簡單而有趣 簡約亦有理
——小學低年級實驗的特點及教學指導

■江蘇省張家港市云盤小學 夏 敏

實驗是科學家探尋自然界奧秘的重要途徑，也是兒童獲得感性認識的基本途徑。學生通過做實驗，可以認識事物、獲得知識、掌握方法，從而提高動手能力，發展其智力。

一、實驗在低年級科學教學中的地位和作用

從科學課的教學內容來看，選擇的是學生周圍的自然事物，是自然界實實在在的客觀存在體。自然事物蘊藏的奧秘在實驗中比在其他活動中更容易被揭露出來。低年級學生尤其喜歡動手，通過“看得見、摸得著”的實驗，他們可以獲得最具體、最直觀和最生動的知識。從科學課的教學方法來看，探究是學生學習科學的重要方式?？茖W課強調從學生熟悉的日常生活出發，通過學生親身經歷動手動腦等實踐活動，體驗和積累認知世界的經驗，提高科學能力，培養科學態度。對低年級學生來說，實驗就是他們實踐活動的一個主要方式。從學生的認知規律來看，學生在認識自然事物時通常遵循從具體到一般，從直觀到抽象，從感性到理性的規律，低年級學生的認知正處于具體、直觀、感性的階段，動手實驗正是遵循了這一認知心理特征。

二、低年級實驗的特點：簡單、有趣

（一）簡單

器材簡單：中高年級的實驗一般都需要專門的實驗器材，即標準化的儀器，比如研究熱脹冷縮，就需要用到酒精燈、熱脹冷縮演示儀等。而低年級的實驗器材就比較簡了，基本都是生活中容易收集的普通物體，甚至學生的文具等也可以成為實驗材料。比如證明空氣的存在，只需要水杯、水槽、手帕、塑料袋、泥土等普通的材料；比如玩紙風車，只需要一張紙，一支鉛筆，一個釘子，就能保證教學工作的順利進行。

操作簡單：中高年級的實驗一般會有一定難度，并且有一定的實驗操作技能要求，而低年級的實驗則是用最簡單的器材做最簡單的實驗。目前，蘇教版低年級的小學科學教材每一課都有讓學生動手的實驗項目，一般一冊教材有十二三節課，因此一冊教材里面就要做到十二三個實驗，主要讓學生進行一些簡單的實驗操作，比如操作酒精燈、拆玩具、研究樹葉等，培養學生基本的動手操作能力。

（二）有趣

內容有趣：低年級學生對自然事物一般都懷有強烈的好奇心和求知欲，他們渴望通過學習，對那些新鮮、神秘且富吸引力的科學現象和生活中的各種事物進行認識和了解。所以，低年級實驗選取的內容具有下面的特點：一是貼近學生的生活實際，圍繞他們“熟悉的事物”大膽取舍、優化組合。比如不倒翁，它是學生小時候經常玩的玩具。教學中讓學生自己動手探索，把“倒倒翁”變成一個“不倒翁”，這對學生來說是極有意思的挑戰。二是超出學生的認知，實驗現象往往出乎意料。比如“研究光”的實驗，一開始把其他孔都密封起來，只在最前面留一個孔，讓學生去觀察暗盒里的物體。從“看不到物體”引發思考，到“其他孔逐步打開”發現規律。這樣的實驗能更好地激發學生的探究欲望。

形式有趣：高年級的實驗，往往以比較嚴謹的形式呈現：問題的提出，方案的制定，數據的展示，結論的得出……，實驗更關注過程性、科學性；而低年級的實驗，則往往會披上“趣”的外衣，以游戲、競賽等方式展現在孩子的面前。有趣的形式，會增加低年級學生有意注意的時間，促使他們更加熱情地投入實驗全過程，從而學有所得。比如《玩影子游戲》等，一看課題，就知道實驗即游戲，沒有嚴格的實驗過程要求，而是給學生充足的時間去玩，鼓勵他們在動手動腦的活動中得出自己的結論。

三、低年級實驗的教學：簡約、有理

（一）簡約

任務簡約：在實驗前，教師要跟學生明確實驗任務，提出清晰明了的要求：比如《小水輪》一課，實驗任務就是用多種方法讓小水輪轉得快一些。雖然任務簡單，但教師仍需對操作的實驗步驟、注意事項等一一交代清楚；在實驗中要觀察什么，也要跟學生明確。仍以《小水輪》為例，一開始研究水流的流量大小與水流的力量關系，教師要提醒學生：一個杯子洞眼很小流量很小，一個杯子洞眼很大流量很大，在沖擊小水輪的時候必須在同一高度；第二個環節，探究水位高低與水流力量的關系，要提醒學生必須保證水的流量相同。這樣，學生才能科學地觀察到水流流量的大小和水位高度對小水輪轉動的影響。

過程簡約：低年級學生做實驗時，一般遵循這樣的流程：教師示范——學生模仿。值得注意的是，有效的示范不是教師做一步、學生做一步，而是教師先演示，學生再去模仿。在這樣的過程中，其會相對容易地體驗到成功的快樂。比如《沉和浮》一課，首先教師示范：將準備好的材料一個一個放入水槽中，觀察哪些是浮在水面上的，可以用符號“↑”來表示，哪些是沉到水底的，可以用符號“↓”來表示，將實驗的結果填寫在實驗記錄表中。通過教師的示范，學生知道了實驗的步驟，初步建構了沉浮的概念。接下來，教師再次演示：怎樣讓浮的物體沉下去，使沉的物體浮上來。在這個實驗中，學生的操作則不僅僅限于模仿，還可以思考嘗試自己的方法。

（二）有理

實驗設計有層次，強調邏輯順序：實驗的順序既要符合知識的邏輯順序，也要符合學生的認知操作順序。例如，在設計《小葉輪》這個實驗時，首先讓學生驗證水流能夠沖動小葉輪，說明水流是有力量的；接下來布置任務：怎么樣讓小葉輪轉得更快一點。學生的第一反應就是讓水流大一點，即水流大小對小葉輪轉動快慢的影響。接著教師引導：如果不改變水流大小，能不能快一點呢？學生會想到讓水位高一點，即水位高低對小葉輪快慢的影響。隨后教師再次提出要求：水流不變，高度不變，有沒有辦法讓小水輪快一點呢？學生在探索中發現：水流沖葉輪不同位置快慢不同。這樣的實驗設計由淺入深、由易到難，層次分明，能有效促進學生思維的提升。

學習過程有品質，關注思維參與：有思維參與的學習才是有品質的學習。低年級實驗教學不能只簡單呈現學生原有的認知、思維水平，而是要通過教師的指導推動學生的思維得以進一步的發展。一是以有結構的材料促使學生產生認知沖突，建構新的概念。比如《磁鐵能吸引什么》一課，很多學生的前概念認為磁鐵能吸金屬。在提供實驗器材時，教師可多準備一些干擾項（各類金屬制品），通過實驗學生發現，原來磁鐵只能吸引鐵（鎳）一類的物品。這樣，就糾正了學生原有的錯誤概念，提升了其思維。二是要善于觀察學生在探究活動過程產生的問題和特殊的表現，通過畫圖等記錄的方式展示學生思維的軌跡；三是要關注學生語言的表達。比如在交流階段，引導學生用“我贊同他的意見，我認為……”“我不同意他的意見，我認為……”這樣的句式進行表達，培養其思維的嚴謹性；比如在總結階段，教師要通過提煉科學詞匯的方式幫助學生形成概念，培養其思維的邏輯性。