提高科學實驗教學有效性的策略

徐鋒

《小學科學課程標準》明確指出，小學科學要把探究活動作為學習科學的重要方式。實驗教學作為科學課堂教學中探究活動的主要途徑，需要學生在教師的精心組織、指導與支持下，主動參與、動手動腦、積極體驗，進而獲取科學知識、領悟科學思想。它對于培養學生的科學興趣、提高學生的綜合素質，有著十分重要的作用。但是，科學課上的實驗教學由于從準備到組織再到實施，過程煩瑣且復雜，部分教師礙于麻煩，常常簡做實驗、少做實驗甚至不做實驗。低質量的實驗教學不但浪費了學生寶貴的時間，而且嚴重阻礙了學生各項能力的提升，影響了科學課的教學效果。

一、科學實驗教學的現狀分析

在高效的科學實驗中，學生的感性觀察和理性思考是并存的，形象思維和抽象思維是交融的。但在實際教學中，部分教師弱化實驗教學，導致本應該在實驗過程中提升的互助、合作、探究能力，被走過場、記結果的“實用主義教學法”所取代。

（一）實驗操作成為文本學習

科學實驗的過程要賦予學生充足的實驗時空，讓學生在動手操作、動腦思考、體驗感悟中發現問題，產生探究欲望。但有的教師為了降低教學難度，擅自將實驗取消，取而代之的是實驗過程的講讀，實驗結果的陳述，實驗探究課上成了文本閱讀課。例如教學《光的行進》一課時，一位教師在講到“光在空氣或水中是沿直線行進的”這一內容時，本應該通過實驗來驗證，最終得出結論，但教師只是用自己的語言對實驗過程進行了簡單描述，然后就通過投影將結論出示到了白板上，并讓學生反復朗讀這一結論以加深記憶。整個教學過程沒有觀察，沒有猜測，沒有探究，簡單而枯燥，學生學得無趣。

（二）實驗操作變成過程復制

有的教師在實驗教學中，為了使學生步調一致，讓課堂教學有序，往往對學生的實驗操作每一步進行詳細指導。他常先告訴學生實驗應該怎么做，做時要注意什么。細致入微的指導，將學生應該在實驗過程中得到的驚訝、感嘆、疑惑甚至是驚喜一掃而空，取而代之的只是教師對實驗過程的簡單復制。比如一位教師在教學《照鏡子》一課時，教學過程中有一個潛望鏡的制作環節，教師將潛望鏡的外殼模型做好后，讓學生將兩頭的鏡子放入模型里，然后讓學生開始使用。至于鏡子的裝入角度等問題，并沒有做進一步的說明。學生在這樣的實驗課上，只是一味地模仿了教師的操作，有手無心，有“做”無“思”。

（三）實驗操作成為自由市場

有的教師在實驗教學中，準備不充分，預設不細致，要求不具體。學生在進行實驗時，只是停留在玩耍的層面，興趣高昂但學習目標不明確，一團忙碌但課堂要求不執行，整個實驗過程呈現無序狀態。比如在教學《研究磁鐵》一課時，教師分發給每組學生兩塊磁鐵，讓學生研究同極相斥、異極相吸的現象。但由于教師實驗之前只是告訴學生研究方法，沒有對操作的要求進行強調，許多學生拿著磁鐵就玩了起來。實驗過程中雖然是以小組合作的形式進行，但每個小組都亂作一團，學生只顧自己玩耍，毫不理會教師在實驗過程中提出的各種要求，教室成了自由市場。在整個實驗操作過程中，學生的學習處于隨意、無序的狀態，教學效果自然遠離了教學意圖。

除了上述幾點以外，實驗教學效率不高的表現還有很多。比如教師沒有刻意在實驗課上對學生進行課堂常規訓練，導致學生在實驗時沒有目標意識，自我控制力薄弱。教師沒有對學生的匯報與交流能力進行培訓，導致學生實驗時熱熱鬧鬧，討論時竊竊私語，匯報時鴉雀無聲，這樣的情況影響了學生探究能力的培養。如何有效利用實驗教學提高學生的表達、交流、探究、質疑與思考能力，是一個值得深思和探討的問題。

二、實驗教學有效性策略

在實驗教學中，教師只有課前精心準備，詳細方法指導，延伸和拓展實驗時空，讓學生的猜測與實驗目標對接，在學、做、玩中促進思、行、創的提升，使實驗教學煥發出生命的光芒。

（一）訓練常規，讓實驗教學有秩序

教學過程要面向全體學生，關注每個學生的成長;必須充分發揮每位學生的主動性，讓他們在合作、探究的學習氛圍中，習得知識，提升素質。這就要求教師在教學過程中，要刻意訓練學生的一系列實驗常規，在規范的引領下，有秩序地實驗，有秩序地思考，有秩序地探究。首先，要讓學生善于觀察，教師要訓練學生的觀察力，讓學生知道怎么觀察，從哪里觀察，引導他們從觀察中發現問題;其次，要引導學生學會搜集資料，資料內容包括課內和課外兩類，要讓學生掌握多渠道搜集資料的能力;第三，要引導學生學會傾聽，聽清教師的要求，聽清學生的回答，根據師生問答認真感悟、體驗與思考;最后，要讓學生知道匯報的流程及注意事項。這些能力的養成將有助于規范科學課堂的教學秩序，有助于科學實驗的順利完成。

