探尋實驗課思維型教學有效方法

袁德鋒

〔摘? ? 要〕? ?“學起于思，思源于疑”。在教學中，要強調創設問題情境，激發學生積極思維。以核心素養的培養為最終指向，從小學科學學科的實驗課型入手，探究科學課中思維型教學的策略，助力于學生的主動學習和積極思維。在平日的聽課中筆者發現，在當今的科學課堂上，教師組織學生開展科學探究活動已成為一種基本形式，教師會習以為常地按照探究活動的環節進行教學。但細心品味，總覺得我們的探究活動，表面轟轟烈烈，卻缺少思考的深度，許多活動流于形式，學生沒有真正地進行思考和探究。褪去合作、探究的光環，我們發現許多的科學課堂，重形式，輕深度——科學探究之膚淺；重指導，輕放手——探究時空之狹窄。這一點值得我們深思。

〔關鍵詞〕? 小學科學；實驗課；科學思維；科學探究；科學素養

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 20-0058-03

《義務教育科學課程標準》明確提出，培養科學核心素養要從科學觀念、科學思維、探究實踐和態度責任4個方面綜合考慮，首次將教學中一直被忽視的科學思維列為科學素養的重要方面。從觀察、實驗到歸納、演繹等方面，從探究方式的提出到科學探究的提出，再到探究實踐、科學思維的提出，我們可以發現：科學教育從誕生之初就蘊含著探究的思想，科學探究從一開始就與科學思維相互伴隨。

目前小學科學有相當多的課型是以實驗研究為主，但觀察發現，許多課表面熱鬧，卻缺少思考。作為一線科學教師，如何基于實驗課型開展有效的科學探究？哪些策略能夠助力學生的科學思維，提高他們的科學素養呢？

一、實驗課思維型教學質量不高的原因

（一）科學課堂教與學不到位

在課堂上要引發學生的積極思維，教師不僅要深入研讀課標，從課標的高度來把握教材，通過大單元備課了解教材的編寫體系和意圖，還要認真地查閱相關的資料，觀看優秀的教學視頻，及時關注科技的最新發展。特別是教材中的每一個實驗，教師都要親自動手做一做，明白這個實驗的目的是什么，操作要點是什么，甚至是學生容易出錯的地方……都要了如指掌。教師除了要掌握常規科學儀器的正確使用方法、自己會規范地加以使用外，有時還需要適當地創新、改進實驗，這些對教師的教提出了很高的要求，而有的科學教師則往往做得不夠到位。

仔細觀察小學科學課堂上學生的學，普遍存在熱熱鬧鬧探究、輕輕淺淺思考的現象。學生上科學課最喜歡的是做實驗，或者說是玩，有的課確實只是停留在玩的層面。表現在：學生在實驗的過程中，不知道干什么，或者各干各的；巡視時會發現學生的操作這也不符合要求，那也不對，于是教師又挨個小組去指導；匯報時，幾個學生的簡單分享，就成了全體學生的研究成果，實驗做了，結論有了，科學課結束了。而真實的科學學習是要將外在的操作活動和內在的思維活動統一起來，這些對小學生的學來說，也是有一定難度的。

（二）教學儀器材料配備不齊全

充足的實驗材料是學生實驗操作和深入思考的有力保障。但筆者發現，在實際教學中，很多學校的實驗室、實驗儀器配備不齊全，有的即使有材料，教師也很難從中選擇優質的、有結構化的教學材料；甚至很多教師為了節省課堂時間不準備分組實驗，只是進行演示實驗；另外，教師不能有效地組織材料使用的時機和順序，課堂教學效果一般。

（三）教師不專業

在一些學校中，擔任科學課教學的教師往往并非專業出身，在師資力量分配上，學校優先安排語、數、英學科，剩下的再調動其他教師任教科學，這部分教師只能對科學知識照本宣科地講解，教師不專業，不利于學生科學思維的發展。

特別是實驗課，由于受到專業和能力限制，有的教師僅僅關注科學知識，紙上談兵式地“講實驗”；也有的教師利用科學教學參考書后的光盤，讓學生看視頻；還有的教師把分組實驗做成演示實驗，把“看”實驗等同于做實驗。學生不能經歷科學探究的全過程，這樣就缺乏深入的思考。

作為科學老師雖然在師資配備方面沒有辦法解決，但是可以從課堂教學和儀器材料兩個方面入手，使用有效的教學策略，提高學生的實驗思維。

二、實驗課思維型教學的有效方法

（一）優化科學課堂的教學策略

1.動手前的動腦思考

科學課實驗目的不明確，實驗分工不具體，觀察記錄流于形式，缺乏對實驗現象和實驗數據的思維加工和理性思考……一系列問題出在哪？

動手之前沒有動腦思考，或動腦思考不夠充分。動手之前如果學生沒有明確的目標，動手時就沒有方向，課堂就失去了控制。

教師要引導學生在動手前動腦思考，明確要做什么。對自己在實驗中先做什么，再做什么，觀察什么，搜集哪些數據，怎么分工……都要做到心中有數，也就是實驗前的計劃思考。根據實際情況和學生不同的年級，可以全班匯報達成共識，也可以寫在探究單上，簡單的還可以記在心里。

例如，《物體的運動方式》一課，要描述物體是怎樣運動的，實驗時學生不知道怎么樣去觀察。實驗前，教師可以引導學生在運動物體上找出關鍵點，貼上紅標簽，再用帶箭頭的線畫出這些關鍵點的運動軌跡，最后根據運動軌跡給這些運動方式起名稱。結合實驗記錄單，讓學生再做實驗。這樣，就能準確地把握探究活動的目的。

