優化科學實驗　落實核心素養

［摘 要］科學是一門以實驗為基礎的學科，加強實驗教學能促進學生對科學知識的探究，發展學生的科學思維，培育學生的科學精神，有效提升學生的科學核心素養。在科學實驗教學中，教師可通過創設學習情境、注重實驗觀察、教會實驗方法、拓展實驗空間等路徑，幫助學生深入理解科學知識，提升學生的實踐探究能力，發展學生的科學核心素養。

［關鍵詞］科學實驗；核心素養；情境

［中圖分類號］ G623.6 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1007-9068（2024）33-0077-03

科學實驗是科學教學的重要環節，有助于培養學生嚴謹認真、求真求實的科學態度。傳統的科學課堂中，科學實驗大多采取“填鴨式”的方式進行教學，嚴重影響了學生思維能力的發展。再加上，教師只對實驗步驟進行簡單示范和操作后就讓學生進行實驗，很難激發學生主動參與實驗的積極性，不利于學生學習質量的提升。那么，如何優化科學實驗教學路徑，真正把提升學生科學核心素養的目標落到實處呢？

一、創設學習情境，激發學生實驗興趣

“興趣是最好的老師。”在小學科學教學中，教師依據科學實驗內容創設適切的學習情境，可以有效激發學生的實驗興趣，為學生更好地完成科學實驗奠定基礎。

1.創設問題情境

問題是學習的心臟。在科學教學中，教師依據實驗內容創設問題情境，可以使學生積極參與探究，促進實驗活動的開展。如蘇教版科學教材三年級下冊《種子發芽了》一課，教學目標是讓學生進行種子發芽的對比實驗，記錄下實驗現象和結果，能夠用自己喜歡的方式表述實驗成果，對自己觀察到的現象做出合理的解釋；在科學實驗過程中敢于大膽猜想，養成認真細致、尊重科學的態度，知道種子發芽需要水、空氣和營養等條件。教學時，教師先借助多媒體出示農民伯伯春天播種與農作物生長的圖片，讓學生仔細觀察農民伯伯種下了什么、長出了什么。通過觀察，學生明白農民伯伯種下了種子，種子發芽了，長出了莊稼。然后，教師提出問題：“農民伯伯為什么要在春天播種？在寒冷的冬天播種，種子會發芽嗎？種子發芽需要什么條件呢？”問題情境的創設，激發了學生實驗探究的興趣，為學生探究種子發芽的條件奠定基礎。在科學實驗教學中，教師創設問題情境可以有效激發學生學習的內驅力，讓學生真正參與科學實驗。

2.創設生活化情境

小學科學教材中選編很多與學生日常生活有關的內容，教師依據科學實驗需要創設生活化情境，可以拉近實驗與生活之間的距離，讓學生參與科學實驗的興趣更加濃厚。如蘇教版科學教材三年級上冊《把鹽放到水里》一課，教學目標是讓學生通過觀察實驗明白鹽等物質在水中溶解快慢的影響因素有哪些，初步掌握對比實驗的方法；能夠測量出一定量的糖或鹽在一定量的水中的溶解情況，知道物質溶于水有一定的量的限度。教學時，為了激發學生參與實驗的興趣，教師從學生的生活入手創設學習情境：“同學們，你們看過爸爸媽媽炒菜嗎？炒菜的時候，他們會在菜里放一些鹽，最后這些鹽到哪里去了？你們知道嗎？今天，我們就通過實驗來解決這個問題。”這里，教師從學生的生活入手創設生活化情境，有效激發了學生參與實驗的積極性，為學生通過實驗得出正確的結果提供條件。科學知識在生活中的應用非常廣泛，教師從科學與生活的聯系入手創設情境，可以有效激發學生參與科學實驗的積極性，讓學生感受到科學的應用價值，培養學生愛科學、學科學的精神品質。

二、注重實驗觀察，明確實驗目標與程序

科學實驗離不開對研究對象及實驗現象的認真觀察，也只有這樣才能得出準確的科學結論。因此，教師要注重發揮觀察在科學實驗中的作用，明確實驗的目標，優化實驗程序，促進學生科學學習質量的提升。

