精心設計科學實驗 形塑學生學科能力

江蘇徐州市徐莊實驗小學 劉 松

實驗是小學科學教學的主要內容，也是提升學生學科能力的重要手段和形式。教師要精心設計科學實驗，凸顯科學實驗設計的探究性、操作性、應用性和激勵性，從不同視角展開教學調度，為學生提供豐富的實驗感知機會，并在不斷學習體驗中形塑學科綜合能力。小學生對科學實驗有特殊的參與興趣，教師需要對實驗方案、實驗目標、實驗組織、實驗評價等內容進行深度研究，找準實驗教學的切入點，成功激活學生學習思維。

一、實驗設計體現自主探究性

教師在設計小學科學實驗時，要注意整合實驗資源信息，優化實驗操作方案，為學生提供豐富的學習認知機會，以提升實驗教學的有效性。

1.整合實驗資源

小學科學教材中包含大量實驗方面的內容，教師要有整合優化的意識，全面搜集整理這些實驗材料，通過多重篩選和優化處理，為學生準備適合度更高的實驗學習內容，幫助學生順利建立實驗學習認知基礎。在學生生活中也有豐富的科學實驗內容，教師需要有觀照意識，課內課外結合，以便為學生提供更豐富的學習感知機會。如在教學教科版小學科學四年級上冊“水能夠溶解一些物質”時，教師為學生設計了如下實驗任務：食鹽在水里會溶解嗎？面粉在水里會溶解嗎？不妨進行實驗操作，看能夠得出怎樣的結果。學生早已準備了實驗材料，紛紛展開實驗操作。教師深入到學生群體之中，對學生實驗情況進行觀察，并給出必要的指導和啟示。經過一番操作，學生都能夠順利獲得實驗結果：食鹽溶于水，而面粉不溶于水。教師設計實驗任務充分考慮了學生的操作實際，因為食鹽、面粉和水都是學生最為熟悉的物質，而且很容易得到，能確保實驗順利進行。

2.優化實驗方案

科學實驗和其他實驗一樣，需要有實驗方案的設計，教師在具體操作中要有優化意識，對實驗方案步驟進行針對性預設，以提升實驗的適合度。特別是實驗操作步驟的優化處理，能夠極大提升實驗的操作效率。科學實驗對實驗條件要求呈現差異性，教師在具體處理時，需要根據教學實際展開實驗優化處理，以提升實驗設計的針對性。在學習“液體之間的溶解現象”時，教師讓學生事先準備了雪碧、酒精、食用油等實驗材料。課堂教學開始時，教師進行演示實驗，先在水里滴幾滴酒精，讓學生觀察酒精是否溶解于水，然后在水里滴幾滴食用油，看食用油是否溶解于水。很顯然，學生都能夠獲得一致的實驗觀察結果。教師為學生準備了最為簡單的實驗，給學生提供最為直觀的實驗觀察機會，這樣的實驗沒有復雜的環節，而且給學生提供了探究的機會，其助學效果顯著呈現出來。

二、實驗引導注重互動操作性

教師在實驗引導過程中要利用多種教輔手段，為學生創設適宜的實驗學習情境，將游戲、生活觀察、實物展示等融入實驗之中。

1.創設實驗情境

在實驗啟動后，教師要從學生的學習實際出發，為學生創設優良的實驗環境，以成功調動學生實驗學習思維。教師演示實驗、多媒體模擬實驗、提出實驗問題、規劃實驗途徑、講述實驗結果，都可以給學生帶來學習啟迪，成功激活學生實驗學習情結。小學生直觀學習思維比較敏感，教師利用展示實驗進行助學操作，可以給學生帶來豐富的學習體驗和感知。在學習“分離鹽和水的方法”相關內容時，教師先讓學生自主閱讀教材相關實驗信息，然后讓學生以小組為單位展開實驗操作，利用飽和鹽水進行分離鹽和水的實驗。學生在教師指導下完成實驗儀器的對接工作，然后進行實際操作，當食鹽被分離出來之后，學生異常興奮。教師讓小組代表講述實驗經過，對相關程序進行詳細介紹。

2.豐富實驗形式

小學科學實驗形式多樣，教師要針對教學實際做出優化篩選，將游戲融入實驗之中，開展實驗競賽，深入生活展開實地觀察，結合生活進行社會調查，利用實驗儀器進行精密操作，這些都可以為學生提供實驗感知的機會。學生對這些實驗活動充滿好奇，參與實驗的積極性很高，這無疑是重要的教學生成資源，教師要科學利用學生心理展開實驗設計和引導，以提升學科實驗的教學品質。如在教學“聲音是怎樣產生的”時，教師讓學生的學習利用手邊的物品制造一些聲音，并展開認真觀察，分辨這些聲音是如何產生的。學生聽說要自己展開實驗操作，都顯得特別興奮，因為對聲音比較熟悉，自然充滿探索熱情。有學生拿出直尺壓在桌面上彈撥，直尺發出了聲音，也有學生用手拍打桌面，也能夠發出聲音。教師讓學生說說實驗原理，學生踴躍發言，并從振動強弱角度進行解釋。

