科學實驗教學中的問題及對策思考

張景亮

小學科學有很多“好玩”的實驗，因此它成了小學生最喜歡的課程之一。為了讓學生一直喜歡上科學課，在小學科學教學中，教師要合理安排實驗內容，設計有效實驗方法，有效提高學生的科學素養。但隨著《小學科學課程標準》（以下簡稱《課標》）的實施，新技術的出現，小學科學實驗在更加多樣化的同時也暴露出了一些新的問題。本文主要對現階段小學科學實驗教學中出現的一些問題進行了分析，并提出了相應的對策。

實驗是小學科學基本的教學活動，是開展探究學習的有效途徑。在開展小學科學實驗教學過程中，要合理安排實驗內容，正確引導學生開展實驗探究，在滿足學生好奇心和求知欲的同時進一步促進學生科學素養的養成。

一、科學實驗教學的存在問題

隨著2017版《小學科學課程標準》的實施，加上數字傳感器、VR等多種教學設備和教學技術的引入，讓進行科學實驗的方法有了更多選擇，科學課堂的實驗活動也更加豐富，但同時在科學實驗教學中也出現了不少新的問題。

（一）舊教材的實驗設計與《課標》的要求不契合

2017版的《小學科學課程標準》，除了對課程性質重新進行了定義外，課程目標和課程內容也有了較大的改變，課程目標增加了科學、技術、社會與環境目標，課程內容增加了技術與工程領域。但新的課程標準實施后，現在只有一到三年級用的是新教材，四到六年級用的還是舊教材，雖然每位科學老師都認真學習過新的課程標準，但由于受舊課程標準和舊教材教學方法的影響，在使用舊教材進行教學時很難擺脫舊的教學觀念影響，很多實驗的內容和方法都按照以前的教法實施，跟不上《課標》的要求，不符合新課程改革的需要，影響學生的科學素養的養成。

（二）新教材的實驗有待改進

新的課程標準實施后，從一年級開始就有了科學課，到現在為止，一到三年級用的都是新教材。新教材是根據新的課程標準編寫的，因此教材里的很多實驗都是新設計出來的，就算是舊教材里出現過的實驗活動，它的實驗方法也有所改變。新的實驗活動出現了，但實驗室的實驗器材還是舊的，新的實驗器材又沒普及，這時候老師要根據新的課程標準完成新教材里的實驗教學任務就是很大的挑戰，實驗教學中出現實驗效果不明顯，實驗結果不符合實驗目標等現象就在所難免了。

（三）新設備、新技術沒有精準運用

隨著社會的發展，不少新的教學設備和技術應運而生，例如手機投屏、數字傳感器、VR虛擬技術等大量運用到了科學實驗探究活動中。這些新技術和新設備的運用，讓科學實驗有了更多的探究方法，也讓科學課堂的實驗活動更加豐富。由于它們使用方便、效果明顯，而且還很新穎，所以不僅老師喜歡使用，對學生也充滿了吸引力，在不少課堂教學中都會出現它們的身影，但在實驗中，這些新技術和新設備是否體現了它們應有的價值呢？會不會給學生的學習帶來負面的影響呢？這也是值得深思的問題。

（四）科學實驗教學的場室不足

隨著新課程標準實施，一二年級也開設了科學課，科學課的課時數增加了，但學校的科學實驗室卻沒有增加，原來使用率很高的科學實驗室，現在根本滿足不了每個班都到實驗室上實驗課的要求，但作為科學教學主要組成部分的實驗教學是不能取消的，這個問題又能怎樣解決呢？

二、解決科學實驗教學問題的有效對策

小學科學實驗教學是師生進行教與學的活動，教學效果除了與實驗材料、實驗分組、實驗方法有關外，還與教師的教學風格、知識水平，學生的年齡特征、動手能力等其他因素密切相關。在眾多因素的影響下，在不同的階段必然會出現新的實驗問題，通過有效的方法解決新的問題后能有效提高教師的實驗教學能力。針對上面遇到的實驗問題，筆者提出以下解決對策。

（一）合理整合教學內容，讓課標的“新”激活教材的“舊”

新課程標準的頒布，說明舊課程標準肯定有不足的地方，而舊教材是根據舊的課程標準編寫的，很多地方不符合新課程標準的規定。現階段小學四到六年級用的還是舊教材，要老師按新的課程標準去上課，除了要考慮學生的原有知識技能外，還要考慮教材的整合，讓舊教材的教學更符合新的課程標準。

例如新的課程標準的教學內容增加了技術與工程領域，而技術與工程有關的教學內容在舊教材中一般是安排一節課完成的，如“做一個指南針”“用紙造一座橋”等。對于這樣的課，教師的一般教法是詳細引導學生怎樣去做，學生按照學到的方法去完成制作。但新課程標準引入技術與工程領域這一教學內容后，要完成一項相關的制作，必須對學生提出明確的任務，學生根據任務去研究解決方案，畫出設計圖，再根據解決方案和設計圖去準備材料進行制作，作品做好后要進行調試、展示、評價，并根據調試、展示和收到評價意見不斷進行完善。對于這樣的安排，最少要用兩節課以上才能完成。而舊教材的教學內容安排得很緊湊，如果一個教學內容用多了一個課時來上，必然會影響到其他教學內容的教學時間安排，這時對單元教學內容進行合理整合是有效的方法之一。六年級上冊的“能量”教學單元，這個單元有一個教學內容是《神奇的小電動機》，這節課有一個制作活動是讓學生設計一種方法讓電動機轉動起來。按照舊的教法，教師會讓學生按照課本的方法去制作，甚至是通過視頻去理解。這樣的安排一節課是夠用的，但按新的課程標準，這就是一個技術與工程領域的內容，必須讓學生經歷研究出讓小電動機轉動起來的方案、畫設計圖、制作與調試并不斷完善的過程，這樣的教學過程必須要兩節課以上。那么多用的一個課時從哪來呢？筆者把這個單元里《電磁鐵的磁力（一）》和《電磁鐵的磁力（二）》這兩節課合并成一節課來上，這樣的合并對于六年級的學生來說是完全可以接受的，而多出來的一個課時正好用來給學生研究怎樣讓小電動機轉起來。

