小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略探究

焦穎

【摘 要】新課改強(qiáng)調(diào)學(xué)生的全面發(fā)展，對(duì)小學(xué)科學(xué)教學(xué)提出更高的要求。小學(xué)科學(xué)作為科學(xué)素養(yǎng)的奠基課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)卻一直被忽視。在新課改的指導(dǎo)下，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)施精備實(shí)驗(yàn)材料、強(qiáng)化互動(dòng)引導(dǎo)、規(guī)范操作流程、開(kāi)展小組協(xié)作、豐富實(shí)驗(yàn)形式等實(shí)驗(yàn)教學(xué)優(yōu)化策略，推動(dòng)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué) 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 優(yōu)化策略

為實(shí)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(shí)驗(yàn)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(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生的實(shí)踐能力和動(dòng)手能力不足，這無(wú)疑與新課改的要求相悖。因此，教師要及時(shí)迎合新課改要求，不斷優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法。

一、精備實(shí)驗(yàn)材料，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)參與度

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有較大的實(shí)驗(yàn)材料需求，如果讓每個(gè)學(xué)生都能獲得均等的實(shí)驗(yàn)材料，需要消耗大量的資金，也需要較大的空間進(jìn)行儲(chǔ)存，所以大部分學(xué)校的實(shí)驗(yàn)材料難以滿足學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需求。在客觀條件的限制下，教師可以自制實(shí)驗(yàn)材料，或是組織學(xué)生自備實(shí)驗(yàn)材料，能有效解決實(shí)驗(yàn)材料緊缺的問(wèn)題，讓每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)參與實(shí)驗(yàn)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)的參與度，還能讓學(xué)生在自制材料的過(guò)程中，逐漸開(kāi)發(fā)科學(xué)思維，養(yǎng)成良好的動(dòng)手習(xí)慣，獲得強(qiáng)烈的成就感。

教師應(yīng)該根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要和實(shí)際情況，制作和準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，替代一些昂貴的實(shí)驗(yàn)器材，以達(dá)到更好的實(shí)驗(yàn)效果。在“認(rèn)識(shí)固體”一課的教學(xué)中，教師在課前讓學(xué)生準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，包括生活中常見(jiàn)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(shí)驗(yàn)器材，在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前湊齊了所有的實(shí)驗(yàn)材料，完成了實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。教師讓學(xué)生將帶來(lái)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(jìn)行分類(lèi)。學(xué)生普遍認(rèn)為牙膏是固體，教師讓每個(gè)學(xué)生獨(dú)自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，將所有物品分別放進(jìn)水里攪拌，觀察其形態(tài)。在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)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(rèn)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(lèi)物質(zhì)。師生雙方分別在課前準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)材料，以便科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利開(kāi)展。教師組織學(xué)生自主開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生獲得更深的實(shí)驗(yàn)參與感，獲得更為直觀的實(shí)驗(yàn)成果，鞏固了學(xué)生的科學(xué)知識(shí)，使學(xué)生對(duì)本課知識(shí)產(chǎn)生了更為深刻的印象。

二、強(qiáng)化互動(dòng)引導(dǎo)，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)理解度

小學(xué)階段的學(xué)生尚未具備較強(qiáng)的自主學(xué)習(xí)能力，在實(shí)驗(yàn)中離不開(kāi)教師的指引，但是很多學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課程興趣較低，不愿意主動(dòng)學(xué)習(xí)，更多時(shí)候是被動(dòng)地接受實(shí)驗(yàn)教學(xué)。小學(xué)生的興趣與其學(xué)習(xí)主動(dòng)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(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。教師應(yīng)與學(xué)生互動(dòng)，吸引學(xué)生的注意力，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)產(chǎn)生興趣，消除學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的偏見(jiàn)。師生間的互動(dòng)也能有效解決學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的困惑，提升學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解程度，完善學(xué)生的科學(xué)知識(shí)體系。