又如《蒸發》一課，學生借助生活經驗猜想可能影響快速蒸發的因素有加熱、加快表面空氣流動速度和擴大表面積，接著教師出示相關的材料，請學生利用這些材料在小組里選擇一個影響蒸發速度的因素討論出實驗方案。引導學生通過討論和思考，明確實驗材料和實驗方法，以及如何做對比實驗、如何控制變量、如何讓實驗效果更明顯等具體問題。

2.動手中的動腦思考

目標明確之后，教師要給學生提供充足的時間和空間進行探究。探究的過程有時并不是只做一次實驗，而是要反復地進行實驗，不斷地進行思考。只有這樣，才能不斷積累探究的經驗，發展思維的深刻性。

例如，《熱氣球上升的秘密》一課，教師讓學生用塑料袋，反復多次進行實驗、觀察，當感覺到塑料袋要飛起來的時候，要引導學生體會：拉著的手有什么感覺？用手摸一摸塑料袋的表面有什么感覺？思考：里面的空氣和外面的空氣有什么不同？只有這樣，才能將實驗現象與科學概念之間建立更好的聯系，用實驗現象、數據更好地支撐科學概念。

在實驗探究活動中，學生通過感受火焰上方的塑料袋飛起來的過程，思考熱氣球上升的秘密。對第一次操作失敗的小組，組員們能及時查找原因進行思考，如塑料袋應放在火焰上方多高的位置、什么時候放手更合適等，結合實驗中的思考迅速調整，反復地進行實驗，不斷地進行思考。

3.動手之后的動腦思考

學生探究完了要進行匯報，匯報交流時學生有時會分不清“科學事實”和“推理推斷”，有時會把自己的想法帶到記錄中，導致證據失真。這時教師就要敏銳地發現問題，讓學生思考：這樣的實驗記錄真實嗎？這樣的證據科學嗎？必要時鼓勵學生重新實驗。除此之外，課堂不僅要關注學生的回答，更要關注學生的傾聽和思考。沒有了以靜聽和沉思為前提的“積極發言”，只會是一種低效的學習。

交流除了結合實驗探究單匯報交流外，還可以用表格、照片、視頻、手勢、圖畫、演示操作等方式來展現自己的發現成果。多樣化的交流形式能使課堂更生動，讓學生的學習熱情更高。

學生做完實驗匯報時，教師的及時追問能引發學生的思考，這樣可以把學生的注意力從學到了什么轉到怎樣學習、怎樣思考上，如提出“你發現了什么？”“你的理由是什么？”“你的思考是什么？”“你有什么不同意見？”等問題。這樣，就能讓學生以批判的眼光去審視自己的回答和同學的匯報。教師通過層層追問，幫助學生構建自己的概念。

4.給予思考時間，讓交流更順暢

學生經過長時間的實驗得到的發現和疑問，都是通過交流和討論來呈現的。在每一次的交流匯報前，應該給予學生時間整理和思考自己的發現，有時間，才能思考，才會有智慧的生成。

例如《杠桿》一課，實驗結束后，在黑板上呈現用了幾個鉤碼的力，撬起了幾個鉤碼的重物，這樣的直觀圖，以及鉤碼個數、力點到支點的距離、重點到支點的距離的統計表格，能讓學生通過對直觀圖和表格中數據的分析得出杠桿是否省力的原理。這個對結論分析思考的過程是非常重要的（如圖）。

（二）優化探究材料，搭建思維支架

探究材料是學生解決科學問題、獲取科學概念、提高探究能力的基本載體，是學生感受科學與生活的聯系、體驗科學價值的重要資源。科學教師可以從以下兩個方面來優化探究材料。

一是維護好固有的實驗器材。要經常檢查實驗室里的酒精燈、測力計、橡膠管等常用工具，及時維護，以保證實驗正常開展。

二是精選好課時實驗材料。課時實驗材料很多，需要教師根據課程的教學目標以及學生的特點，精心設計、精心選擇。為學生提供典型的、有結構的活動材料，是科學活動中重要的環節，也是提高課堂教學效率的一個重要途徑。

例如，在探究“浮與沉”現象時，教師分步提供材料。第一步，提供一些肯定能下沉、肯定能上浮和難以辨別浮沉的材料。對此，學生開始猜測：這些材料中大的會沉、小的會浮，或者重的會沉、輕的浮。實驗后，學生發現結果不像他們所認為的那樣，物體的浮沉與它的大小、輕重的關系毫無規律。第二步，教師提供給學生一組大小一樣，輕重不一樣的材料。學生實驗后發現，這組大小相同的材料放入水中后，輕的浮、重的沉，于是得出物體的浮沉與輕重有關。第三步，教師給每個組提供輕重一樣、大小不一樣的材料。學生實驗后發現，在這組輕重一樣的材料中，大的浮，小的沉。當我們把上面的幾組材料分批提供給學生時，學生不斷地有新的發現、新的思考、新的探究。這些材料使學生融入課堂探究，并逐步幫助學生揭示了一連串相關的科學問題。

三、結語

在小學科學實驗課教學中，我們應聚焦對學生科學思維的培養。針對目前科學課學生思維不夠的原因，從一線教師的角度探尋實驗課思維型教學的有效方法，優質的科學實驗課，能使學生的科學思維得到大幅度的提高，激發學生愛科學的情感，培養學生動手動腦學科學、做科學的能力，激發學生愛科學的情感。因此，我們應該根據教學內容的實際，靈活選擇教學策略，根據學生情況，靈活調整教學策略，讓學生在具體的探究過程當中，科學素養得到進一步提升。

參考文獻

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