小學科學實驗高效課堂的構建

李 峰

一.精心設計科學實驗，以提高學生探究能力

首先作為教師，我們要深刻理解“探究”的含義，實驗的設計要體現以學生為主體的教學原則，而不是教師作為課堂教學活動或者實驗探究活動的主人，要做到既要讓學生親自動手，讓學生開動腦筋。實驗教學前可以通過學生的日常生活體驗交流，讓學生發現問題或存在疑問，讓學生初步了解我們課上要探究的是什么，在設計環節上，盡量讓學生提出問題，思考實驗過程，以及需要的實驗道具或器材。這些問題的來源主要是是學生，而不是教師告訴學生要準備什么或者下一步要做什么。

其次，實驗的設計體現易操作性特點。要根據兒童身心發展特點和認知規律制定可行的實驗。要引導學生進行相對簡單的實驗任務，利用實驗器材，實行簡單明了的實驗過程，學生才不會產生畏懼心理，而是積極投入實驗，享受實驗帶來的樂趣。

最后，教師要重視實驗的趣味性和應用性設計，小學生的年齡一般都偏小，其學習經驗以及自控能力不是很強，要想讓學生在課堂上保持較長時間的注意力，就必須充分調動學生學習積極性，利用課堂實驗的趣味性，可以有效吸引學生們的無意注意。興趣是最好的老師，趣味性高的實驗會引起學生們強烈的好奇心和求知欲，引導著他們一步步往下探究，教師要善于發現學生們感興趣的問題，因勢利導，把學生們的興趣轉化為學習的樂趣和志趣。實驗教學的結果是學生能用來解決現實中的實際問題，使理論與實際結合起來，通過在知識在現實中的實際運用，更好地激發學生學習和探究的意識。

二.創立良好的教學情景，引導學生進入學習狀態

一個合適又科學的教學情景能很好地吸引學生的注意力，也為教師的后續講解做好鋪墊。以貼近學生生活實際的問題為導入，能讓學生對此課堂有一定的熟悉性，更能夠激發他們想一探究竟的欲望，從而幫助教師把大家的眼神積聚到教師講課內容上，為高效性課堂打開了大門。

例如針對“認識空氣”這一科學探究活動，教師將收集的玩具隨意擺放在小組的實驗桌子上，創設學生熟悉的情景。活動開始，教師輕想學生幫助整理桌子上的玩具，將玩具裝入塑料袋中，并運用看、摸等多種感知方式去觀察裝滿玩具的塑料袋，學生通過觀察可以描述到“我看到這些玩具把塑料袋撐大了，袋子變得鼓鼓的，摸起來硬硬的，用手掂掂覺得它很重”。在這個環節中，收納玩具的活動調取了學生關于事物的已有的認知經驗，促進了學生的有意義學習。活動繼續，當教師拿出一個更大的塑料袋問學生“你能用這些物體去裝滿料袋嗎？”在這個過程中，學生們開動腦筋，發現僅有的這些玩具不能把塑料袋裝滿，就想到給塑料袋充氣的方法，最后在老師的引導下再次觀察塑料袋里面軟軟的地方是空氣。

三.重視課堂實驗教師示范和實驗指導

課堂教師的實驗示范與引導，是讓學生了解科學實驗的最基本的途徑，能有效提高課堂實驗進行的效率，在現代教育中，教師的準確示范引導對培養學生的實踐能力和創新能力有重大影響。在這個示范過程中，老師的每一個示范動作都是接下來學生獨立進行試驗操作的基礎、依據和榜樣。所以，教師必須嚴格按照實驗要求與步驟進行準確示范[1]。