三、實驗拓展觀照生活應用性

科學實驗與學生生活密切相關，教師在實驗操作過程中，要充分考慮學生生活認知基礎，利用身邊材料展開科學實驗，發動學生參與實驗程序創編，都能夠成功調動學生的思維。

1.搜集實驗材料

小學科學實驗用材料極為豐富，教師不妨發動學生利用身邊生活材料展開科學實驗，這樣可以給學生提供更多實驗操作機會，以滿足學生參與實驗的主觀愿望。教師在選擇實驗內容時，要對學生生活認知基礎和學科教學內容進行科學整合，找到最佳對接點。小學科學實驗大多涉及一些生活方面的原理，其實驗條件要求不會太高，也為學生自行展開實驗操作創造機會。如在教學“聲音是怎樣傳播的”時，教師為學生布置了一個制作性實驗任務：我們平時用電話聯系，如果讓你來制作一個“土電話”，你會用到哪些材料呢？又是如何進行具體制作呢？學生找來一些小紙盒和細線等物品，開始研究電話的制作程序。教師深入到學生之中，和學生一起學習討論，很快學生就制作完成了“土電話”。教師讓學生講解其中的原理，學生們紛紛展示了自己的個性觀點。

2.創編實驗程序

科學實驗要順利推進，需要有完善的實驗設計和方案作支撐，教師要發揮主導作用，對實驗環節、實驗條件、實驗材料、實驗結果，以及實驗中可能遇到的問題，做好全面的預設。如果有需要，教師不妨發動學生展開實驗設計和規劃，特別是生活方面的實驗操作，學生有參與實驗的基本條件，只要能夠設計出切實可行的實驗方案，便能夠確保實驗的高效運行。在學習“溫度和氣溫”時，教師為學生設計了測量溫度的實驗任務：利用溫度計到教室外不同地方測量溫度，并做好記錄，通過對這些數據信息進行分析，說說我們應該選擇什么樣的地方來測量氣溫？學生根據教師的布設展開實際操作，很快就獲得不少實驗數據。在實驗結果總結時，學生們提出不同的實驗觀點。教師對學生的實驗操作情況進行評價，指出其存在的問題，讓學生展開實驗反思，課堂學習氣氛也濃烈起來。

四、實驗評價呈現個性激勵性

在實驗評價教學中，教師不妨讓學生展開多種形式的自評和互評活動，讓學生在評價反思中形成學科能力。

1.注重實驗自評

教師在實驗結束時要組織學生對實驗結果和效果進行梳理和評價，促進實驗認知的自然內化。以往實驗教學，教師包攬課堂評價權，學生基本沒有自我評價和互動評價的機會。新課程改革之后，凸顯學生主體地位成為主流意識，在實驗評價操作環節，啟動學生自評程序，能夠給學生帶來全新的學習體驗，對全面提升學生學習認知水平有重要意義。科學實驗器材隨處可見，教師發動學生展開生活搜集，可以滿足更多實驗需要。如在教學“降水量的測量”時，教師先讓學生自制雨量器，然后模擬降雨，讓學生具體測量降水量。學生利用多種材料制作雨量器，在測量讀數時，根據教師提示進行相關操作，獲得比較準確的實驗結果。教師讓學生對實驗操作過程進行自我評價，學生都能夠將實驗步驟講清楚，也能夠對實驗原理有一定認知。教師對學生的實驗表現和評價情況進行歸結，給學生帶來更多學習體驗。

2.優化實驗互評

發動學生展開實驗互評活動，體現合作學習原則，教師要對互評活動進行針對性引導，為學生展開互評提供更多建議。課堂互評要客觀公正，讓學生看到進步，也能夠明確存在的問題，這無疑是最為可貴的。學生在參與互評活動時，要展開多種學習反思，這樣能夠促使學生學科核心素養的養成。科學實驗內容極為豐富，教師從實驗材料到實驗步驟都給出明確的引導，可以成功調動學生參與的主動性。學生參與實驗操作的積極性高，無疑是重要教學資源，教師需要合理利用。如在學習“跳動起來會怎樣”時，教師為學生準備了聽診器、秒表、吸管、肺活量測量儀等實驗器具，讓學生先測量心跳和呼吸，然后開始跳躍運動，并測量心跳和呼吸次數。學生根據教師引導展開實驗操作，實驗獲得圓滿成功。在實驗評價時，教師讓學生相互檢查，找出實驗中存在的問題，并給出解決意見。

科學實驗教學有其學科教學特征，教師要從教學實際出發，針對學生實驗學習基礎展開實驗設計、實驗投放、實驗引導、實驗評價等活動，為學生提供適宜的學習情境，幫助學生順利構建學科核心認知。學生對科學實驗有特殊敏感性，教師抓住學生心理展開教學調度，給學生提供了豐富的學習探索機會，對全面提升學生學習品質有極大幫助。