教師可以根據(jù)實(shí)際教學(xué)內(nèi)容選擇不同的互動(dòng)模式，通過(guò)提問(wèn)、交流等方式導(dǎo)入互動(dòng)情境，營(yíng)造課堂氛圍。教學(xué)“地下水”一課時(shí)，教師以提問(wèn)進(jìn)行課堂導(dǎo)入，與學(xué)生探討泉水和井水來(lái)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(chǔ)量和儲(chǔ)存區(qū)域，教師組織學(xué)生開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)，制作簡(jiǎn)易水井模型。此實(shí)驗(yàn)對(duì)經(jīng)驗(yàn)不足的學(xué)生而言較為困難，教師在一旁輔助學(xué)生實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)。學(xué)生閱讀教材中的實(shí)驗(yàn)圖片和文字說(shuō)明，去講臺(tái)領(lǐng)取實(shí)驗(yàn)材料，包括塑料瓶、大罐子、小石子、沙子、水、人造草等。實(shí)驗(yàn)時(shí)，往塑料瓶中倒水的環(huán)節(jié)是關(guān)鍵，教師先給學(xué)生進(jìn)行細(xì)致的示范，強(qiáng)調(diào)要將水均勻倒入，才能觀察到水向下滲透的過(guò)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(shí)驗(yàn)，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(huì)逐漸升高。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)結(jié)果。教師通過(guò)與學(xué)生交流導(dǎo)入課堂，為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)示范，時(shí)刻指導(dǎo)和輔助學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，指引學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生通過(guò)親身經(jīng)歷進(jìn)一步理解知識(shí)，取得了良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

三、規(guī)范操作流程，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)準(zhǔn)確性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)有時(shí)會(huì)伴隨一定的風(fēng)險(xiǎn)，可能會(huì)給學(xué)生帶來(lái)傷害，因此保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的安全性是首要原則。教師要規(guī)范實(shí)驗(yàn)的操作流程，嚴(yán)密監(jiān)督學(xué)生的實(shí)驗(yàn)行為，既要保障學(xué)生安全，又要讓學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)，了解實(shí)驗(yàn)的正確流程，提升實(shí)驗(yàn)的成功率，圓滿完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)之前，教師可以先組織學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演練，熟悉整體實(shí)驗(yàn)流程，向?qū)W生強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)和注意事項(xiàng)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要全程督促，在安全的基礎(chǔ)上保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)確性。

在具體實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，不管實(shí)驗(yàn)本身是否具有風(fēng)險(xiǎn)，都要規(guī)范操作流程，保持實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，讓學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)形成敬畏之心，認(rèn)真對(duì)待每次實(shí)驗(yàn)，珍惜實(shí)驗(yàn)成果?！翱諝庥匈|(zhì)量嗎”一課的實(shí)驗(yàn)較為嚴(yán)謹(jǐn)，需要學(xué)生發(fā)揮動(dòng)手能力。教師在實(shí)驗(yàn)前，先用多媒體課件對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作流程進(jìn)行說(shuō)明，再對(duì)實(shí)驗(yàn)安全進(jìn)行口頭強(qiáng)調(diào)，考慮到有些學(xué)生平日貪玩，喜歡把玩實(shí)驗(yàn)材料，教師要強(qiáng)調(diào)不可以隨意使用充氣筒和氣球，也不能拿著細(xì)長(zhǎng)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(kāi)展“用簡(jiǎn)易天平證明空氣存在質(zhì)量”的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)先用充氣筒將氣球充滿氣，把氣球系在細(xì)長(zhǎng)棍兩邊，在鐵架臺(tái)上平衡放置，再把其中一個(gè)氣球放氣，重新將上次的平衡點(diǎn)作為支點(diǎn)放置在鐵架臺(tái)上。學(xué)生發(fā)現(xiàn)細(xì)長(zhǎng)棍無(wú)法像最初一樣保持平衡，會(huì)朝著沒(méi)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(qiáng)的流動(dòng)性，而且質(zhì)量太輕，在生活中經(jīng)常被忽視，這個(gè)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)操作流程，強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)安全性，約束學(xué)生的行為，一方面推動(dòng)實(shí)驗(yàn)的順利完成，保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)的準(zhǔn)確性，另一方面也使學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，為今后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)奠定基礎(chǔ)。

