優化《電路的連接》實驗教學培養學生科學素養

〔摘" "要〕" 小學科學教育是培養學生科學素養的重要啟蒙途徑，實驗教學則是小學科學教育的核心。本文以小學科學課程中的《電路的連接》為例，探討如何通過實驗教學有效培養學生的科學素養，分析該實驗教學在激發學生興趣、培育探究與實踐能力、樹立科學態度等方面的作用。本文首先闡述了實驗教學在科學教育中的重要性，隨后詳細分析了《電路的連接》實驗教學的設計與實施過程，包括實驗目標、內容、步驟及學生參與方式。最后，總結了實驗教學對學生科學素養培養的積極影響，并提出了優化實驗教學的建議。

〔關鍵詞〕" 小學科學；科學素養；實驗教學；優化

〔中圖分類號〕" G424" " " " " " " " 〔文獻標識碼〕" A" " " " 〔文章編號〕" 1674-6317" " （2025）14" " 0085-03

科學素養是現代社會公民必備的基本素質之一，而實驗教學作為科學教育的重要組成部分，對于培養學生的科學素養具有不可替代的作用。實驗教學不僅能夠幫助學生理解抽象的科學概念，還能培養他們的動手能力、觀察能力和創新思維。本文以小學科學課程中的《電路的連接》為例，深入探討實驗教學方法，對提升小學科學的教學質量、促進學生科學素養發展具有積極意義。

一、優化實驗教學對培養學生科學素養的重要性

（一）激發學生對科學的濃厚興趣

在小學科學中，《電路的連接》是極具趣味性和啟發性的課程。通過實驗教學，能有效激發學生對科學的興趣，為培養他們的科學素養打下堅實基礎。小學生對科學的好奇心非常旺盛，實驗教學能有效滿足他們的探索欲望。在《電路的連接》實驗中，學生親手連接電路，看到燈泡從熄滅到亮起的神奇變化時，極易被這種直觀的現象所吸引，從而激發對電學知識乃至整個科學領域的濃厚興趣，充分感受到科學的魅力，學習興趣被極大地激發出來。這種基于實驗的教學方式，不僅可讓學生學到科學知識，更培養了他們的觀察能力、思考能力和動手能力，為他們科學素養的提升奠定堅實的基礎"。

（二）培養學生的科學探究能力

實驗教學能夠激發學生的創新思維和科學探究精神。在實驗過程中，學生可能會遇到各種問題，通過解決這些問題，能夠培養他們的創新思維和科學探究精神。例如，在《電路的連接》實驗中，學生可能會遇到電路不通、燈泡不亮等問題，通過排查和解決這些問題，能夠培養他們解決問題的能力。在進行《電路的連接》實驗時，學生需要經歷提出問題（如“怎樣連接電路能讓多個燈泡同時亮且亮度不同？”）、做出假設、設計實驗方案（選擇合適的電路元件和連接方式）、動手操作、觀察記錄實驗現象以及分析得出結論等一系列探究過程。這一過程鍛煉了學生的觀察能力、思考能力、動手能力和解決問題能力，使學生逐步掌握科學探究的方法和步驟。

（三）提升學生的實踐操作能力

實驗教學能夠培養學生的動手能力和觀察能力。在實驗過程中，學生需要親自動手操作，觀察實驗現象，記錄實驗數據，這些過程不僅鍛煉了他們的動手能力，還提高了他們的觀察能力和數據分析能力。《電路的連接》實驗為學生提供了直接操作電路元件的機會。學生在連接導線、安裝燈泡、使用電池盒等操作過程中，手眼協調能力和精細動作能力得到鍛煉，同時也增強了使用工具和材料的技能，將抽象的電學知識轉化為具體的實踐操作，真正做到學以致用。

（四）幫助學生樹立科學態度

實驗教學在科學教育中扮演著至關重要的角色。實驗教學能夠將抽象的科學概念具體化，幫助學生樹立正確的科學態度。科學實驗要求嚴謹、認真、實事求是。在《電路的連接》實驗中，學生可能會遇到燈泡不亮、電路短路等問題，此時需要他們以嚴謹的態度檢查電路連接是否正確、元件是否損壞，如實記錄實驗數據和現象，不隨意更改結果。這種對實驗過程和結果的尊重，有助于培養學生實事求是的科學態度和勇于面對失敗、積極尋找解決辦法的科學精神。

二、小學科學《電路的連接》實驗教學實例分析

（一）教學目標設定

知識與技能目標：學生能夠識別常見的電路元件（電池、燈泡、導線、開關等），掌握簡單電路的連接方法，理解串聯和并聯電路的基本特點。

過程與方法目標：通過實驗探究，培養學生觀察、分析、歸納和解決問題的能力，提高學生的實踐操作能力和團隊協作能力。

情感態度與價值觀目標：激發學生對電學知識的興趣，培養學生嚴謹認真的科學態度和勇于探索的科學精神。

（二）教學過程實施

趣味導入。教師通過展示一個簡單的電路小魔術，如用一個隱藏的開關控制燈泡的亮滅，引發學生的好奇心，導入本節課的主題——電路的連接。然后提問：“你們想知道老師是怎么做到的嗎？”激發學生的學習興趣和探究欲望。

