小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)化策略探究

江蘇省徐州市睢寧縣雙溝鎮(zhèn)中心小學(xué) 焦 穎

為實現(xiàn)學(xué)生的全面發(fā)展，科學(xué)素養(yǎng)是必不可少的素養(yǎng)之一。而要快速提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，也必須借助實驗教學(xué)。在傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)中，教師更加注重理論教學(xué)，很少進行實驗教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生的實踐能力和動手能力不足，這無疑與新課改的要求相悖。因此，教師要及時迎合新課改要求，不斷優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的方法。

一、精備實驗材料，提高實驗教學(xué)參與度

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中有較大的實驗材料需求，如果讓每個學(xué)生都能獲得均等的實驗材料，需要消耗大量的資金，也需要較大的空間進行儲存，所以大部分學(xué)校的實驗材料難以滿足學(xué)生的實驗需求。在客觀條件的限制下，教師可以自制實驗材料，或是組織學(xué)生自備實驗材料，能有效解決實驗材料緊缺的問題，讓每個學(xué)生都有機會參與實驗，提升實驗教學(xué)的參與度，還能讓學(xué)生在自制材料的過程中，逐漸開發(fā)科學(xué)思維，養(yǎng)成良好的動手習(xí)慣，獲得強烈的成就感。

教師應(yīng)該根據(jù)實驗教學(xué)的需要和實際情況，制作和準(zhǔn)備實驗材料，替代一些昂貴的實驗器材，以達到更好的實驗效果。在“認識固體”一課的教學(xué)中，教師在課前讓學(xué)生準(zhǔn)備實驗材料，包括生活中常見的石頭、雞蛋、牙膏、飲料等，教師則準(zhǔn)備放大鏡、燒杯、小刀、水槽等實驗器材，在實驗開始前湊齊了所有的實驗材料，完成了實驗準(zhǔn)備。教師讓學(xué)生將帶來的所有材料放在桌上，判斷物體的形態(tài)屬于固體還是液體并進行分類。學(xué)生普遍認為牙膏是固體，教師讓每個學(xué)生獨自進行實驗，將所有物品分別放進水里攪拌，觀察其形態(tài)。在實際的實驗中，很多物體形態(tài)都非常明顯，但有學(xué)生發(fā)現(xiàn)牙膏在水中被攪拌成糨糊狀，單方面認為牙膏是液體。教師為學(xué)生揭示真相：牙膏既不是固體，也不是液體，而是介于兩者之間的物質(zhì)，屬于中間態(tài)物質(zhì)，橡皮泥、蛋黃等也屬于此類物質(zhì)。師生雙方分別在課前準(zhǔn)備好實驗器材和實驗材料，以便科學(xué)實驗的順利開展。教師組織學(xué)生自主開展實驗，讓學(xué)生獲得更深的實驗參與感，獲得更為直觀的實驗成果，鞏固了學(xué)生的科學(xué)知識，使學(xué)生對本課知識產(chǎn)生了更為深刻的印象。

二、強化互動引導(dǎo)，提升實驗教學(xué)理解度

小學(xué)階段的學(xué)生尚未具備較強的自主學(xué)習(xí)能力，在實驗中離不開教師的指引，但是很多學(xué)生對實驗課程興趣較低，不愿意主動學(xué)習(xí)，更多時候是被動地接受實驗教學(xué)。小學(xué)生的興趣與其學(xué)習(xí)主動性有直接關(guān)聯(lián)，只有激發(fā)學(xué)生的興趣，才能取得預(yù)期的實驗教學(xué)效果。教師應(yīng)與學(xué)生互動，吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生對實驗教學(xué)產(chǎn)生興趣，消除學(xué)生對實驗教學(xué)的偏見。師生間的互動也能有效解決學(xué)生在實驗過程中的困惑，提升學(xué)生對實驗的理解程度，完善學(xué)生的科學(xué)知識體系。

