新課程理念下的小學科學實驗教學創新路徑

[中圖分類號]G623 [文獻標志碼]A[文章編號]1008-2549（2025） 0004-0028-03

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《新課標》）指出“科學課程要培養的學生核心素養，主要是指學生在學習科學課程的過程中，逐步形成的適應個人終身發展和社會發展所需要的正確價值觀、必備品格和關鍵能力，是科學課程育人價值的集中體現，包括科學觀念、科學思維、探究實踐、態度責任等方面。”根據《新課標》的要求，實驗教學應突出學生在探索過程中的主體地位，倡導“做中學”的教育理念，促進學生在實驗活動中主動探究、分析和解決問題，從而進一步提升其綜合素養。小學階段的科學實驗教學不僅應重視實驗技能的訓練，還應關注學生實驗思維的培養，通過有效的實驗設計和科學的實驗引導，從而使學生形成邏輯性強、系統化的思維方式。因此，針對小學階段科學實驗教學的策略研究，教師應深人探討如何通過精心設計和組織實驗活動，構建符合學科特點、適應學生發展需求的實驗教學模式。

一、新課程理念概說

新課程理念是“以學生發展為本”作為核心，強調教學內容、方式和目標的整體轉型，旨在改變傳統的以教師講授、知識傳遞為主的教學方式，推動形成以學生主動探究、親身體驗為核心的教學實踐。該理念深刻回應當前社會對創新型人才的迫切需求，主張將科學素養的培養貫穿于學生學習過程的每一個環節，使學生不僅獲得知識，更習得思維

方式與探究能力。

傳統的教學模式通常強調教師的主導地位，學生處于被動接受知識的角色，而新課程理念則明確提出，學習應該以學生為中心，注重學生作為學習主體的作用。該思想的提出，要求在教學過程中，教師不僅應傳授知識，更應尊重學生的學習興趣和個性差異，從而為學生創造主動學習的機會。在該理念下，教師的角色轉變為引導者、組織者和支持者，其任務是激發學生的學習興趣、引導學生進行深度思考、幫助學生解決學習中遇到的難題，同時鼓勵學生主動提出問題，參與到學習過程中。學生通過該方式，不僅能獲得知識，更重要的是能培養獨立思考和自主學習的能力，從而為學生的終身學習打下基礎。此外，新課程理念的另一重要內涵是全面素質教育的實施，其目的是對傳統教育中過于偏重知識傳授和考試成績的單一評價標準進行反思和突破，從而倡導教育應注重學生的綜合素質培養。在新課程理念中，教育的目標不再僅是傳授知識和提高學術成績，更應關注學生在智力、情感、意志、社會適應等方面素質的全面發展。在該理念指導下，教育的實施不僅注重學生學科知識的掌握，更應關注學生如何將所學的知識應用于實踐，如何通過項目學習、團隊合作等方式，發展其批判性思維和解決實際問題的能力。此外，新課程理念還強調情感態度與價值觀的培養，鼓勵學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，增強其社會責任感和集體主義精神，從而為學生在未來社會中的全面發展奠定堅實的基礎。

二、新課程理念下的小學科學實驗的教學原則

（一）探究性原則

探究性原則強調科學實驗不僅是對已知知識的復現，而是主動發現和解決問題的過程。科學的本質是探究，而實驗教學正是學生進行科學探究的重要途徑。根據該原則，教師應設計問題導向的實驗活動，引導學生在實驗過程中通過觀察、猜想、實驗和總結等一系列科學方法，從而逐步形成對科學現象的理解。學生通過親身參與實驗活動，在操作和反思中發現問題、提出假設、設計實驗、分析結果，最終驗證假設或得出新的結論[2。探究性原則強調學生在科學實驗中的獨立性和主動性，從而避免學生僅是被動接受教師給定的實驗結果，而是要鼓勵學生根據自己對實驗現象的理解和思考，進而提出新的問題并進行深人探索。

（二）主體性原則

主體性原則強調學生在學習過程中的主體地位，鼓勵學生要成為學習活動的主人。在科學實驗教學中，主體性原則要求教師將學生置于實驗活動的中心，通過設計富有挑戰性和探索性的實驗，激發學生的學習興趣和主動性，從而鼓勵學生發揮自己的主觀能動性。在實驗過程中，學生不僅應通過動手操作來驗證科學原理，更應通過思考和討論，從而形成自己的科學理解和思維框架。教師應尊重學生的學習方式和興趣，使學生根據自己的需求和興趣自主選擇實驗內容、設計實驗方案，并在實踐中探索和發現科學知識。此外，主體性原則還強調學生在實驗中的自主探究和合作學習。學生應通過小組合作的方式共同討論和解決實驗中遇到的問題，不僅能提高學生的協作能力，還能促使學生在集體討論中互相啟發，發展團隊精神。

