科學分組實驗組織有效性的探究

江蘇徐州市銅山區新區實驗小學（221000） 孫麗麗

小學科學學科有眾多的實驗內容，教師引入分組實驗操作模式，符合學生學習的基本訴求，其實踐價值更為顯著。教師在分組實驗教學設計時，要先做好分組組織，對小組成員進行合理分工，然后適時調度，促進學生合作互動交流，讓分組實驗順利推進，還要有拓展設計意識，為學生提供更多生活對接性的實驗任務，讓學生在生活實踐中建立學科認知能力。學生對分組實驗有較高的認同感，教師要抓住學生的學習心理展開對應組織，以有效提升科學學科的教學品質。

一、科學分組，調動實驗參與熱情

實驗操作需要集體力量的支持，教師在分組設計時，要對實驗內容和操作難度作出科學評估，對學生實驗能力進行科學分類，以便為分組設計提供更多參數。分組有不同的標準：同質分組時，教師需要將學力基礎相同的學生集中到一個小組，鼓勵學生展開群體互動；異質分組時，教師要將不同學力基礎的學生分到一個小組，讓成員之間形成幫扶關系，確保實驗活動順利推開；自由組合時，教師可充分放權給學生，讓學生自由組合成實驗小組，這樣可以提升成員之間的交流互動。

分組實驗有集體屬性，教師要充分考慮集體力量的運用，給學生做出具體的分工，能夠為實驗順利展開提供重要幫助。例如教學科教版小學科學五年級上冊《種子發芽實驗》，教師設計種子實驗：“你們感覺種子發芽需要哪些條件？這里有一些綠豆種子，如何才能讓其發芽呢？自由組合成實驗小組，每一個小組不超過五個人。先集體設計種子實驗方案，將方案提交到班級，通過審查后，展開下一步的實際操作。”學生根據教師安排，快速進入實驗環節，展開互動交流，設計出實驗方案。教師對學生設計的實驗方案進行審查，給出一些修改意見，要求學生進行下一步的操作，實驗進入實踐環節。因為種子發芽實驗需要一個較長的時間，所以在實驗操作過程中，教師應在不同階段作出不同提示，要求學生做相關操作。經過一番實踐操作后，各個小組的種子實驗都獲得了成功。教師組織學生對實驗過程進行歸結討論，寫出實驗報告，對實驗進行總結。之后，教師又繼續推出生活實驗任務：“我們家庭大多會種植一些花草植物，請同學們進行觀察實驗，選擇一種植物，對其生長情況做階段性觀察，記錄相關信息，并做分析歸結，思考‘植物生長需要哪些條件支持？’‘哪些因素對植物生長造成一定影響？’等問題。”學生根據教師設計的實驗任務展開對應行動，進入觀察角色。

學生對生活化實驗有特殊的參與興趣，教師抓住學生的學習心理展開對應設計，集團隊力量進行實驗，獲得了較好的操作成效。種子發芽實驗需要較長時間，給教師指導提供更多的機會，也給學生操作帶來更多的條件。教師與學生深度交流，為實驗順利展開創造良好條件。分組實驗需要集體力量的支持，教師要求學生自行組建團隊，成功激發學生參與實驗的主動性。

二、合理分工，理順實驗操作程序

分組之后，教師要精選實驗內容，并指導各個小組展開實驗操作分工。首先，要健全小組組織結構。每一個小組成員的人數不可太多，要選出小組組長，組長全權負責實驗組織。其次，指導小組進行操作分工。由于分組實驗的環節較多，每一個成員都需要承擔一定的任務，所以合理分工最為重要，可確保實驗的順利展開。最后，成員進入各自崗位后，小組成員之間需要協調行動，還要做好對接操作，這樣才能提升實驗效率。教師對小組分工做出具體指導，能夠獲得更好的組織效果。

學生對科學實驗有不同理解，教師需要在實驗任務推出時給予指導，讓學生順利進入實驗操作環節。例如教學《蚯蚓的選擇》相關內容時，教師在課前將學生做分組組織，要求學生深入生活中尋找蚯蚓，以便為實驗提供材料。課堂教學啟動后，學習小組大多都能夠帶來一些鮮活的蚯蚓活體。在分組實驗環節，教師為每一個小組提供了紙箱子、玻璃片、黑布等材料，引導學生進入分組實驗環節，在具體操作過程中建立實驗認知。學習小組拿到實驗材料后，開始設計實驗方案，針對操作問題進行集體討論，達成共識后對操作環節做出具體的規劃。教師在學生實驗操作時，巡視各個小組的實踐表現，對存在的問題進行對應引導，確保實驗順利推進。在實驗結果展示環節，教師對一些小組表現做出點評，肯定學生的精彩表現。