教師可以根據(jù)實際教學(xué)內(nèi)容選擇不同的互動模式，通過提問、交流等方式導(dǎo)入互動情境，營造課堂氛圍。教學(xué)“地下水”一課時，教師以提問進行課堂導(dǎo)入，與學(xué)生探討泉水和井水來源的差別，從而引出地下水的課題。為了讓學(xué)生了解地下水的形成原因、儲量和儲存區(qū)域，教師組織學(xué)生開展科學(xué)實驗，制作簡易水井模型。此實驗對經(jīng)驗不足的學(xué)生而言較為困難，教師在一旁輔助學(xué)生實驗，對學(xué)生進行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。學(xué)生閱讀教材中的實驗圖片和文字說明，去講臺領(lǐng)取實驗材料，包括塑料瓶、大罐子、小石子、沙子、水、人造草等。實驗時，往塑料瓶中倒水的環(huán)節(jié)是關(guān)鍵，教師先給學(xué)生進行細致的示范，強調(diào)要將水均勻倒入，才能觀察到水向下滲透的過程，還應(yīng)觀察水量的變化，再用工具攪拌瓶中的水。學(xué)生按照教師的指導(dǎo)繼續(xù)實驗，觀察到水逐漸從沙石中慢慢滲透，積聚到瓶底，填滿空隙，并且瓶中的水位也會逐漸升高。學(xué)生通過實驗得知，水井中的水是由地下水逐漸滲透土壤所形成的，了解了地下水的形成原理，獲得了成功的實驗結(jié)果。教師通過與學(xué)生交流導(dǎo)入課堂，為學(xué)生進行實驗示范，時刻指導(dǎo)和輔助學(xué)生的實驗過程，指引學(xué)生觀察實驗現(xiàn)象，讓學(xué)生通過親身經(jīng)歷進一步理解知識，取得了良好的實驗教學(xué)效果。

三、規(guī)范操作流程，保證實驗教學(xué)準(zhǔn)確性

實驗教學(xué)有時會伴隨一定的風(fēng)險，可能會給學(xué)生帶來傷害，因此保證實驗教學(xué)的安全性是首要原則。教師要規(guī)范實驗的操作流程，嚴密監(jiān)督學(xué)生的實驗行為，既要保障學(xué)生安全，又要讓學(xué)生掌握實驗要點，了解實驗的正確流程，提升實驗的成功率，圓滿完成實驗教學(xué)。在開展實驗之前，教師可以先組織學(xué)生進行實驗演練，熟悉整體實驗流程，向?qū)W生強調(diào)實驗細節(jié)和注意事項，在實驗過程中要全程督促，在安全的基礎(chǔ)上保證實驗教學(xué)的準(zhǔn)確性。

在具體實驗教學(xué)中，不管實驗本身是否具有風(fēng)險，都要規(guī)范操作流程，保持實驗的嚴謹性，讓學(xué)生對科學(xué)實驗形成敬畏之心，認真對待每次實驗，珍惜實驗成果?！翱諝庥匈|(zhì)量嗎”一課的實驗較為嚴謹，需要學(xué)生發(fā)揮動手能力。教師在實驗前，先用多媒體課件對實驗的操作流程進行說明，再對實驗安全進行口頭強調(diào)，考慮到有些學(xué)生平日貪玩，喜歡把玩實驗材料，教師要強調(diào)不可以隨意使用充氣筒和氣球，也不能拿著細長棍打鬧等。確定學(xué)生明白操作流程后，教師再組織學(xué)生開展“用簡易天平證明空氣存在質(zhì)量”的實驗，實驗先用充氣筒將氣球充滿氣，把氣球系在細長棍兩邊，在鐵架臺上平衡放置，再把其中一個氣球放氣，重新將上次的平衡點作為支點放置在鐵架臺上。學(xué)生發(fā)現(xiàn)細長棍無法像最初一樣保持平衡，會朝著沒有放氣的氣球那邊傾斜，這充分證明氣球中的空氣也是有質(zhì)量的。但是空氣是氣體，具有較強的流動性，而且質(zhì)量太輕，在生活中經(jīng)常被忽視，這個實驗結(jié)果也為之后的空氣質(zhì)量教學(xué)起到了奠基作用。教師借助多媒體課件，規(guī)范實驗操作流程，強調(diào)實驗安全性，約束學(xué)生的行為，一方面推動實驗的順利完成，保證實驗教學(xué)的準(zhǔn)確性，另一方面也使學(xué)生養(yǎng)成良好的實驗習(xí)慣，為今后的實驗教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

四、開展小組協(xié)作，提升實驗教學(xué)實效性

在科學(xué)實驗教學(xué)中，部分實驗項目學(xué)生無法獨自完成，需要教師組織學(xué)生進行分組探究。小組合作模式能集結(jié)學(xué)生的力量，讓學(xué)生在小組中共同協(xié)作，探索科學(xué)知識的內(nèi)涵，小組成員互相取長補短、共同進步。作為新課改倡導(dǎo)的有效學(xué)習(xí)方式之一，小組協(xié)作不僅是最高效的實驗教學(xué)形式，也是未來的科學(xué)研究活動中必不可缺少的形式，對學(xué)生現(xiàn)在乃至未來的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展都起到促進作用。學(xué)生作為小組的一員，要學(xué)會分工協(xié)作，合理分配研究任務(wù)，以提升實驗教學(xué)實效性。