（三）實踐性原則

實踐性原則它強調科學學習不僅應關注理論知識的傳授，更應通過實際操作和親身體驗使學生在真實的情境中理解和掌握科學原理。科學實驗作為典型的實踐活動，能提供學生將抽象理論轉化為具體經驗的機會，是實現“知行合一”的關鍵途徑。實踐性原則要求教學活動緊密結合學生的實際生活經驗和科學探索的基本過程，從而幫助學生通過動手操作和實驗探究，并理解和應用科學知識。學生通過實驗，能不僅理解抽象的科學概念，還能將概念應用于解決實際問題，從而更好地掌握科學知識[3]

三、新課程理念下的小學科學實驗教學路徑

（一）構建遞進式問題鏈，激活認知沖突

遞進式問題鏈通過一系列由淺人深、由易到難的問題設計，旨在促進學生思維的層層推進，從而激發其科學探究的興趣與主動性。在該模式中，教師應根據學生的認知水平和實驗教學的實際情況，精心設計一系列具有引導性和挑戰性的問題，確保每個問題均能有效地激發學生的認知沖突，并推動其思維向更高層次發展。因此，教師應掌握學生的認知特點，并依據其認知結構的逐步發展，合理設置問題鏈的起點。問題鏈的設計應體現從易到難的層次結構，以便學生在不斷解決小問題的過程中，逐步拓展其知識視野，最終建立較為系統的科學認知框架。同時，在設計遞進式問題鏈時，教師應遵循由表及里的原則，逐步引導學生進行深度探討。在最初階段，問題應盡量簡單直接，突出科學現象或現象背后的基本規律，通過學生熟悉的事物切入，激發其興趣和探索欲望[4。在此基礎上，教師應逐步加入更具挑戰性的問題，促進學生在實踐和思考中發現更為復雜的科學原理。在此過程中，教師應始終確保問題的遞進性和內在的邏輯性，使學生能感知到每一個問題的過渡和上升。

以蘇教版小學科學五年級上冊第一單元“光與色彩”為例，教學的初期階段，教師應通過實驗活動引導學生關注光的存在和傳播特性。教師應設計簡單的實驗，使學生使用手電筒照射不同物體，并觀察物體上是否能看到光的投影。教師提出的問題“我們能否看到光的存在？光是如何傳播的？”在此階段，問題應簡潔明了，主要通過實驗現象使學生感知光的基本特征，并激發學生探索的興趣。教師應使學生通過不同材質的透明、半透明和不透明物體（如玻璃、塑料膜、紙張等）進行實驗，觀察光通過物體時的變化，并提出問題“光能穿透所有物體嗎？不同物質對光傳播有什么影響？”從而促使學生在實際操作中發現光的傳播與物體的性質密切相關。同時，隨著教學的深人，教師應引導學生關注光的反射現象，并通過實驗驗證反射規律。教師應設計反射實驗，使用光源、平面鏡以及角度測量工具，使學生進行反射實驗，觀察入射光線與反射光線之間的角度關系。教師應提出問題“為什么光照射到鏡子上會發生反射？人射角與反射角之間有何關系？”在該過程中，教師不僅應引導學生操作實驗，觀察光的反射現象，還應幫助學生通過實驗數據總結規律。此外，教師應設計跨學科的問題鏈，幫助學生將所學的光的反射、折射及色散規律與生活現象相結合，進一步鞏固和應用所學知識。教師通過實驗演示光的散射原理，幫助學生理解大氣中不同波長的光如何影響我們對色彩的感知。

（二）設計模塊化流程，深化科學實踐

模塊化流程的設計不僅要求教師在教學內容上系統化思考，更要求教師在教學方法上具有較高的策略性與靈活性，以實現學生自主學習與合作探究的目標。因此，模塊化的教學設計要求教師將實驗內容從宏觀到微觀遂層拆解，每個模塊均應有明確的教學目標，并且每個模塊之間存在內在的聯系和遞進關系。教師通過設計，能幫助學生在具體的實驗活動中逐步積累知識，進而形成系統的科學素養。在實際操作中，教師應依據《新課標》和學科要求，對實驗教學內容進行模塊化規劃。教師應結合學生的知識基礎和實際操作能力，從而為每個模塊設計出具體的實驗內容、操作步驟以及所需的時間安排。教師還應精確設定每個模塊的起始與結束標準，確保學生在完成某一模塊后，能獲得清晰的學習成效和能力提升[5]。教師通過遞進的設計，能確保學生在每個模塊的學習中逐步加深對科學原理的理解，同時為后續模塊的學習打下堅實的基礎[]

