淺談小學科學實驗教學的策略

沈建剛

摘? ?要：在小學科學實驗教學過程中，教師既要注重實驗的科學性、規范性，又要注重實驗的趣味性。教師要通過科學實驗，引導學生建構科學知識，讓學生獲得科學實踐智慧；精心選擇實驗素材、發掘實驗資源，引導學生優化設計科學實驗；提升學生的學習力，發展學生的科學學科核心素養。

關鍵詞：小學科學? ?實驗教學? ?核心素養

實驗是科學教學的重要路徑，是提升學生的科學學習力、發展學生科學學科核心素養的重要手段。在小學科學教學中，教師要充分喚醒、激活學生的多種感官，引導學生通過觀察、比較、模擬、嘗試、探究、歸納等方式，從實驗中建構科學知識，獲得科學實踐智慧；從科學實驗資源的發掘、材料的準備、實驗指導以及實驗的互動交流等方面，對學生的科學實驗進行引領。實踐證明，引導學生展開科學實驗，是推動學生的科學發現、科學建構、科學創造的有效路徑。

一、引導學生科學觀察，實施“演示性實驗”

對小學生來說，科學實驗是一種啟蒙。小學生對實驗材料的準備、實驗的開展以及實驗的報告總結、歸納等還很陌生。因此，教師要多給學生做一些演示性的實驗，讓學生認識到科學實驗需要準備哪些材料，在實驗的過程中要注意什么。教師要引導學生觀察，讓學生做一些演示性的實驗，這是引導學生步入科學實驗大門的鑰匙。演示性的科學實驗重在培育學生的實驗技能，讓學生的科學實驗走向規范、走向正軌。

在開展科學實驗時，學生的實驗操作、實驗流程都是極不規范的，甚至有些操作是錯誤的。為了規范學生的實驗技能，教師必須引導學生進行深入的觀察。比如，在教學四年級上冊的《彈簧測力計》時，筆者首先引導學生規范使用彈簧測力計，包括“手持彈簧測力計的位置”“彈簧測力計的讀數”“使用彈簧測力計時應注意的事項”等，引導學生觀察并思考：“彈力是怎樣產生的？怎樣使用彈簧測力計測量力的大小？”其次，引導學生做一做彈簧測力計。在這個過程中，學生會積極地觀察彈簧測力計的組成部件，積極尋求可以替代彈簧測力計重要部件的物品。例如，有的學生想到可以用橡皮筋代替彈簧；有的學生想到可以用曲別針代替掛鉤；有的學生想到可以借助硬紙板標注刻度，等等。在模擬性的科學實驗中，教師可以將科學實驗的諸種規范滲透、融入其中，讓學生規范自己的實驗操作，將科學實驗的規則融入科學素養之中。

科學演示實驗是科學實驗重要的組成部分，是學生習得科學操作的重要載體與媒介。在實驗的過程中，教師要引導學生仔細觀察，提出相關的科學猜想；要引導學生積極地模仿，對實驗操作提出相應的要求。

二、引導學生科學比較，實施“對比性實驗”

在小學科學實驗中，教師要引導學生積極主動地應用“控制變量法”，設計、研發對比性科學實驗，讓學生從實驗過程中提煉、分析相關的數據，進而獲得對科學概念的認知。

如果說模擬性的科學實驗能夠讓學生掌握相關技能，那么對比性的科學實驗就能夠引導學生對實驗過程進行設計與研發。比如，在教學六年級上冊《電磁鐵》時，筆者首先讓學生進行猜想：“電磁鐵磁力的大小與線圈的匝數有關”“電磁鐵的磁力大小與電流的大小有關”“電磁鐵的磁力大小與鐵芯的粗細長短有關”等。在學生猜想的基礎上，筆者引導學生自行設計研發實驗，啟發學生思考：“需要改變的實驗條件是什么？不能改變的實驗條件是什么？怎樣才能做到公平實驗？在實驗過程中要注意哪些問題？”針對“電磁鐵磁力的大小與線圈的匝數有關”這個猜想，有的學生認為，應當“控制線圈的匝數，而其他的所有條件應當保持不變”。在實驗設計研發的基礎上，筆者引導學生展開對比性的科學實驗，并將實驗的數據記錄下來進行分析。通過對比性的實驗，學生深刻地認識到，增加線圈的匝數、增強電流的大小能夠有效地增強電磁力。對比性實驗有效地培育了學生的實驗方法、實驗思想，建構了學生的科學觀念，發展了學生的科學思維。

對比性實驗有助于學生掌握科學的概念、科學的道理、科學的方法、科學的思想。教師要充分利用對比性的科學實驗，引導學生理解科學實驗背后的道理，讓學生“不僅知其然”還“知其所以然”，讓學生的科學實驗分析有理有據，從而幫助學生理解科學實驗的道理，幫助學生建立科學的觀念。

三、引導學生科學建模，實施“模型實驗”

從某種意義上說，每一個科學概念都是一個小小的科學模型。在學生學習的過程中，教師要有意識地引導學生進行科學建模，實施“模型實驗”。“模型實驗”不僅能夠深化學生的科學認知，還能夠深化學生的科學感受與科學體驗。在“模型實驗”中，教師要引導學生描述實驗過程與實驗結果，引導學生對實驗現象進行歸納，對實驗結果進行分析，對實驗結論進行提煉。教師只有引導學生展開“模型實驗”，才能促進學生對科學概念的理解。

“模型實驗”是通過模擬對象的本質屬性，幫助學生建立科學認知的模型，能讓學生對學習對象進行有效理解、有效解釋。在實驗過程中，教師要引導學生將實驗材料和模擬的事物建立起“一一對應”的關系，從而促進學生的科學理解。比如，在教學《晝夜交替現象》時，筆者引導學生對“晝夜交替現象的成因”進行猜測，通過“模型實驗”，驗證自己的猜測。首先，讓學生描述晝夜交替的現象特征，并提出兩個問題：“晝夜交替現象是如何產生的？有哪些因素導致了地球的晝夜交替現象？”面對學生多種多樣的猜測，筆者引導學生進行研討：“我們的猜想有哪些相同點？有哪些不同點？”在此基礎上，引導學生操作“模型實驗”，對晝夜交替的現象進行科學的模擬，讓學生思考“用什么來模擬地球？”“用什么來模擬太陽？”在這個過程中，筆者對學生的“模型實驗”進行引導，讓學生改進“模型實驗”。比如，“要讓地球傾斜”“要給地球上的幾塊大陸做上記號”“要用一根鐵絲貫穿地球南北作為假想的地軸”，等等。

在小學科學實驗教學中，教師引導學生進行“模型實驗”，要用科學證據做支撐，要加強學生的交流，進而提升學生的科學分析、科學推理能力。只有引導學生充分經歷科學“模型實驗”的全過程，才能促進學生對科學概念的理解，才能有效地助推學生的科學學習。科學實驗追求一種規范、一種創新，通過規范性的實驗，教師能夠促進學生實驗素養的養成，促進學生的科學發現與科學建構。

小學科學是以實驗為基礎的，教師應通過實驗教學培養學生的科學思維和探究能力，從而達到學以致用的目的。在小學科學實驗教學的過程中，教師采用什么樣的教學方式，直接影響著科學實驗教學的效果。行之有效的教學方式，能夠提高小學生科學實驗的操作能力，能夠培養小學生的科學學科核心素養。

參考文獻：

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［2］葉兆寧，楊元魁.集成式STEM教育：破解綜合能力培養難題［J］.人民教育，2015（17）：62-66.

（作者單位：江蘇省蘇州市吳江區綢都小學）