（二）貼合規律，讓實驗教學有趣味

小學生的思維發展有其特有的規律，從低年級到高年級，逐步由具體形象思維為主向抽象邏輯思維為主轉變。但是小學生的抽象思維仍然在很大程度依賴于具體形象，依賴于直接經驗。在實驗教學中，我們應更多地使用直觀的材料，以豐富學生直接經驗的獲取。在低中年級科學教學中，教師可以通過創設童話情境或實地觀察等形式，來激發學生的探究興趣。如在教學《校園里的小動物》時，教師要求學生到校園尋找小動物和小昆蟲，并進行觀察與記錄等。高年級學習內容比較豐富，教師要以引導者的身份出現，多讓學生自己動手、動腦，在操作中驗證結論。比如在教學《物體的形狀改變以后》一課時，學生通過觀察，了解了當物體受到外力作用時，形狀或體積會發生改變;去掉外力后，又恢復到原來的形狀或體積的性質。但是不是外力越大，形變越大呢？學生產生了疑問。在教師的引導下，學生通過自主設計實驗方案，自己動手實驗，最終得出要“在彈性限度內”這一補充條件。低年級和高年級的心理發展水平不同，教師采取的方式也應不同，只有符合學生認知規律的實驗教學，才會讓學生學得有滋有味。

（三）扶放結合，讓實驗教學有保證

由于學生的年齡不同，實驗教學中，教師對學生的要求也不可相同。對于低年級學生來說，教師在實驗過程中要求要更細致一些。實驗中對小組的分工可以進行干預，對細節要多做鋪墊。比如在教學《紙》一課時，教師不但要將實驗要求進行詳細安排，就是器材的擺放位置也要進行強調，讓學生逐步熟悉并掌握實驗的方法。到高年級以后，教師可以僅引導性地做一部分實驗，剩下的實驗讓學生在商討完成實驗方案后獨立完成。比如在教學《擺》一課時，教師先帶著學生做一個“擺的快慢可能與擺錘輕重有關”的猜測驗證實驗，當得到“猜測不成立”的結論后，教師引導學生進行再次猜測，并共同探討下一步實驗的方案，接著分組自主進行下一步的實驗。這種由“扶”到“放”的教學方法，不但能為實驗順利完成提供保證，也讓學生獲得了實驗的自主權。

（四）拓展有度，讓實驗教學有強度

科學課要著眼學生的終身發展，著眼于學生科學素質的提升。因此，科學教學內容應當具有開放性，不能只局限于教材中的文本教學。要將學生置身于廣闊的自然環境中，著力引導學生養成充分利用身邊的各種資源進行科學探究的習慣;養成借助自身已有的知識來解釋周圍科學現象的習慣;養成借助已有的科學能力來解決生活中實際問題的習慣;養成充分利用科學思維能力，自主開展更為豐富的科學實踐活動的習慣。比如在執教《生物的多樣性》一課時，教師安排學生先對學校的動植物種類進行調查摸底和詳細分類。學生通過研究，知道了動植物種類的差別，認識到了動植物成長與環境的關聯性。在教學《簡單電路》一課時，教師創設情境讓學生給自己沒有裝修的二層小樓設計電路開關。學生先是設計了單開關電路。接著教師要求增加：如果在一樓開，到了二樓后要關掉，該如何設計？這一問題，極大地激發了學生的好奇心，最終在小組討論中探索出了雙控的電路圖樣，接著進行了實驗操作。這一案例中，教師從解決生活中的實際問題出發，激起了學生的探究熱情。學生在激烈的討論中探索實現的方法，經過一次又一次的推翻重來，最終在集體的智慧下，設計出了圖樣。在實驗過程中學生的交流、探究熱情高漲，處處涌動著思維的碰撞。這樣的實驗教學，不但是對學生原有知識融會貫通情況的一次大考驗，更檢驗了學生對所學知識的實際運用能力。

（五）課程融合，讓實驗教學有深度

《科學課程標準》重新定位了小學科學課程的性質，即基礎性、實踐性、綜合性。這種綜合性體現了學科知識的綜合，即從物質科學、生命科學、地球和宇宙科學、技術與工程四個領域，綜合地呈現科學知識體系;也體現出一種學習方法的綜合，即動手動腦、小組合作、自主探究等。小學科學強調科學課程不是孤立的，是與并行開設的語文、數學等課程相互滲透、相互補充的，共同目標是促進學生的全面發展。以學科融合為手段培養學生綜合運用知識解決問題的能力，是未來教育的大趨勢。比如在教學《擺》一課時，為了讓學生對擺的快慢與擺線長短有關結論有清楚的認識，教師采取了柱形統計圖的形式，將每次擺線調整的次數與擺線的長度顯示在黑板上，學生很直觀地就能從圖表中觀察到擺線越長、擺的速度越慢這一現象。最終得出“擺的快慢與擺線長短有關，擺線越長擺得越慢，擺線越短擺得越快”的結論。再比如教學《調查》一課時，教師與學生共同制訂好調查方案后，學生選擇自己喜歡的方式進行了調查。教師針對學生的匯報情況，組織開展了調查報告撰寫培訓，讓學生以報告的形式，將自己的調查結果形成文字。這一實踐活動，不但讓學生既動手又動腦，而且也讓學生的寫作水平得到提升。可以說，借助其他學科的知識，融合到科學教學中，能讓科學課更有趣味。我們必須充分認識到科學教育與其他學科教育之間的聯系，巧妙地運用好各種資源，服務于科學教學，使科學教學更有深度。

有效課堂是一種教學理念，更是一種價值追求。提高科學實驗教學的有效性是每一位科學教師需要不斷探索和實踐的問題。我們科學教師要根據學生心智發展規律，從細節入手，認真設計并實施好每個實驗教學，才能讓學生在實驗教學過程中真正實現“做思共生”。