以蘇教版小學科學五年級上冊第一單元“光與色彩”為例，教師應充分考慮學生的認知發展特點及科學探究能力，圍繞三個模塊（光源、光的傳播、光的反射）進行實驗教學設計。每個模塊均應具備系統性與層次性，從而確保學生通過模塊化的學習能逐步建立光與色彩相關的科學概念與實驗技能。在“光源”模塊中，教師的主要目標是幫助學生理解光源的種類及其發光原理。為實現該目標，教師應通過實驗活動使學生區分不同類型的光源，如自然光源和人工光源。在實驗中，學生應將不同類型的光源照射到光敏電阻上，觀察不同光源下電阻的變化。學生通過調節光源的距離和角度，記錄不同光源的光強變化，從而理解光源的亮度與距離之間的關系。在該模塊的實驗過程中，學生能直觀地理解光源的性質，并對光的傳播特點有初步的認識。

“光的傳播”模塊著重于幫助學生理解光的傳播規律。為使學生深入理解光的傳播，教師應通過實驗驗證光的直線傳播。教師應使用激光筆照射紙板，學生應觀察到激光筆所發出的光線在紙板上留下光點。然后，學生應改變激光筆的照射角度，觀察光點的變化情況。學生通過該過程，能驗證光沿直線傳播的特性，教師應引導學生討論，在不同的實驗條件下，光的傳播路徑是否始終保持直線。

“光的反射”模塊中，教師的任務是幫助學生理解光的反射規律，即反射角等于入射角的原理。實驗應使用激光筆照射到平面鏡表面，教師應引導學生觀察入射光線和反射光線的關系。在實驗過程中，學生應使用量角器或角度測量工具，記錄入射角與反射角的大小，并進行比較。實驗過程中，教師應幫助學生總結出反射角等于人射角的規律，從而使學生通過不斷調整激光筆與鏡面的角度，觀察反射現象在不同條件下的變化。

（三）創設家庭實驗室計劃，構建支持體系

家庭實驗室不僅能為學生提供更為豐富的實驗資源和實踐機會，還能在教學過程中打破傳統課堂空間的局限，從而促進學生在家中也能獲得科學實驗的探索和體驗。因此，創設家庭實驗室計劃的第一步是教師應充分了解學生的家庭環境和資源，精心設計適合家庭條件的實驗內容。在選擇實驗項目時，教師應考慮到學生的認知水平、家庭資源的可獲取性以及實驗的操作難度[。家庭實驗室計劃的核心在于設計簡單易行且富有科學探究價值的實驗活動。教師應設計基礎的物理、化學和生物學實驗，如水的蒸發、植物的光合作用、磁鐵的吸引力等實驗，使學生既能利用家庭中常見的物品，如水、鹽、紙張、塑料瓶等，還能幫助學生鞏固課堂上學到的科學原理，同時激發其科學興趣。家庭實驗室計劃的順利實施，離不開家長的積極參與與配合。家長不僅應提供必要的實驗材料，還應在實驗過程中協助學生進行觀察與記錄。為確保家長能夠正確輔導學生，教師應為家長提供清晰的實驗指導。教師應通過書面材料、網絡視頻、線上講解等多種方式，為家長提供充分的實驗準備信息。同時，教師還應幫助家長理解科學實驗的重要性，確保家長能在實驗過程中給予學生積極的鼓勵和支持。

在新課程理念的引領下，小學科學實驗教學不僅是課堂教學的核心組成部分，更是落實素質教育、培養學生創新精神和實踐能力的重要途徑。未來的小學科學實驗教學將更加注重從學生興趣出發，激發其探究欲望與創新思維，從而真正實現以學生為主體的教學模式。未來應始終堅持學生為主體、探究為核心的教學理念，通過科技與教育的深度融合，從而培養具備批判性思維、創新能力和社會責任感的未來公民，進而為科學素養的普及和國家創新型人才的培養貢獻力量。

參考文獻：

[1]教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022：4-6.

[2]古瑞雪.核心素養視角下小學科學實驗教學策略探究[].試題與研究，2024（7）:61-63.

[3]孫蕾.探索基于深度學習的小學科學實驗教學策略].新課程研究，2023（17）:22-24.

[4]朱鑫月，李紅梅.新課程理念下小學科學課的教學有效性探究——以“感受我們的呼吸”為例教育科學論壇，2023（16）：16-19.

[5]章麗玲.小學科學實驗教學中培養學生科學素養的策略[].新課程，2024（27）:70-72.

[6]梁文雯.基于新課標的小學科學實驗教學設計[J].新課程，2024（29）:82-84.

[7]王亞玲.實驗探究：小學科學教學的重要過程[J].新課程，2024（10）:92-94.

（責任編輯：劉瑩）