涵，切實提升了實驗教學質(zhì)量，對學生未來學習和發(fā)展有著重要的現(xiàn)實意義。■