四、開(kāi)展小組協(xié)作，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效性

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)生無(wú)法獨(dú)自完成，需要教師組織學(xué)生進(jìn)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(shí)的內(nèi)涵，小組成員互相取長(zhǎng)補(bǔ)短、共同進(jìn)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(shí)驗(yàn)教學(xué)形式，也是未來(lái)的科學(xué)研究活動(dòng)中必不可缺少的形式，對(duì)學(xué)生現(xiàn)在乃至未來(lái)的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展都起到促進(jìn)作用。學(xué)生作為小組的一員，要學(xué)會(huì)分工協(xié)作，合理分配研究任務(wù)，以提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)效性。

在開(kāi)展小組協(xié)作時(shí)，教師應(yīng)該科學(xué)分配小組成員，圍繞學(xué)生的興趣愛(ài)好、思維水平、動(dòng)手能力等因素，以同質(zhì)分組、異質(zhì)分組等形式，讓每個(gè)小組都發(fā)揮出最大的力量。例如，教學(xué)“海洋”一課時(shí)，教師先對(duì)海水和淡水進(jìn)行比較，再組織學(xué)生以小組形式開(kāi)展實(shí)驗(yàn)，制作簡(jiǎn)易的海水淡化裝置。教師將學(xué)生分為幾個(gè)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(wèn)“制作海水淡化裝置需要什么材料”，要求各組派一個(gè)人說(shuō)出自己的想法。師生探討過(guò)后，最后確定了實(shí)驗(yàn)材料。各組進(jìn)行分工實(shí)驗(yàn)，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(yáng)下暴曬，以觀察該裝置的實(shí)際效果。為保證學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，教師安排組內(nèi)成員輪流進(jìn)行觀察，學(xué)生拿著相機(jī)拍攝水在保鮮膜內(nèi)部的凝結(jié)過(guò)程。學(xué)生在太陽(yáng)下做實(shí)驗(yàn)很容易疲勞，這時(shí)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(duì)學(xué)生進(jìn)行分組，組織學(xué)生分工協(xié)作進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生以輪流接班的形式完成了長(zhǎng)時(shí)間的實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮了每個(gè)學(xué)生的力量，取得了極好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

五、豐富實(shí)驗(yàn)形式，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究性

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)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(kāi)展實(shí)驗(yàn)，每堂課做完實(shí)驗(yàn)就結(jié)束了，這樣的課堂缺乏新意，很容易讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)形式，激發(fā)學(xué)生的興趣。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)之外，教師可以通過(guò)多樣的實(shí)驗(yàn)形式進(jìn)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(yàn)，對(duì)科學(xué)產(chǎn)生更為強(qiáng)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(guò)讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、組織戶外實(shí)驗(yàn)等創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)形式，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)自由度和探究性。教學(xué)“運(yùn)動(dòng)和呼吸”一課時(shí)，教師先讓學(xué)生互相幫助測(cè)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(dòng)。隨后，教師組織學(xué)生自制肺活量測(cè)量?jī)x，但是教師不向?qū)W生提供具體的實(shí)驗(yàn)方案，而是組織學(xué)生在組內(nèi)進(jìn)行討論，探究如何制作簡(jiǎn)易的肺活量測(cè)量?jī)x。經(jīng)過(guò)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(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，很快各組就制訂出一套簡(jiǎn)易肺活量測(cè)量?jī)x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(jiàn)問(wèn)題再向教師尋求幫助。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有幾組學(xué)生發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)材料存在問(wèn)題，需要更換；也有學(xué)生發(fā)現(xiàn)原理存在問(wèn)題，必須要把塑料桶裝滿東西放在水中，才能利用“排水法”測(cè)量肺活量，不然難以實(shí)現(xiàn)。經(jīng)過(guò)自主探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生都成功完成了簡(jiǎn)易肺活量測(cè)量?jī)x的制作，獲得較大的收獲。教師組織學(xué)生開(kāi)展自主探究實(shí)驗(yàn)，將實(shí)驗(yàn)自主權(quán)交予學(xué)生，讓學(xué)生自己選擇實(shí)驗(yàn)材料、制訂實(shí)驗(yàn)方案、解決實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題，最后順利完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。這樣的實(shí)驗(yàn)形式強(qiáng)化了實(shí)驗(yàn)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(jìn)一步提升提供了巨大的發(fā)展動(dòng)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(lái)的發(fā)展奠定牢固的基礎(chǔ)。為此，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行優(yōu)化，不斷探究最適宜學(xué)生發(fā)展的實(shí)驗(yàn)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(shì)，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)。

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