例如“水火箭”一課的教學中，因為該實驗存在一定的危險性，如果僅在闡述完理論的基礎上就讓學生操作實驗，那必定對學生有一定的難度，甚至喪失學生對該實驗的興趣與希望，覺得自己肯定是完成不了的。所以，這就需要教師的準確實驗進行引導，在上課之前，老師已經讓學生進行課外閱讀，了解人類研究“火箭”的歷史。上課開始了，學生們就對該實驗充滿了期待。因為該實驗的不同，需要進行戶外實驗，考慮學生們的安全，教師給學生劃定一個固定區域，保證瓶子起飛的時候不會打到學生，大家呈扇形排列觀看實驗。在學生好奇的目光下教師有條不紊，有節奏地開展實驗，不得過快速度。一個空塑料瓶，瓶蓋子換成了橡皮塞，橡皮塞上裝了一個氣門芯，瓶身上貼了幾片三角形的塑料片，以代表箭翼起保持平衡的作用。然后，教師往瓶子里倒水至四分之一的位置，塞好橡皮塞，把它倒置在一個架子上，接下來邀請一位同學用打氣筒往裝水的瓶子里不斷打氣，致使瓶子內的氣壓不斷升高，突然瓶子飛向天空，足足有十米多高。這時，大家的歡呼聲表達了學生制作水火箭的強烈探究欲望。

示范過后，教師結合剛才的示范展示出水火箭的結構圖，簡單明了的給學生講解水火箭的原理，也就是“氣體和壓力的關系”“水流噴射方向和物體運動方向的關系”，達到通俗易懂，學生理解的效果為止。接著，教師要有效發揮其指導作用，引導學生進行積極討論，明確制作過程的技術指標，形成活動評價方案。給學生介紹師生共同收集的實驗材料，飲料瓶、彩色卡紙、透明膠帶、帶孔的橡膠塞、自行車氣門，以及剪刀和打氣筒等工具使用注意事項。教師可幫助一些小組分配好角色，誰負責規劃，誰負責設計，誰負責發言，給其他小組以榜樣，通過分工合作，可以有效提高實驗效率。

四.合理利用多媒體進行有效教學

隨著社會經濟，科學技術手段的提高，現在中小學的教學條件得到很大改善，多媒體教學逐漸代替了原來的純粉筆式的講授方法，將多媒體技術合理運用到科學實驗課堂教學中，也成為一個大趨勢，合理利用多媒體教學設備輔助教學，將教材內容里比較難懂，抽象的知識以另一種方式呈現在表現出來，既改變了原來單一的教學模式，又可以將復雜的知識簡單化，讓學生更好的理解教學內容及記憶相關知識點，增加了學生對科學課堂的學習興趣[2]。

例如，教師在“四季中的變化”這一章節教學時，利用多媒體播放歌曲《四季》：“我們是四季的見證者，四季是我們成長的見證者……容顏會老去，四季不會停，愛情的光影，溫暖的羽翼，要一天一天守著你，在白發時候說成故事給你聽。”同學們一聽就知道是關于四季的歌曲，大家都知道一年有四季，請問同學們，四季是怎樣形成的？我們今天就來學習有關四季的科學知識。通過播放學生愛聽的歌曲《四季》，激發他們的學習興趣，讓他們以亢奮的狀態自然進入主題，這樣能有效地提高學習效率。同時引導學生留心觀察一年四季星空的變化，找到探究問題的切入點。老師將自己收集到的有關星空的資料和圖片利用多媒體展示給學生，指導他們認識星座，突出冬季星空最明亮的獵戶座；可以引導他們通過小短片或圖片形式，了解星座的神話故事、有關知識等，使全體學生對星座尤其是獵戶座的形狀、特征等有一個較深刻的認識，最后，指導學生畫出獵戶座星圖。針對不同的星座出現在不同的季節里，是什么原因造成的？對這個問題，學生會討論得很熱烈，他們通過交流會達成共識：是地球公轉的結果。有些組的學生可能會提出“不同季節的主要星座是什么？”“為什么在不同季節，看到的星座不一樣呢？”等問題。以此引導學生認識到地球的公轉會帶來許多問題和有趣的現象，老師做四季星空模擬實驗，教師用投影儀播放“地球公轉示意圖”幻燈片和模擬情境圖，讓學生通過觀察進行感知和分析，形成初步認識。以上各個教學環節，通過多媒體技術的參與，使課堂變得有趣，使抽象的地球公轉成為大家肉眼可見的知識，方便學生觀察和理解。