知識講解。教師講解實驗目標，實驗的主要目標是讓學生理解電路的基本組成部分（電池、導線、燈泡、開關等）及其連接方法，掌握簡單電路的搭建和故障排查技能。

設計實驗內容。實驗內容包括認識電路的基本組成部分，學習如何正確連接電路，觀察電路的通斷現象，以及排查和解決電路故障。實驗材料包括電池、導線、燈泡、開關等。利用圖片和實物展示，向學生介紹常見電路元件的名稱、用途和使用方法，如電池提供電能、燈泡將電能轉化為光能、導線用于傳輸電流、開關控制電路的通斷等。結合簡單的示意圖，講解串聯電路和并聯電路的連接方式和特點，讓學生對電路連接理論有初步的認識。講解實驗步驟如下：介紹電路的基本組成部分及其功能，演示如何正確連接電路，確保燈泡能夠正常亮起；學生分組進行實驗，親手連接電路，觀察燈泡的亮滅現象；引導學生排查和解決電路故障，如燈泡不亮、電路不通等問題。總結實驗現象和結論，討論電路連接中的注意事項。

在實驗過程中，學生以小組為單位進行合作，每組4～5人。每位學生輪流擔任不同的角色，如實驗操作員、記錄員、觀察員等，確保每位學生都能參與到實驗的各個環節中。

實驗探究。將學生分成小組，每組發放一套實驗器材（電池、燈泡、導線、開關若干）。教師先進行示范操作，邊操作邊講解連接電路的步驟和注意事項，如連接電路時開關要斷開，防止短路，導線要牢固地連接在電路元件的接線柱上，等等。示范結束后，學生開始分組實驗。

實驗一：讓學生嘗試連接一個簡單電路，使一個燈泡亮起來。在學生操作過程中，教師巡視指導，及時糾正學生的錯誤操作，如導線連接不牢固、正負極接反等。當學生成功讓燈泡亮起后，引導學生思考：“如果再增加一個燈泡，怎樣連接才能讓兩個燈泡都亮起來？”

實驗二：探究串聯電路和并聯電路。學生嘗試用不同的連接方式連接兩個燈泡，觀察燈泡的亮度變化，并記錄實驗現象。教師引導學生比較串聯和并聯電路中燈泡的亮度、電流路徑等特點，組織學生討論并總結串聯電路和并聯電路的區別。

拓展延伸。鼓勵學生嘗試用多個燈泡、開關和電池，設計并連接出具有不同功能的電路，如能控制兩個燈泡分別亮滅的電路、能調節燈泡亮度的電路等。同時，引導學生思考生活中哪些地方應用了串聯電路和并聯電路，如家庭中的照明電路、節日彩燈等，將課堂知識與生活實際緊密聯系起來。

總結評價。實驗結束后，每個小組派代表匯報實驗結果和遇到的問題及解決方法。教師對各小組的表現進行評價，肯定學生的優點和創新之處，同時指出存在的不足和需要改進的地方。最后，教師對本節課的重點知識進行總結，強調科學實驗的重要性和嚴謹性。

三、優化實驗教學，培養學生的科學素養

（一）豐富了學生的科學知識

通過《電路的連接》實驗教學，學生的科學素養得到了顯著提升。實驗教學幫助學生更好地理解了電路的基本原理和連接方法。通過親手操作和觀察，學生能夠直觀地看到電流的通斷和燈泡的亮滅，從而加深對電路原理的理解。在《電路的連接》實驗基礎上，增加一些拓展性實驗內容，如探究不同材料的導線對電路電流的影響、自制簡易電路檢測器等。這些拓展實驗既能加深學生對電學知識的理解，又能激發學生的創新思維和實踐能力。

（二）實驗教學培養了學生的觀察能力和動手能力

實驗教學培養了學生的觀察和動手能力，在實驗過程中，學生需要親自動手連接電路，觀察實驗現象，記錄實驗數據，這些過程不僅鍛煉了他們的動手能力，還提高了他們的觀察能力和數據分析能力。而觀察和動手能力是科學研究的基礎，通過實驗，學生可以親自操作，觀察現象，從而為理論研究提供實證支持。同時，實驗教學還能激發學生的創新思維，使他們敢于挑戰權威，勇于提出新觀點。例如，我國科學家屠呦呦在研究青蒿素時，就是通過實驗發現了這一具有抗瘧疾作用的藥物。她的發現不僅改變了全球抗瘧疾的治療方法，還讓她榮獲了諾貝爾生理學或醫學獎。這個事例充分說明了實驗教學在培養科學家和創新型人才方面的重要作用。

（三）激發了學生的創新思維和探究精神

實驗教學還能培養學生的團隊合作精神和嚴謹的科學態度。在實驗過程中，學生需要與他人合作，共同分析問題、解決問題。這種團隊合作精神對于學生未來從事科研工作具有重要意義。同時，實驗教學也要求學生具備嚴謹的科學態度，對待實驗結果不能馬虎從事，這樣才能確保實驗結果的準確性。在實驗過程中，學生可能會遇到各種問題，如電路不通、燈泡不亮等，通過排查和解決這些問題，能夠培養他們的創新思維和科學探究精神。例如，在排查電路故障時，學生需要思考可能的原因，并嘗試不同的解決方法，這一過程不僅鍛煉了他們的邏輯思維能力，還培養了他們的創新精神。

小學科學《電路的連接》實驗教學對學生科學素養的培養具有不可替代的作用，能夠有效提升學生的科學素養。通過《電路的連接》實驗教學，學生能夠更好地理解電路的基本原理和連接方法，有效激發學習興趣，培養科學探究能力、實踐操作能力和科學態度，全面提升科學素養。在小學科學教育中，應充分重視實驗教學，不斷探索創新。同時，教育部門也應加大對實驗教學的投入和支持，為學校提供充足的實驗設備和資源，創造良好的實驗條件，為學生的科學素養發展提供更優質的教育環境和教學資源，從而提高實驗教學的質量。

參考文獻

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