小學科學實驗教學中培養與提升學生動手能力的策略探究

作者簡介：高博（1974～），男，漢族，山東臨沂人，臨沂市蘭陵縣大仲村鎮中心小學，研究方向：小學科學教學。

摘 要：科學是小學教育階段非常重要的一門學科，尤其在素質教育背景下，科學課程教學在促進學生全面發展中有著重要的作用。受應試教育的影響，很多教師在科學課程教學中傾向于關注學生的成績，著重于學生對科學知識的記憶，對科學實驗較少組織，學生的理論與實踐結合能力較差，動手能力不夠強，這不僅影響著學生對科學知識的真正理解，也對學生綜合能力發展產生不利影響，因而，在新課程改革背景下，科學教師應把握課程目標要求，重視科學實驗教學的開展，積極培養學生動手以及發展創新能力。文章對小學科學實驗教學中培養與提升學生動手能力的策略進行分析探討，以幫助學生提高實驗動手能力，促進其綜合素養得以提升。

關鍵詞：小學科學；實驗教學；動手能力

中圖分類號：G623.6 文獻標識碼：A 文章編號：1673-8918（2023）19-0001-04

科學是小學階段培養學生科學素質的重要課程，其具有綜合性特征，涉及物質科學、生物科學、地球與環境科學等多個方面。通過開展科學教學力求激發學生對自然現象的求知欲與好奇心，讓學生更進一步地認識自然事物，了解我們所生存的環境，并形成與自然和諧相處的觀念態度。在科學教學中實驗是十分關鍵的組成，學生在科學探究實驗活動中才能充分理解科學理論，而在實驗教學中最重要的是培養學生動手實踐能力與創新意識，讓學生能自主完成科學實驗活動，深刻體會科學知識，并促使其在現實生活中學會靈活運用科學知識，這能為學生未來的發展奠定堅實的基礎。而如何才能在科學實驗中培養并提升學生的動手能力，科學教師需立足實際進行多方面的探究。

一、 小學科學實驗教學中培養學生動手能力的重要性

（一）提高學生對科學課程的興趣

小學生有著天然的愛玩心理，并對各種事物充滿著好奇心，小學科學課程中理論知識較多，對學生而言這些理論是枯燥的、缺乏趣味性的，因而如果只進行理論性的講解，將無法調動起學生對科學的興趣。在小學科學實驗中會應用到各種各樣有趣的實驗工具，這對學生來說是未知的、有吸引力的，結合對小學生天性特征的把握開展實驗教學，并讓學生多參與動手實踐，不僅能夠促使其將復雜的科學理論直觀呈現出來，還能充分調動起其對科學知識的學習和探究興趣。同時，學生在進行動手實驗時，既可以獲得視覺體驗，還可以獲得觸覺、嗅覺和聽覺等體驗，加深對科學實驗相關知識的理解，體會到更多實驗操作的樂趣，進而也就能激發其學習興趣，使學生在科學實驗學習中表現得更積極主動。

（二）培養學生良好的科學態度

小學生正處于思維觀念塑造的關鍵時期，這一階段學生所養成的習慣與形成的觀念素養會對其未來發展產生重要影響，因而在小學階段各學科教學中必須重視思維觀念的培育。在小學科學實驗教學中積極培養學生的動手能力，引導學生在實踐中、參與中探索認識科學的價值，而且這一過程中學生為獲得更好的實驗效果通常會投入更多的時間和精力，從而自然而然地就養成了嚴謹、認真、實事求是的科學態度，而這對學生品格素養的塑造也起到了積極的作用，促使學生綜合能力和素養得到提升，在其他學科學習中也以科學態度約束自己，認真學習。

（三）促進學生形成創新思維

科學實驗教學一般是通過實驗操作活動讓學生進一步理解所學的科學理論，而在實驗過程中其實并不能完全保證其結果與理論一致，表現出一定的未知性，教師可以基于這一點來激發學生的求知欲和好奇心，吸引學生的探索興趣，讓其主動參與到實驗當中，教師則給予指導和協助，這個過程中學生的動手能力非常重要，只有當其能操作、會操作、敢操作時，才能做好科學實驗。在科學實驗教學中培養學生的動手能力，還能促進學生創新思維的形成與發展，在親自動手實驗操作中學生通常會遇到各種各樣的問題，且所實驗的結果也可能不準確，但這反而可以促使學生更進一步地進行思考，反思實驗操作過程去查找原因、分析原因，在這過程中自然就會生成新想法、新觀點，再次積極地投入動手實驗中，不僅能深化學生對科學知識的理解，還能提高其動手能力。