（二）合理改進實驗方法，讓實驗效果更明顯、更科學

新教材的實驗有不少是新的，也有不少是根據舊教材進行改進的，無論是新的實驗還是改進過的實驗，對于剛任教新教材的教師來說都必須重新去認識，去研究，發現其中不足，想出改進方法，才能讓實驗效果更明顯，更合理。

例如三年級上冊“空氣有質量嗎？”是一個改進型的實驗，它改進的地方一個是新教材的簡易天平的天平尺是用架子撐起來的，舊教材是用繩子綁著吊起來的;第二個改進是舊教材的空氣是用氣球來裝的，新教材的空氣是用小球來裝的。用架子把天平尺撐起來比用繩子綁要穩定，容易操作，但不夠靈敏，特別是天平尺較短的時候，用來測質量很小的空氣，很難看出它的傾斜情況，效果不明顯。用小球代替氣球是一個很好的改進，因為氣球充氣后體積比原來大很多，受到空氣的浮力也會大很多，會影響實驗效果，而玩具小球充氣后體積變化不大，受空氣浮力影響也不大，實驗結果會更合理。在用新教材的簡易天平進行實驗時，由于天平尺的轉動不靈敏，也不夠長，所以把充足空氣的小球放上去后，很多時候看不出放小球的一邊是往下傾斜的，實驗效果不明顯。根據這個缺點，把支撐天平尺的架子換成一個托盤天平，直接把米尺固定在天平的托盤上，由于天平擺動靈敏，把充足空氣的小球放在米尺的一端，就能明顯看出這一端是往下傾斜的。

“空氣能占據空間嗎？”也是這個單元里的一個實驗，其中一個實驗操作是用打氣筒連著球針，從杯底的小孔向杯里打入空氣，把杯里的水擠出去。這個實驗的設計不錯，但操作起來有一定的難度，材料也不容易找。在做這個實驗時，筆者是在一個小塑料杯的底部鉆了一個孔，跟著把杯子的整個底部用氣球套住，當把杯子倒過來按進水里時，杯子里的空氣就會通過小孔進入到氣球里;當用手壓氣球時，氣球里的空氣又會把杯里的水擠出去。反復進行這個操作，可以看到空氣和水在反復占據杯里的空間，實驗效果很明顯，而這兩樣實驗材料很容易找到，也容易加工。

（三）合理運用新技術，增強實驗教學效果

在很多科學公開課中，經常見到手機投屏、數字傳感器、VR等新設備、新技術在科學實驗教學中的應用，這些新技術、新設備的合理運用肯定可以提高實驗教學效果，但也存在一些值得讓人思考的地方。

例如四年級上冊《探索尺子的音高變化》一課。實驗要求學生通過觀察改變尺子長短時聲音的變化，去理解尺子振動快慢與聲音高低變化的關系。這個實驗過程要求學生用耳朵去聽，用眼睛去看，再把聽到的和看到的記錄下來，然后畫出尺子振動快慢與聲音高低變化的柱狀圖。有一位老師上這一課時，在教會學生怎樣擺放直尺和撥動尺子后，跟著就用聲音傳感器去測尺子在不同長度時的聲音高低，聲音高低變化的數值就直接顯示在平板電腦上，再按了其中的一個按鈕，聲音高低變化的曲線圖馬上呈現了出來。通過傳感器的數據，學生很快知道了尺子振動速度與聲音高低變化的關系，但在這個過程中學生對尺子振動的快慢沒有看，聲音高低的變化沒仔細聽，也沒有畫聲音變化柱形圖，這樣的實驗教學不利于學生科學學習能力的發展，讓實驗效果大打折扣。

任何技術的運用都是為教學服務的，當把新的技術運用于實驗教學時，一定要考慮對學生發展的影響，才能有效提高實驗效果。

（四）合理開發課室資源，讓實驗場地靈活化

隨著一二年級開設科學課，學校的教學班不斷增多，原來的科學實驗室已經安排不了全校的科學實驗課，在沒條件增加科學實驗室的情況下，要保證科學實驗教學，在課室上實驗課就是一個不錯的選擇。在課室上科學實驗課，要考慮實驗材料的準備、學生分組、實驗材料的收發等諸多因素，所以很有必要開展專題研究，研究怎樣在課室上好科學實驗課，對實驗方法、實驗材料、實驗分組等進行充分研究，讓在課室上科學實驗課順利進行，保證科學課程的有效實施。

好的實驗能讓學生樂于參與并積極探究，好的實驗效果明顯且結論正確，好的實驗要為教學服務并能促進學生科學能力的發展。當實驗教學達不到這些好實驗的標準時，教師就要反思實驗哪里出現了問題，及時研究解決方法，讓實驗教學更有效，有力促進學生科學素養的養成。