在分組實驗實施過程中，教師需要在一些關鍵環節做出針對性引導，幫助學生盡快進入實驗環節，讓學生自然建立實驗認知基礎。學生深入生活，搜集蚯蚓活體，這個環節很重要，對實驗形成重要的輔助作用。學生在分組實驗操作中展開廣泛交流，逐漸形成共識，這是確保實驗成功的關鍵。

三、適時調度，提升實驗操作效率

分組實驗展開后，教師不僅需要對學生的實驗表現進行觀察，而且還要及時做出調度，對實驗環節進行修正、對實驗操作進行調整、對實驗互動進行協調，確保分組實驗能夠順利展開。分組實驗是集體行為，成員之間往往會出現一些協調問題，教師要及時發現，給予必要的干預。實驗過程中，學生也可能出現一些突發事件，導致實驗程序不能完全落實，教師需要做出必要的調整，確保實驗獲得預想效果。

科學實驗有不同的內容，教師在組織時要根據學生的操作基礎進行設計和組織。特別是制作性實驗任務，實驗材料不難找到，關鍵是對制作程序和步驟進行規劃，借助團隊力量展開實驗最為關鍵。例如教學《做一個生態瓶》相關內容時，教師推出生態瓶制作任務：“同桌兩個人合作，制作一個生態瓶，先討論制作材料的搜集，然后利用課余時間進行對應操作，準備參與班級展示活動。”教師參與學生的互動交流，與學生一起討論生態瓶材料的搜集問題。有學生主張制作更大的生態瓶，也有學生提出反對意見，教師及時予以引導，提醒學生對生態內容做深入思考，體現立體性。其中，如何才能找到適合的制作材料，這是最為關鍵的問題。經過一番操作，各種各樣的生態瓶展示出來，教師要求學生對這些生態瓶的制作情況進行評價，評選出典型制作，對其特點進行重點介紹。學生制作生態瓶沒有太多問題，但要維護生態瓶的正常運行，這是一個長期的任務。為此，教師推出后續觀察維護任務：“生態瓶能不能保持良好的生態，關鍵要看我們能不能做好維護。那么你們打算如何維護生態瓶的正常運行呢？”學生開始互動交流，紛紛給出自己的見解。教師對學生的建議進行梳理歸結，最終推出方法集錦，鼓勵學生探索方法，在實踐中不斷提升學科能力。

上述教學，教師安排學生同桌合作實驗，重點尋找生態瓶的制作材料，確保實驗的順利推進。從展示的情況能夠看出，學生制作的生態瓶都比較有個性，制作材料也比較豐富，立體感比較鮮明，說明學生都深入到生活中展開材料搜集，其制作都比較用心。如飲料瓶子、水草、小魚、小蝦、沙子、自然界的水等，這些材料的合理運用，讓生態瓶呈現出自然環境。

四、自然整合，促進實驗合作互動

分組實驗由不同團隊組成，教師需要對各個小組的實驗表現予以針對性評價，并對出現的協調問題進行對應解決。在具體組織操作時，教師不妨推出合作、競賽等活動，讓各個小組之間形成聯合和競爭關系。科學實驗結論討論時，不同小組會有不同情況，如果能夠進行聯合行動，在小組之間進行實驗結果討論，可以給學生提供更多深入思考的機會，能夠確保實驗操作的效果。分組實驗競賽活動推出后，學生會更為重視，合作互動會更為頻繁而高效。