在開展小組協(xié)作時，教師應(yīng)該科學(xué)分配小組成員，圍繞學(xué)生的興趣愛好、思維水平、動手能力等因素，以同質(zhì)分組、異質(zhì)分組等形式，讓每個小組都發(fā)揮出最大的力量。例如，教學(xué)“海洋”一課時，教師先對海水和淡水進行比較，再組織學(xué)生以小組形式開展實驗，制作簡易的海水淡化裝置。教師將學(xué)生分為幾個小組，每組都是性格較為相似的學(xué)生，而且每組都包括一名科學(xué)素養(yǎng)較高的學(xué)生。教師先向?qū)W生提問“制作海水淡化裝置需要什么材料”，要求各組派一個人說出自己的想法。師生探討過后，最后確定了實驗材料。各組進行分工實驗，先共同在室內(nèi)制作海水淡化裝置，制作完畢后，將海水淡化裝置放在太陽下暴曬，以觀察該裝置的實際效果。為保證學(xué)生的實驗狀態(tài)，教師安排組內(nèi)成員輪流進行觀察，學(xué)生拿著相機拍攝水在保鮮膜內(nèi)部的凝結(jié)過程。學(xué)生在太陽下做實驗很容易疲勞，這時就繼續(xù)交接下一位組員，突出了小組分工協(xié)作的重要性。教師采取同質(zhì)分組的方法對學(xué)生進行分組，組織學(xué)生分工協(xié)作進行實驗，學(xué)生以輪流接班的形式完成了長時間的實驗，充分發(fā)揮了每個學(xué)生的力量，取得了極好的實驗教學(xué)效果。

五、豐富實驗形式，強化實驗教學(xué)探究性

小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)普遍都是固定流程，教師通常參照教材指導(dǎo)學(xué)生開展實驗，每堂課做完實驗就結(jié)束了，這樣的課堂缺乏新意，很容易讓學(xué)生對實驗課堂產(chǎn)生倦怠，也不利于學(xué)生的探究性思維發(fā)展。教師應(yīng)該豐富實驗形式，激發(fā)學(xué)生的興趣。在常規(guī)實驗之外，教師可以通過多樣的實驗形式進行教學(xué)拓展和延伸，使學(xué)生獲得多元化的學(xué)習(xí)體驗，對科學(xué)產(chǎn)生更為強烈的興趣，從而更高效地發(fā)展自身的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)良好的科學(xué)精神和態(tài)度。

教師可以通過讓學(xué)生自主設(shè)計實驗、組織戶外實驗等創(chuàng)新實驗形式，提升學(xué)生的實驗自由度和探究性。教學(xué)“運動和呼吸”一課時，教師先讓學(xué)生互相幫助測量肺活量，在肺活量記錄表中記錄數(shù)據(jù)，讓學(xué)生了解到呼吸是人體最重要的生命活動。隨后，教師組織學(xué)生自制肺活量測量儀，但是教師不向?qū)W生提供具體的實驗方案，而是組織學(xué)生在組內(nèi)進行討論，探究如何制作簡易的肺活量測量儀。經(jīng)過一學(xué)期的科學(xué)課程學(xué)習(xí)，學(xué)生已經(jīng)具備較為豐富的實驗經(jīng)驗，很快各組就制訂出一套簡易肺活量測量儀的制作方案，各組之間的方案都具有一定的差別。教師先讓學(xué)生嘗試制作，遇見問題再向教師尋求幫助。在實驗過程中，有幾組學(xué)生發(fā)現(xiàn)實驗材料存在問題，需要更換；也有學(xué)生發(fā)現(xiàn)原理存在問題，必須要把塑料桶裝滿東西放在水中，才能利用“排水法”測量肺活量，不然難以實現(xiàn)。經(jīng)過自主探究實驗，學(xué)生都成功完成了簡易肺活量測量儀的制作，獲得較大的收獲。教師組織學(xué)生開展自主探究實驗，將實驗自主權(quán)交予學(xué)生，讓學(xué)生自己選擇實驗材料、制訂實驗方案、解決實驗中的問題，最后順利完成實驗?zāi)繕?biāo)。這樣的實驗形式強化了實驗教學(xué)的探究性，有效提升了學(xué)生的自主探究能力，也為學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的進一步提升提供了巨大的發(fā)展動力。

在新課改背景下，讓學(xué)生培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)是關(guān)鍵，能為學(xué)生未來的發(fā)展奠定牢固的基礎(chǔ)。為此，在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中，教師要對實驗教學(xué)進行優(yōu)化，不斷探究最適宜學(xué)生發(fā)展的實驗教學(xué)形式，定期反思自身、總結(jié)教學(xué)，保留教學(xué)中的優(yōu)勢，改善教學(xué)中的不足，提升自身的教學(xué)水平，從而更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。