1.明確實驗目標

觀察是實驗過程中最基本的一項活動。在設計科學實驗時，教師不僅要關注學生的實驗過程，還要讓學生明確實驗目標，明白每個實驗環節都需要進行觀察，這樣才能幫助學生得出科學的結論。如蘇教版科學教材四年級上冊《導體和絕緣體》一課，教學目標是使學生明白容易讓電流通過的物體是導體，不容易讓電流通過的物體是絕緣體；知道常見的哪些物體是導體、哪些物體是絕緣體，培養學生尊重事實的科學精神。本次實驗需要學生準備的材料有橡皮、小刀、紙板、回形針、鑰匙、塑料尺、鐵尺、石塊、木塊、瓷勺、棉布等待檢測的物體，以及電路檢測器、檢測記錄表等輔助工具。教學時，教師把本次實驗的目標明確告知學生，讓學生先提出自己的猜想，再通過實驗來驗證自己的猜想，最后得出結論。同時，教師讓學生認真觀察，做好實驗記錄。明確的實驗目標是高效教學的基礎。在科學實驗中，教師要讓學生對實驗目標做到心中有數，這樣才能促使學生的科學實驗向著目標逐步邁進，提升學生的實驗能力。

2.設定實驗程序

科學實驗需要明確的操作方向。在科學實驗設計方面，教師要對研究對象進行深度剖析，對實驗程序進行科學梳理，這樣才能豐富學生對科學實驗的認知，促進科學實驗的順利開展。如蘇教版科學教材四年級上冊《點亮小燈泡》一課，教學目標是讓學生能夠通過觀察實驗對電流的流向做大膽的想象與推測；體會對周圍事物進行有目的、細致觀察的樂趣；學會連接簡單電路，使小燈泡發亮，了解小燈泡的結構，探究點亮小燈泡的規律。教學時，教師先為學生提供小燈泡、1.5V的干電池、導線、實驗記錄單、小燈泡的剖面圖等實驗材料，讓學生做好實驗準備。然后，教師借助多媒體播放點亮小燈泡的實驗動畫視頻，讓學生仔細觀察，引導學生梳理出點亮小燈泡的實驗操作步驟。最后，在學生對點亮小燈泡的實驗步驟有了一定了解之后，教師啟發學生思考：“為什么一定要連接小燈泡上的這兩個部位，才能使小燈泡亮起來呢？”……這樣，學生清楚實驗程序及步驟，明確實驗目標與要達到的實驗要求，有效提升了實驗質量。在科學實驗活動中，教師依據科學實驗的內容特點，指導學生明確實驗的程序，有助于學生深刻理解所學的科學知識。

三、教會實驗方法，明確實驗操作步驟

學生對科學實驗有興趣、對實驗程序有了解后，還要掌握一定的實驗方法，才能保證實驗活動的順利開展。因此，教師要教會學生實驗的方法，使學生明確實驗操作步驟，更好地完成實驗目標任務。

1.明晰實驗步驟

科學實驗不是隨意而為的，而是需要一步步進行的。每個步驟要達到什么要求，教師都要讓學生做到心中有數，只有這樣才能獲得顯著的實驗效果。如蘇教版科學教材三年級上冊《熱空氣和冷空氣》一課，教學目標是讓學生通過實驗明白風是怎樣形成的，知道熱空氣會上升、冷空氣會下降，了解熱氣球和孔明燈的升空原理。教學時，教師先讓學生點燃蠟燭，用手感知蠟燭的四周最熱的是哪個位置；再讓學生通過實驗了解熱空氣的流動特點，探究熱空氣上升的原理；最后讓學生通過實驗，觀察冷熱空氣對流的現象。這樣清楚明確的科學實驗步驟，有助于學生逐步探究出冷熱空氣的特點，獲得豐富的學習體驗。在科學實驗活動中，教師依據實驗目標為學生制訂切實可行的實驗步驟，可以讓學生通過實驗探究真正得出科學的結論，發展學生的科學思維和理性精神。

