小學科學實驗教學的優化策略探究

焦穎

【摘 要】新課改強調學生的全面發展，對小學科學教學提出更高的要求。小學科學作為科學素養的奠基課程，實驗教學卻一直被忽視。在新課改的指導下，教師要對實驗教學進行優化，實施精備實驗材料、強化互動引導、規范操作流程、開展小組協作、豐富實驗形式等實驗教學優化策略，推動小學科學實驗教學的發展。

【關鍵詞】小學科學 實驗教學 優化策略

為實現學生的全面發展，科學素養是必不可少的素養之一。而要快速提升學生的科學素養，也必須借助實驗教學。在傳統科學教學中，教師更加注重理論教學，很少進行實驗教學，導致學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，不斷優化小學科學實驗教學的方法。

一、精備實驗材料，提高實驗教學參與度

小學科學實驗教學中有較大的實驗材料需求，如果讓每個學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，所以大部分學校的實驗材料難以滿足學生的實驗需求。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，讓每個學生都有機會參與實驗，提升實驗教學的參與度，還能讓學生在自制材料的過程中，逐漸開發科學思維，養成良好的動手習慣，獲得強烈的成就感。

教師應該根據實驗教學的需要和實際情況，制作和準備實驗材料，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”一課的教學中，教師在課前讓學生準備實驗材料，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，完成了實驗準備。教師讓學生將帶來的所有材料放在桌上，判斷物體的形態屬于固體還是液體并進行分類。學生普遍認為牙膏是固體，教師讓每個學生獨自進行實驗，將所有物品分別放進水里攪拌，觀察其形態。在實際的實驗中，很多物體形態都非常明顯，但有學生發現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，屬于中間態物質，橡皮泥、蛋黃等也屬于此類物質。師生雙方分別在課前準備好實驗器材和實驗材料，以便科學實驗的順利開展。教師組織學生自主開展實驗，讓學生獲得更深的實驗參與感，獲得更為直觀的實驗成果，鞏固了學生的科學知識，使學生對本課知識產生了更為深刻的印象。

二、強化互動引導，提升實驗教學理解度

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

教師可以根據實際教學內容選擇不同的互動模式，通過提問、交流等方式導入互動情境，營造課堂氛圍。教學“地下水”一課時，教師以提問進行課堂導入，與學生探討泉水和井水來源的差別，從而引出地下水的課題。為了讓學生了解地下水的形成原因、儲量和儲存區域，教師組織學生開展科學實驗，制作簡易水井模型。此實驗對經驗不足的學生而言較為困難，教師在一旁輔助學生實驗，對學生進行適當的指導。學生閱讀教材中的實驗圖片和文字說明，去講臺領取實驗材料，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節是關鍵，教師先給學生進行細致的示范，強調要將水均勻倒入，才能觀察到水向下滲透的過程，還應觀察水量的變化，再用工具攪拌瓶中的水。學生按照教師的指導繼續實驗，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果。教師通過與學生交流導入課堂，為學生進行實驗示范，時刻指導和輔助學生的實驗過程，指引學生觀察實驗現象，讓學生通過親身經歷進一步理解知識，取得了良好的實驗教學效果。

三、規范操作流程，保證實驗教學準確性

實驗教學有時會伴隨一定的風險，可能會給學生帶來傷害，因此保證實驗教學的安全性是首要原則。教師要規范實驗的操作流程，嚴密監督學生的實驗行為，既要保障學生安全，又要讓學生掌握實驗要點，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。在開展實驗之前，教師可以先組織學生進行實驗演練，熟悉整體實驗流程，向學生強調實驗細節和注意事項，在實驗過程中要全程督促，在安全的基礎上保證實驗教學的準確性。

在具體實驗教學中，不管實驗本身是否具有風險，都要規范操作流程，保持實驗的嚴謹性，讓學生對科學實驗形成敬畏之心，認真對待每次實驗，珍惜實驗成果。“空氣有質量嗎”一課的實驗較為嚴謹，需要學生發揮動手能力。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，考慮到有些學生平日貪玩，喜歡把玩實驗材料，教師要強調不可以隨意使用充氣筒和氣球，也不能拿著細長棍打鬧等。確定學生明白操作流程后，教師再組織學生開展“用簡易天平證明空氣存在質量”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。學生發現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量的。但是空氣是氣體，具有較強的流動性，而且質量太輕，在生活中經常被忽視，這個實驗結果也為之后的空氣質量教學起到了奠基作用。教師借助多媒體課件，規范實驗操作流程，強調實驗安全性，約束學生的行為，一方面推動實驗的順利完成，保證實驗教學的準確性，另一方面也使學生養成良好的實驗習慣，為今后的實驗教學奠定基礎。

