實驗教學中的三個關注點

◇李桂鵬（遼寧：喀喇沁左翼蒙古族自治縣水泉鎮中心小學）

科學教學以促進學生核心素養的發展為目標，核心素養強調的是學了知識和技能后能做什么，能解決什么問題。《義務教育科學課程標準（2022 年版）》凝聚了科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任四個方面的核心素養，四個方面相互依存，構成完整的體系，體現了科學課的育人價值。

在新課標核心素養指導下的小學科學教學應重點關注概念建構、實驗數據的分析、客觀描述三個方面進行教學設計，開展課堂教學。

一、關注概念建構

（一）基于情境化，賦予課堂活力，提升學生對科學概念的理解程度

在課堂教學設計中創設多種教學情境：聯系生活情境、借助實物的情境、關聯新舊知識的情境、自身體驗的情境等等，讓學生借助情境感受、體驗、理解和發現科學認知、現象或規律，有助于學生形成新的科學概念。

以《刺激與反應》一課為例，進入導入環節。

師：“上課！”學生起立。“請坐。”學生坐下。

師問：你們為什么會起立，又為什么會坐下？（聽到教師說話讓起立，坐下）

師用雙手筆畫讓學生起立，再坐下。再次提問學生：這回你們為什么會起立坐下？（看到教師手勢）

師用手把學生拽起立，再按肩膀把學生按坐下。問學生，這回產生行為變化的原因是什么？（身體感覺）

通過聽、看、感覺來接收信號的過程，能夠讓學生更好地融入情境，幫助學生提取有效信息，為學生之后正確認識刺激和反應打好基礎。在認識刺激與反應環節，列舉生活中常見場景，讓學生描述場景中的行為是在什么情況下發生的，引導學生正確理解刺激與反應之間的因果關系，對每個場景逐個觀察，如觀察圖片說出因為什么，導致了什么發生變化？

圖一（左上）聽見鬧鐘起床，產生了起床的行為變化，產生變化的原因是聽到鬧鐘的聲音，屬于聲音刺激，用到的感官是耳朵；圖二（左下）十字路口綠燈行，產生了過馬路的行為變化，產生變化的原因是看到綠燈，看現象，屬于圖像刺激，用到的感官是眼睛；圖三（右上）憋不住了上廁所，產生了上廁所的行為變化，產生變化的原因是身體感覺，屬于體感刺激，用到的感官是身體；圖四（右下）聽到要秋游興高采烈，產生了歡呼興奮的情緒變化，產生變化的原因是聽到秋游的消息，屬于語言刺激，用到的感官是耳朵。這樣給學生比較充分的思考和交流時間，將動因與行為聯系起來，從因果的角度引導學生知道什么是刺激、什么是反應以及反應是刺激引起的，學生的思維能最大限度地活躍起來，學生在新舊知識關聯中有效地理解科學概念。正確認識刺激與反應的區別和聯系，為后面活動的展開做好了鋪墊的同時，刺激與反應這一科學概念就這樣悄無聲息地建構起來。

（二）在真實的情境中開展活動，有助于學生建構科學概念、解決現實問題、發展核心素養

在《刺激與反應》一課中安排了多個游戲化活動，如抓尺子、掐秒表、扔紙團，讓學生能夠關聯自身之前比賽經驗，促進學生對反應速度的個體差異性有更加直觀的感受和認識，通過情境化的教學策略，將知識還原到情境中，讓學生經歷“感知活動，思維加工，理解應用，形成結構”四個步驟，學生在豐富的活動中獲得感受及經驗層面的積累。

（三）教學設計活動化，發展學生思維能力，有助于建構科學概念

核心素養的核心就是科學思維。學習的本質就是一種思維活動，不管教學過程如何變化，有效的科學探究過程和目標都離不開思維的參與。在《刺激與反應》一課中教師為學生設計了豐富多彩的游戲化體驗活動（抓尺子、掐秒表、扔紙團），在一連串的活動中引導學生進行觀察、實驗、分析、閱讀資料等方式獲取信息，充分調動學生學習的積極性，而且每個活動設計得十分嚴謹，精心準備記錄單，不僅讓學生記錄數據，還讓學生討論關鍵問題。通過分析數據，得出結論，從而引發學生獨立思考和認知沖突，激發學生的質疑意識，加強了理性的判斷，注重學生思維的發展，促進了學生的思考，提升了思維的深度，拓展了思維廣度，從而豐富和鞏固了概念。

