優化實驗教學

謝俊娜

〔摘? ? 要〕? 小學科學課程是一門注重實踐性的課程，探究活動是學生學習科學的重要方式，小學實驗教學是實現課程價值的重要內容和手段，但目前實驗教學中還存在著一些不足，如實驗材料與教學內容匹配度不高，造成學生對實驗現象的觀察和獲取信息不夠明顯，難以建立事物和現象之間的關系；實驗方法設計按部就班，缺乏必要的引導，對學生思維的培養較為零散，沒有形成思維的發展階梯；教學手段陳舊，沒有將科技成果更好地運用于教學等。因此，推陳出新，不斷適應新時代教學發展需求，借力新技術新手段才能符合當代學生的需求，為他們創新思維的發展搭橋鋪路。

〔關鍵詞〕? 小學科學；實踐性；實驗教學；優化

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 15? ? 052-054

學校要針對不同學段教學要求精心設計實驗教學內容，組織開展好基礎性實驗和拓展性實驗（含探究性實驗、創新性實驗、綜合性實驗等）。注重加強實驗教學與多學科融合教育、編程教育、創客教育、人工智能教育、社會實踐等有機融合，有條件的地區可以開發地方課程和校本課程。

一、呈現有過程的思維，促進學生思維發展

搭建思維階梯，設計問題框架，在科學探究實驗中有針對性地培養學生分析問題的能力。在核心素養導向下的科學教學應關注學生成長必備的關鍵能力，科學思維是學生認識客觀事物的方式，是能力發展的關鍵。根據學段特點，在1～2年級科學教學中，學生是在教師指導下的參與、思考和探究，以形象具體的現象為重要支撐點，能有效發散學生的思維能力。教師應關注學生的學齡和心理特點，對學習的問題盡可能地用學生容易接受的方式呈現出來，對于復雜的問題進行分解，化簡成幾個有階梯的問題，以問題為導向，通過“任務解決”的方式驅動教學，借助小組合作學習，在寬松的氛圍中探討解決問題的方法，并能借助一些圖示、符號等進行初步的嘗試解決。學生的思維是在自身認知和群體認知的不斷碰撞中逐步發展的，所以教師應加強學生思維能力的培養。

例如二年級下冊磁鐵單元“磁鐵是怎樣吸引物體的”，教學分為三個階段，第一階段是感知力，學生先通過直接的接觸來感知力，如推門、推桌子、推車、拉門、拉推車等，再分析不直接產生的力如風力、磁力等。第二階段是描述力，可以從方向、接觸情況、用力大小等方面來描述力。第三階段是定義力。對于直接接觸的力，施力者是學生自己，他能很清晰地感知到我用力的方向、大小。不接觸的力——磁力，如何感知它大小、位置的變化？教師利用引導的方式，讓學生關注到這個問題，提出如何讓變化“看得見”“能對比”。對1～2年級的孩子借鑒《起點和終點》這節課，指導判斷物體運動距離的變化和測量。經過討論，學生提出可以利用畫定位的方式，將小車的四個輪子、起點做好標記，再利用磁鐵去吸引小車，再畫下終點四個輪子的位置，建立起實驗前后物體位置的變化來描述力的作用方向、物體運動位置變化。學生學以致用，創新性地將起點和終點引入本節課的學習中，通過呈現思維變化過程，將實驗的結果顯性化，助推了學生思維的發展。

二、借力網絡信息科技，實現教學手段的優化

學生是學習的主體，學生的學習興趣和探索欲望決定著學習的效率和效果。新時代科學技術的進步和發展，讓學生在日常接觸到的媒體方式和技術手段日益增多。在科學實踐過程中，學生獲取的大量信息需要以直觀的方式去呈現，要突破地域和材料的限制，信息技術的使用尤為重要，它具有直觀性、互動性、共享性、可操作性等優點，它的創新性應用為課堂增添了新的活力。與傳統信息技術相比，現代的教學網絡資源共享平臺、希沃、剪輯、智慧課堂、雙師課堂等現代教育媒介賦予了課堂更多的可能，實現了教學手段的與時俱進。通過信息技術使用的創新，學生的學習方式更加新穎，能夠充分激發學習興趣和對科學的探索欲望。

如在教學《導體和絕緣體》這課時，利用希沃軟件設計PK小游戲，要求學生將導體和絕緣體材料進行分類，分別拉到相應的框中，并邀請學生上臺作答，看哪個學生做得又快又準確，利用教學技術手段的創新，讓科學課堂更有趣。

又如課例《加快溶解》這節課中，教師在白板上出示溫水、熱水、鹽等實驗材料，讓學生自主選擇實驗材料，教師巧妙地利用希沃軟件的克隆功能，學生直接拉動各實驗圖標，實驗材料圖示就可以復制并拉動至材料選擇區，很好地呈現了選材的過程，學生的實驗思路也更加明確。