五.尊重個性，讓學生成為實驗的主角

小學科學實驗的主要目的是培養學生的科學素養，培養學生的動手觀察和探究能力，及創新思維，這就要求教師在課堂上要以學生為主體，從人性化角度出發，真正做到以人為本，不能只關心學生的成績和名次，而是從學生角度出發去評價學生，這也是新課改以來一直倡導的，將學生是否理解了只是并體會到學習的樂趣放到了至關重要到位置，通過實驗，學生能舉一反三，并運用到現實生活實際中去。所以面對課堂或實驗過程個別同學的實驗失誤要妥善處理，有耐心地引導學生，如果碰到個性的答案或者實驗結果，教師不應該直接否定，不能“一棒子打死”，這樣會傷害學生的自尊，喪失對科學的興趣。老師應該鼓勵表達，可以追問“你為什么會有這樣的答案，可以給大家講一下嗎？”通過一定的了解，如果是可吸取的答案，老師表揚學生，即使答案與本課題無關；如果答案錯誤，教師了解了錯誤所在后，細心指正，讓其認識到錯誤并及時改正。

六.關注實驗記錄，妥善記錄實驗結果

現在科學教學出現的一個問題是，教師會讓同學們經歷觀察，預測，推測，假設，實驗等過程，但是因為同學們實驗興趣濃厚，操作實驗時往往忽視了實驗要進行隨時記錄這個重要內容，教師如果沒有及時提示或者說明，這很難培養他們在實驗時養成及時記錄的好習慣。科學要講究實事證據，學生在實驗的過程中只把關注點放在實驗現象，而沒有及時把看到的現象記錄下來，等到最后老師讓各小組交流匯報實驗結果的時候，怕老師責怪，甚至有的孩子會選擇編造數據。眾所周知，有的科學實驗需要及時記錄數據，因為他們轉瞬即逝，實驗過程具有連貫性，一旦錯過，就不會收集到相關數據信息。還有就是，若本次科學課堂僅僅是本課的一個課時，那么在下一個課時的時候，老師提問實驗相關的問題，同學們就找不到數據來支撐實驗結果。所以增強學生們的實驗記錄意識顯得格外重要，教師在實驗過程中除了要參與孩子的實驗過程，指導學生實驗，讓學生把注意力集中到實驗的同時，提醒他們及時記錄實驗數據，可以在小組給各成員分配任務的時候，專門給一個同學布置實驗記錄的任務，這樣在實驗的時候，就防止了遺漏實驗數據現象。老師要做好指導員的工作，隨時發現問題，并給與提示和指導，以維持實驗科學有效的正常進行，直至結束。

例如在講授“水沸騰現象的觀察”這堂課時，持續觀察加熱的睡的狀態變化，以及水溫的變化情況，認識水的沸騰現象。教師要求學生記錄初始數據，包括水量，水溫；再對燒杯中的水持續加熱15分鐘，仔細觀察水的狀態變化，并且每隔三分鐘記錄一次水量、水溫的數據，以及氣泡的產生情況；記錄水溫達到100度時的加熱時長以及水的情況。水加熱到一定程度時，變化會越來越明顯，為了方便學生能夠持續觀察并記錄變化現象，同時也便于學生整理數據，找出變化的趨勢，教師可以幫助學生設計一張形象且條理的記錄單。形象的記錄單可以使學生練習到數學的知識經驗，在教師的有效指導下，學生可以輕松地整理記錄單里的數據信息，并將這些信息轉化成需要的折線統計圖，逐步整理出水在持續受熱后溫度和水量的變化，以及產生的氣泡和氣泡不斷變化的現象，歸納總結出變化趨勢。這個教學環節的設計匠心就在于基于生活經驗開展了實驗觀察活動，有目的地觀察，收集，記錄實驗數據和相關信息，可以啟發學生要尊重科學事實，以及對科學現象持有一種科學嚴謹的態度，提升了學生的科學素養。

總而言之，為響應國家新課程教育改革政策的號召，擔任小學科學實驗課程教學的教師責任重大，要做到科學備課，科學授課，科學實驗。