二、 小學科學實驗教學的現狀

當前，素質教育下強調學生全面發展，科學課程備受重視，其中實驗教學是讓學生深入理解科學理論的關鍵，因而也十分重要。但是在小學科學實驗教學中卻存在一些問題，這些問題影響著學生對科學實驗的學習以及對科學學習的興趣與效果。一是傳統教育理念和應試教育思想根深蒂固，不少科學教師將成績作為衡量學生的唯一標準，在科學實驗教學中更關注學生的成果而忽視其過程，因實驗過程得不到有效指導，而導致學生的動手能力長期得不到提升，科學素質培養效果較弱。二是科學實驗教學中缺少與實際生活的聯系，從科學課程知識本質來看，其與實際生活是緊密相關的，科學實驗活動大多都是與生活現象、自然現象有關的，但是在真正的科學教學中教師卻僅讓學生背誦記憶科學理論、概念等知識內容，較少將其與現實生活相聯系，缺少對學生知識應用能力的培養，一定程度上也影響著科學教學效果。三是科學實驗教學方法較傳統，大多是讓學生觀看實驗示范過程，結合理論進行講解，這種方式下學生所擁有的動手機會比較少，影響其對科學理論知識的透徹理解，并且長此以往學生從科學實驗中獲得的樂趣會減少，科學學習的積極性、主動性下降，最終影響科學實驗教學的質量。

三、 小學科學實驗教學中培養與提升學生動手能力的策略

（一）尊重學生的課堂主體地位

實踐能力是新課程改革背景下對學生提出的能力要求之一，小學科學實驗教學中教師在培養學生動手能力時需立足課堂實際，明確各主體的角色，充分發揮協同作用，進而才能獲得更好的實驗教學效果。為此，教師要認識到學生在課堂中的重要性，其是課堂的主體，教師應作為輔助，為學生提供更多的自主探索、自主思考空間，可大大優化學生科學實驗學習的體驗，所以在科學實驗教學中教師要合理規劃，把握好學生動手實驗的合理時點，恰當引導學生，使其動手能力得到提高。以青島版三年級上冊“第二單元 植物的生活”的教學為例，教師可讓學生進行植物的觀察實驗，在課前讓學生從家中、草叢中或者其他地方采集一些樹葉、花、草等植物，將其帶到課堂上。分成不同的小組，分別對所采集的植物進行共同觀察，記錄、探討植物的根、莖、葉等有什么特點，描述其形態，在小組內總結后分組進行展示和講解，教師在各組講述的基礎上再進行補充與完善，如此尊重學生的課堂主體地位，活躍實驗學習氛圍，促使學生的動手操作能力、觀察能力等得到提高。

（二）指導規范實驗操作過程

科學實驗中規范的操作是學生必須掌握的，其決定著科學實驗的準確性，也關乎實驗安全。在規范操作基礎上，學生所學會的動手操作技術才是正確的，這既保證了實驗操作的規范性，也確保學生動手能力得到提高。為提升學生動手操作能力，教師在科學實驗中要加強示范、重視指導。以青島版五年級下冊“第二單元 空氣”中“燃燒”的教學為例，教師指導學生進行燃燒條件的探究實驗時，要先為學生逐一介紹實驗過程中使用到的各種材料、器材的名稱、功能與使用注意事項等，如使用鑷子時不能觸碰與火源接觸的地方避免燙傷、使用完酒精燈后及時用蓋子蓋好、物體燃燒且完成觀察后及時滅火等。再對實驗過程、步驟進行詳細講解。在這一基礎上教師再進一步規范實驗操作的要點，要求學生在實驗前不能隨意觸碰酒精燈、火柴等，對實驗器材要輕拿輕放，每次使用完器材后將其放回原位，以及在使用器材前要進行檢查，如此培養學生良好的實驗習慣，保證實驗操作的規范性，為學生動手能力的有效培養給予支持。