三、巧用自制教具，實現實驗材料的優化

小學科學實驗教學中，經常發現實驗材料與教學內容匹配度不高，學生對實驗現象的觀察和獲取信息不夠明顯。教師對科學實驗加以改進與創新，能保護學生的好奇心和求知欲，激發學生學習科學的興趣。還可以自制教具，對實驗方法進行調整和創新，引導學生主動探究，而且在實驗中，能夠發現原有實驗的不足，啟發學生思考。再就是改變方法，用其他實驗器材進行替代，增強實驗的意義和趣味性。

如教科版三年級下冊《影子的秘密》這節課，準備的實驗材料是手電筒、圓柱形的木塊，模擬改變太陽照射角度不同，影子的長短、方向也不同，實驗過程中要求將影子的樣子畫下來比較。在實驗過程中我們發現，由于學生拿手電筒容易晃動，影子也會跟著晃動，導致畫得不準確，而且角度也不好控制。改進的方法是將手電筒固定在可以前后、左右旋轉的支架上，在支架的后方加上量角器。這樣既解決了手持手電筒會抖動的情況，還可以重復相同角度進行實驗，讓實驗具有可檢驗性。

四、挖掘校外資源，實現教學內容的優化

為學生搭建優質的科學實驗平臺，將優秀的校外資源帶進科學課堂。在小學科學實驗教學中，對校外實驗資源進行充分調研，通過甄選，將豐富的自然資源、社會資源、優秀傳統文化等融入實驗教學環節，為學生搭建視野更開闊的科學實驗平臺，將校內教學延伸到校外教學，能有效拓寬學生的知識面，擴展學生的思維深度和廣度，激發學生的思維活力。

如在學習《影子的秘密》這節課中，將皮影文化搬到課堂，讓學生親自操作皮影，看到影子的變化。學生在驚嘆于中華優秀傳統文化魅力的同時，能夠主動提出問題：影子的形成需要什么條件？影子為什么會發生變化？讓課堂在濃郁的探究氛圍中開始。

如在學習《聲音是怎樣產生的》這節課時，通過班級的調查發現，在家長資源里，有傳統樂器的傳承者，通過視頻邀約，他給我們展示了本土文化采茶燈的伴奏。課堂教學時，將傳承者的打擊樂器帶到班級給同學們展示不同樂器的特點。面對家鄉文化的瑰寶，同學們發出驚嘆的同時也對家鄉文化產生了濃厚的興趣。

五、多學科融合教育，實現教學多元化

當下，多學科融合已成為新一輪教育改革的發展趨勢，小學科學與多學科融合具有重要的現實意義。在小學科學教學中，經常要與數學、語文、美術等學科建立聯系，如數學學科的數據的比較分析、語文學科的閱讀理解能力、美術學科的繪畫等。教師要善于利用不同學科的技能技巧，用更直觀易懂的方式處理科學實驗的數據、現象，培養學生運用綜合知識解決問題的能力。人教版小學語文三年級下冊有一節課是《紙的發明》，課文介紹了古代人們記錄文字的方法，如記錄在竹片、木片、帛上等。東漢時期的蔡倫改進了造紙術，使文字記錄的方法得到了很大的發展。在小學科學中，關于紙的學習從1～2年級就開始了。

如《書的歷史》《神奇的紙》《讓資源再生》《緊密聯系的工具和技術》等課，都與紙是相關的，在不同的年級，我們可以充分利用學科間的關聯性更好地安排課堂教學。在《讓資源再生》這節課中，介紹了蔡倫的造紙術制造過程，根據造紙術的制造過程模擬制作再生紙。課前可以聯系三年級語文學習過的內容，展開回憶，讓學科間的教學變得更加緊密。

又如在小學科學五年上冊《增加船的載重量》這節課中，實驗要求利用大小相同的正方形鋁箔紙折出三種長、寬、高不同的小船，給了同學們三組數據，比較小船載重量的不同。所涉及的科學知識是物體排開的水量越大，它的載重量也越大，排開的水量與物體的體積有關，所以涉及數學的體積計算公式。學生通過數值帶入法計算體積，從而比較出不同小船的載重量。通過多學科融合學習，學生能夠運用不同學科的知識解決實際生活中的問題。

總之，在新時代核心素養導向下的小學科學教育，要始終立足于學生核心素養的發展，充分考慮學生的實際情況和教學用具的適切性，緊密聯系時代的發展，不斷在教學方式、教學材料、教學手段等方面加以改進和創新，以更優化的方式提高學生科學探究實踐的實效性，并在探究實踐中促進學生思維能力的提高。

【本文系龍巖市新羅區“十四五”教育科研重點課題“核心素養下小學科學實驗教學實施的改進和創新研究?”的研究成果，立項批準號：XL1452022240】

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]中華人民共和國教育部.關于加強和改進中小學實驗教學的意見[S].北京：教基〔2019〕16號，2019.11.