分組實驗效果如何，其制約因素有很多，團隊成員之間的配合極為關鍵，教師需要有對應設計，及時調度，確保分組實驗順利展開。例如教學《陽光下的影子》相關內容時，教師先做學情調查：“陽光下的物體，其影子會有變化嗎？會怎樣變化呢？”學生紛紛給出自己的觀點，因為這些都屬于生活認知范疇，學生發言比較踴躍。然后教師推出分組實驗任務：“我們現在要到室外去測量陽光下的影子，自行成立四人小組，每一個小組分到一根接力棒。自行設計實驗程序，成員做好分工，記錄不同時刻影子的變化情況，看哪一個小組的測量最為準確。”實驗任務下達后，學生開始組建小組，并自發展開集體討論，對實驗操作程序進行規劃。學生進入實驗操作環節，教師深入學生群體之中，對學生的實驗操作情況適時給予指導。學生觀察時很容易出現一些誤差，教師跟進指導時，要關注學生操作方法的應用情況，發現問題及時糾正。例如，有學生記錄的數據出現了明顯的誤差，在具體分析其規律時，打亂了整個小組的討論。這時教師就要對數據測量的注意事項做重點講解，并要求學生修正錯誤數據，確保觀察實驗順利展開和實驗結果是合理的。學生觀察記錄出現誤差，這是比較正常的，教師針對這個現象做進一步的糾正指導，能為學生提供更多的學習啟示。

上述教學，教師設計室外觀察實驗任務，要求學生自行組建小組，這個設計是比較成功的。學生對室外操作實驗有較高的參與興趣，自然會積極響應。小組分工后，學生都能夠積極行動起來。特別是引入比賽內容，對學生是一種刺激。分組實驗有不同的組織形式，不管實驗程序多么復雜，只要能夠做好組織分工，都可以獲得豐富的實驗成果。

五、適度拓展，促進實驗認知內化

分組實驗組織時，教師不能局限在課堂之內，可以要求學生進行生活對接，讓學生進入生活化環境之中展開對應組織，以使學生獲得豐富的實踐認知。例如實驗材料的搜集、實驗程序的設計、實驗過程的優化、實驗結果的討論等方面，教師要有延伸設計意識，對學生的實踐表現進行針對性設計，給學生提供更廣闊的實驗時空條件，培養學生良好的學習習慣。科學實驗在生活條件下可以自然開展，教師組織學生以小團隊形式參與實驗操作，其適合性更高，實驗效果也會更顯著。

學生對生活條件下展開的實驗有濃厚的參與興趣，教師要對實驗材料、實驗程序、實驗組織等方面進行針對性思考，引導學生順利進入到分組實驗操作環節，在實踐操作過程中建立實驗認知。例如教學《光的反射》相關內容時，教師先引導學生對光的折射原理進行深入研究，然后展開訓練設計：“課外制作潛望鏡，利用生活中可以找到的材料，自行組建學習小組，將制作的潛望鏡帶到班級，參與展示活動。”教師下達任務后，學生開始躍躍欲試了，快速組建實驗小組，并展開集體討論，對實驗材料、實驗程序、實驗操作、實驗效果等方面展開研究。在課堂展示時，教師組織學生對各個小組制作的潛望鏡進行觀察，鼓勵學生進行自評和互評，課堂學習氣氛活躍起來。為激發學生的創造熱情，教師針對學生的制作情況做延伸發動：“光的反射在生活中有廣泛應用，如太陽能的利用就是典型的案例。請同學們利用網絡展開信息搜集，尋找一些適合的案例并進行梳理，準備參與班級展示，看誰找到的案例更為典型。”學生對網絡信息搜集任務有較高的興趣，自然能夠愉快接受任務。經過一番努力，學生將搜集到的信息，以網址鏈接的形式傳遞到網絡交互平臺，教師觀看這些案例并梳理，選擇比較典型的案例做班級展示，對學生的學習表現進行積極評價。

上述教學，教師推出生活實驗任務，這個實驗操作難度并不是很高，關鍵是實驗材料的搜集。學生自由分組之后，其團隊有更強的和諧性，自然能夠順利找到制作材料。教師引導學生先進行集體討論，目的是給學生提供互動的機會，確保實驗能夠順利展開。最后通過成果互動交流活動，對實驗效果進行集體評價、歸納總結。

分組實驗有較多的操控優勢，小組成員人數不多，便于合作討論，也能夠形成操作合力，其應用適合性更高，學生對這種操作形式的參與興趣更高。教師對分組實驗操作程序做深度研究，創新實驗組織設計，能夠調動學生參與實驗的主動性。分組實驗組織涉及分組、分工、調度、整合、拓展等方面，教師要對分組實驗做深度研究，努力提高分組實驗操作品質，使學生獲得深刻的學習體驗，全面提升學科核心素養。