（三）豐富實驗教學的素材

小學科學中所涵蓋的內容是非常豐富的，如自然、生命科學、技術工程等，對這些方面科學理論的理解需要大量的科學實驗做支撐。僅通過一個實驗或兩個實驗是不夠的，同一科學理論下教師要多設計實驗幫助學生從多種角度分析探究，充分認識與理解科學理論，促使學生構建完整的科學知識架構，同時也通過更多的科學實驗鍛煉學生的動手能力、拓展其思維。為此，教師在科學實驗中要豐富實驗教學的素材，加大對實驗器材開發與整合的力度，并多借助生活中的常見物品作為素材，可激發學生參與實驗操作的興趣。以青島版三年級上冊“第四單元 物體的形態”中“空氣占據空間嗎”的教學為例，教師為讓學生理解空氣會占據空間這一科學理論，先使用杯子和水為素材，以倒扣杯子在水中的實驗示范解釋科學理論，然后讓學生思考還能夠利用哪些材料來驗證這一理論規律，提示學生可使用塑料袋、塑料瓶、注射器等物品進行實驗，指導學生思考并設計實驗。如使用注射器進行實驗，學生將注射器抽到頂，用手指將注射口堵住，用力推注射器發現有阻力，表明注射器中有空氣，空氣占據空間；使用塑料袋進行實驗，學生將塑料袋打開將空氣裝入后，密封住袋口，發現塑料袋是鼓起來的，并且用手捏發現袋子中是有空氣的，表明空氣是占據空間的；等等。在這樣多素材的實驗操作中，既深化了學生對科學理論、科學規律的理解，也拓展了學生科學思維，鍛煉了其動手操作能力。

（四）創設趣味性教學情境

科學是極具綜合性的學科，通過科學實驗培養并提升學生的動手能力，根本前提在于學生要積極參與到科學實驗當中，進而其實驗動手操作能力才能得到鍛煉，為此科學實驗必須對學生具有足夠的吸引力，教師要積極提高學生的實驗興趣，創設趣味性教學情境是有效激發學生興趣的方法。以青島版四年級上冊“第三單元 天氣與氣候”中“風向和風力”的教學為例，教師創設趣味性情境以激發學生對該部分科學知識實驗的興趣，為學生播放一些與風相關的視頻，引入天氣預報對風向、風力的報道，讓學生回憶自己遇到過的風，由此吸引學生的注意力，進而更好地講解風向和風力的概念。然后讓學生三人一組進行實驗，一名學生用手或者其他物品造風，一名學生手拿紙張、紗巾等輕的物品，一名學生指出風的方向，相互輪流操作，促使學生體會到實驗的樂趣。之后，教師再拋出問題：“同學們，我們已經了解了風向和風力，如何才能更簡單、直觀地測量與判斷呢？老師這里有一個風向風力計（展示完成的實驗制作成品），你們想不想擁有呢？讓我們一起動手制作一個吧。”教師示范實驗制作的過程，學生為獲得風向風力計會積極主動地跟著制作，完成制作后教師帶領學生到室外進行當天風向的測定，這樣的實驗教學能使學生的動手能力得到很好的鍛煉與提升。

（五）強化實驗動手操作的啟發性

小學科學實驗教學中教師要重視實驗的啟發性和思考性，不能只讓學生按照步驟完成操作就結束，那樣學生只是在按部就班地操作，過程中沒有思考就無法形成對科學實驗的充分理解，繼而也就無法保證其對科學理論的掌握。因而，在實驗教學中教師要有意識地拓展實驗操作，引導學生進行更深層次的思考，當思維得到延伸時，學生所進行的實驗操作也必須與之配合，如此學生的動手操作能力才能得到提升。以青島版五年級下冊“第二單元 空氣”中“燃燒”的教學為例，在使用酒精燈進行燃燒實驗時，通過燃燒紙張、木條、石塊等獲得結果，當物體為可燃物時，在氧氣環境中燃燒達到燃點后物體就會燃燒起來。在這一實驗基礎上，教師繼續拓展問題：“紙張可以被燃燒，它屬于可燃物，而我們都知道水是可以滅火的，那么如果把紙張用水浸濕，它還會被燃燒嗎？”學生回答：“不會被燃燒。”在這一基礎上教師再設計實驗“將普通紙張圍成一個碗狀，將適量的水注入，再把盛水的紙放在酒精燈上加熱，觀察其現象”，學生由此準備材料并開展動手實驗操作，對實驗現象進一步觀察，得出結果：紙張沒有被水浸濕，也沒有燃燒，而紙張中裝的水的溫度有一定升高。再次讓學生結合燃燒的條件進行思考，推斷出紙張并未達到燃點，沒有達到燃燒的條件。在這個加深思考的實驗過程中，既提高了學生動手操作的能力，又拓展了學生的科學思維。