2.掌握實驗方法

科學實驗需要具體的實驗方法作支撐。在科學教學中，教師依據實驗原理傳授給學生具體的實驗方法，使學生在實驗方法的引領下進行實驗研究，可以提升學生的學習質量。如蘇教版科學教材五年級上冊《光的傳播》一課，教學目標是讓學生通過實驗，了解光在不同媒介中的傳播特點，培養學生的觀察和分析能力。而在蘇教版科學教材五年級上冊《光源》一課的學習中，學生已經明白了光是由光源發出的。為了讓學生通過實驗明白光在不同媒介中是怎樣傳播的，教師讓學生先打開激光筆，觀察光束在煙霧中傳播的現象，然后剪三張同樣大小的卡紙，并在每張卡紙中間挖小孔，觀察在什么情況下可以看見手電筒發出的光。這樣引導學生進行科學實驗，可以使學生對光在空氣中沿直線傳播的特點感受更加深刻，增強學生的實驗效果。在科學實驗過程中，學生有了具體的實驗方法作支撐，獨立完成科學實驗的能力會更強，動手實踐能力也會得到提升。

四、拓展實驗空間，拓寬學生科學視野

科學實驗不能局限于課堂，教師要根據學生的學習需要拓展實驗空間，這樣能豐富學生的實驗認知，提升學生的科學素養。

1.推行親子實驗

學生好奇心強，求知欲旺盛，對感興趣的東西經常會問“為什么”，這就意味著科學實驗不能局限于課堂。教師可根據學生的學習需要，推行親子實驗，促進家長與孩子之間的交流，讓孩子在與家長共同完成實驗的過程中感受到科學探究的樂趣。如蘇科教科學教材六年級上冊《制作汽水》一課，教學目標是讓學生知道制作汽水的原料和方法，學會自制汽水，感受制作的快樂；閱讀資料，了解工廠制作汽水的方法，感受科學技術的發展給人們生活帶來的便利與快樂。學生都很喜歡喝汽水，學習這一內容時，教師可以先播放制作汽水的視頻，再讓學生和父母一起完成制作檸檬汽水的任務。自制汽水完成以后，教師可以讓學生品嘗，并說說自制汽水和買來的汽水在口感上有什么不同。這個科學實驗由學生和父母共同完成。這樣既可以激發學生的實驗興趣，拓寬實驗的空間，又能促進親子交流，讓學生感受到實驗帶給自己的快樂。在科學教學中倡導親子實驗，可以將科學實驗由課堂延伸到課外，拓寬學生的學習空間，提升學生的科學學習質量。

2.參與科學課題

科學實驗教學具有很強的拓展性和延伸性。在科學教學中，教師基于科學學科與學生的認知特點，提出本學段班級科學研究課題，鼓勵學生積極參與課題研究，可以拓展學生科學認知的領域，提升學生的科學核心素養。如教學蘇教版科學教材六年級下冊第4單元“共同的家園”時，結合單元內容特點，教師設計科學研究課題“分析一個地方的環境問題”，要求學生通過實地考察、上網查找治理環境的相關資料，以學習共同體為單位，分析環境問題的成因，探討治理措施，切實解決當地的環境問題。這樣帶領學生學習科學，不僅可以深化學生對環境問題的理解和認識，還可以培養學生收集和整理信息的能力、運用所學知識解決實際問題的能力。在科學教學中，教師鼓勵學生參與科學課題研究活動，有助于培養學生的科學觀念和科學精神，提升學生的科學素養。

綜上所述，在科學教學中，教師要認識到實驗在培養學生科學核心素養方面的重要性，依據科學學科的特點和學生的實際情況不斷優化教學，使學生積極主動參與科學實驗，全面落實提升學生科學核心素養的目標。

［ 參 考 文 獻 ］

[1] 馬婧博.利用科學記錄 優化科學實驗[J].小學教學參考，2024（15）：77-79.

[2] 舒俊波.小學科學探究活動中實驗數據的處理和應用[J].教學月刊小學版（綜合），2024（6）：14-17.

[3] 張友為.基于科學思維能力培養的科學實驗教學[J].天津教育，2024（20）：72-74.

（責編 杜 華）