四、開展小組協作，提升實驗教學實效性

在科學實驗教學中，部分實驗項目學生無法獨自完成，需要教師組織學生進行分組探究。小組合作模式能集結學生的力量，讓學生在小組中共同協作，探索科學知識的內涵，小組成員互相取長補短、共同進步。作為新課改倡導的有效學習方式之一，小組協作不僅是最高效的實驗教學形式，也是未來的科學研究活動中必不可缺少的形式，對學生現在乃至未來的科學素養發展都起到促進作用。學生作為小組的一員，要學會分工協作，合理分配研究任務，以提升實驗教學實效性。

在開展小組協作時，教師應該科學分配小組成員，圍繞學生的興趣愛好、思維水平、動手能力等因素，以同質分組、異質分組等形式，讓每個小組都發揮出最大的力量。例如，教學“海洋”一課時，教師先對海水和淡水進行比較，再組織學生以小組形式開展實驗，制作簡易的海水淡化裝置。教師將學生分為幾個小組，每組都是性格較為相似的學生，而且每組都包括一名科學素養較高的學生。教師先向學生提問“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。為保證學生的實驗狀態，教師安排組內成員輪流進行觀察，學生拿著相機拍攝水在保鮮膜內部的凝結過程。學生在太陽下做實驗很容易疲勞，這時就繼續交接下一位組員，突出了小組分工協作的重要性。教師采取同質分組的方法對學生進行分組，組織學生分工協作進行實驗，學生以輪流接班的形式完成了長時間的實驗，充分發揮了每個學生的力量，取得了極好的實驗教學效果。

五、豐富實驗形式，強化實驗教學探究性

小學科學實驗教學普遍都是固定流程，教師通常參照教材指導學生開展實驗，每堂課做完實驗就結束了，這樣的課堂缺乏新意，很容易讓學生對實驗課堂產生倦怠，也不利于學生的探究性思維發展。教師應該豐富實驗形式，激發學生的興趣。在常規實驗之外，教師可以通過多樣的實驗形式進行教學拓展和延伸，使學生獲得多元化的學習體驗，對科學產生更為強烈的興趣，從而更高效地發展自身的科學素養，培養良好的科學精神和態度。

教師可以通過讓學生自主設計實驗、組織戶外實驗等創新實驗形式，提升學生的實驗自由度和探究性。教學“運動和呼吸”一課時，教師先讓學生互相幫助測量肺活量，在肺活量記錄表中記錄數據，讓學生了解到呼吸是人體最重要的生命活動。隨后，教師組織學生自制肺活量測量儀，但是教師不向學生提供具體的實驗方案，而是組織學生在組內進行討論，探究如何制作簡易的肺活量測量儀。經過一學期的科學課程學習，學生已經具備較為豐富的實驗經驗，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，有幾組學生發現實驗材料存在問題，需要更換；也有學生發現原理存在問題，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。經過自主探究實驗，學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。教師組織學生開展自主探究實驗，將實驗自主權交予學生，讓學生自己選擇實驗材料、制訂實驗方案、解決實驗中的問題，最后順利完成實驗目標。這樣的實驗形式強化了實驗教學的探究性，有效提升了學生的自主探究能力，也為學生科學素養的進一步提升提供了巨大的發展動力。

在新課改背景下，讓學生培養科學素養是關鍵，能為學生未來的發展奠定牢固的基礎。為此，在小學科學實驗教學中，教師要對實驗教學進行優化，不斷探究最適宜學生發展的實驗教學形式，定期反思自身、總結教學，保留教學中的優勢，改善教學中的不足，提升自身的教學水平，從而更好地培養學生的科學素養。

【參考文獻】

[1]盧毅.小學科學實驗教學的創新探索[J].安徽教育科研，2021（35）.

[2]陳夢峽.小學科學實驗教學中學生觀察能力的培養研究[J].中小學實驗與裝備，2021（6）.

[3]何軍華.小學科學實驗教學存在的問題及解決途徑[J].新課程導學，2021（Z1）.