（六）積極開展多樣的課外實驗

科學實驗教學中教師應充分認識到科學與實際生活的密切相關性，以及在科學實驗教學中培養學生動手能力并不是一蹴而就的，其需要一定的積累，因而在小學科學實驗教學中教師不能單純地依靠課堂教學或完全依賴教材，而同時要積極開展多樣的課外實驗活動，讓學生獲得豐富的實驗操作體驗，這不僅可提升學生科學實驗興趣，還促使其動手操作能力得到提高。以青島版六年級上冊“第四單元 自轉與公轉”中“太陽、地球和月球的相對運動”的教學為例，教師為學生布置實驗任務，觀察一個月內月亮的變化情況，并將其形態以繪畫的方式記錄下來，標明時間和位置，一個月后按照所記錄的信息來制作月相卡片，依次按照時間排列，進一步觀察月相變化及其規律，在課堂上分享所觀察到的規律，教師再進行指導與糾正，同時指導學生演示月相的產生，即結合課堂實驗模擬月球繞地球公轉時月亮被太陽照射的變化，由此讓學生充分理解月亮有圓有缺的原因。這樣課外實驗與課堂實驗的結合，讓學生親身體會實驗過程，鍛煉其動手操作能力，形成嚴謹的科學態度。

（七）合理借助現代化教學方法

在科學實驗教學中為進一步提高學生的動手能力，教師可以合理利用現代化教學方式，使用信息技術將相對復雜的實驗過程更直觀、形象地呈現到學生面前，使學生對實驗操作的細節形成深刻的理解，清楚把握實驗操作步驟，進而在動手操作中能更好地保證實驗的有序性，確保實驗結果的準確性。現代化教學方法的應用能很大程度上彌補教師常規實驗示范中學生看不清、看不準等問題，因而可促使學生掌握規范操作，在進行動手實驗時，其動手能力也會越來越好。以青島版六年級下冊“第一單元 人體感知環境”中“視覺”的教學為例，教師為學生準備牙膏盒、透明塑料袋、橡皮筋、蠟燭等材料，借助多媒體設備將“針孔照相機”的制作與實驗過程示范展示，學生按照步驟制作完成，然后再用多媒體將點燃蠟燭后從打有小孔的牙膏盒觀察蠟燭在塑料袋上的影像的關鍵操作環節細節處放大，讓學生仔細觀察隨距離變化成像的變化，然后再讓學生進行動手實驗，如此規范其實驗動手操作過程。

四、 結語

綜上所述，小學階段的教學中科學課程是重要科目之一，培養學生科學素質在促進其全面發展方面具有深刻意義，實驗教學則是科學教學的重點，通過實驗教學的開展將科學理論直觀形象地呈現給學生，簡化并深化學生對知識的理解。注重科學實驗教學中對動手能力的培養可進一步激發學生對科學的學習興趣，并養成良好的科學態度，促進科學思維的發展。實際的科學實驗中存在傳統教育理念依然存在、教學方法缺少創新、實驗缺少與實際生活的聯系等問題，這些問題很大程度上影響著動手能力的培養。為實現學生動手能力的培養與提升，在科學實驗教學中教師要重視學生的主體地位、給予實驗操作規范指導、不斷豐富實驗素材、積極創設趣味教學情境、增強實驗啟發性、多開展課外實驗、合理利用現代化教學方法，從而切實提高學生在實驗中的動手能力，促進其綜合素養得以提升。

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