在《刺激與反應》一課認識反應時間環節中，我是按下面的層次進行教學的。

遞進式的活動設計幫助學生的邏輯思維循序漸進地從表象到本質，從感性認識到理性認識，有效地提升學生的邏輯思維能力，從而有助于反應時間的概念建構。

二、關注實驗數據的分析

（一）實驗數據的分析從培養學生的數據意識開始

數據意識指的是學生學會運用數據，解釋相關現象、證明自己觀點的一種意識。《刺激與反應》一課設計四次讓學生分析數據的環節，讓學生增加學習數據的機會，還能讓學生綜合分析數據，達到先讓學生掌握分析數據的方法，再讓學生逐步形成數據意識。第一次抓尺子游戲活動，教師注重引導學生對每個學生抓尺子長短的數據進行分析；第二次掐秒表活動，在上一活動的基礎上學生已掌握了分析數據的方法，學生會主動分析每個學生掐秒表時間的長短不同所呈現數據變化的原因；第三次通過播放百米運動員比賽的視頻分析運動員賽跑反應時間及取得成績數據時，教師讓學生利用數據全面綜合分析產生反應速度差異的原因及認識到反應速度差異對生活的影響；第四次學生在“朝面部扔紙團游戲”活動，讓學生將個人感受與個人眨眼次數呈現的數據相結合來分析，形成感知數據的反應能力，體驗數據產生的過程，通過數據發現現象的本質，得到真知。在一次次的練習深化中培養學生的數據意識，進行實驗數據分析。

（二）培養學生的實證意識

實證意識作為學生科學素養之一，在科學課堂上的一項體現就是“用數據說話，有助于學生尋找規律，得出結論”。它是最能說服學生的證據，也使課堂變得真實。

在“抓尺子”環節中，首先讓學生通過“抓尺子”活動記錄每個學生的數據，再引導學生整理分析數據，利用數據發現其背后隱藏的規律——個體之間的反應速度存在差異。重視實驗數據，發揮數據應有的作用，對現象做出客觀的解釋。

抓到的尺子下面長度短，說明做出反應的時間短，即反應快；不同的人，反應快慢不同；第三次就比第一次抓到的短，說明經過訓練可以提高反應速度。

（三）尊重數據是實驗教學必須遵循的準則

課堂上游戲活動操作嚴謹，數據來源可靠。學生的行為才有效、有深度，才能有效激活學生的思維。在《刺激與反應》一課的扔紙團活動中，學生結合感受和數據（如下圖），交流眨眼是一種難以受大腦控制的反應，從而得出這樣的反應通常是用來保護自己，被稱為本能反應。

五年 班第小組學生姓名：活動二： “扔紙團”，觀察對面同學是否眨眼，并記錄次數。參與學生第一次第二次第三次共幾次我1次1次2次4次同伴（）1次0次1次2次比試結果是不是很難做到不眨眼？(是√ 否)

三、關注客觀描述

客觀描述是指對活動過程的客觀描述，按規則去實驗和敘述。教師強調觀察描述以事實為依據，引導學生記錄真實的數據，利用數據進行客觀、正確的描述。

在《刺激與反應》一課中，從師生活動及創設情境導入到刺激與反應認識及概念的建構，從各種體驗活動到實驗數據的分析，每一個環節都是以學生的觀察、體驗、感受和記錄的真實數據為依據，進行客觀、正確的描述，讓學生親身經歷和發現科學探究和科學概念形成的全過程。

總之，在新課標核心素養指導下的小學科學課堂教學設計，以促進學生核心素養的發展為目標的同時，應重點關注概念建構、實驗數據的分析和客觀描述。概念建構是最終目的，客觀描述是過程，對實驗數據的分析是方法，三者有機結合才能更加有助于學生核心素養的培養。