小學科學實驗探究教學的優化設計

在新時代背景下，科學教育的重要性愈發突出。小學是學生開展系統性知識學習的初始階段，也是開展科學實驗探究教學的重要陣地。實驗是小學科學教學的重要組成部分，有效開展實驗探究教學，不僅能拓寬學生學習科學知識與實踐技能的途徑，還能借助實驗操作幫助學生更直觀地理解相關科學概念與原理，提升學習成效。然而，縱觀當前小學科學實驗教學，在設計方面仍存在諸多不足，如實驗資源匱乏、教學方法單一、缺乏科學評價體系等，這些問題嚴重影響了教學的效率與質量。鑒于此，教師需立足學生的學習發展需求，及時優化教學設計，構建高效教學課堂，為學生提供更優質的教學服務。

一、目前小學科學實驗教學存在的問題

(一)實驗資源不足

在小學教學中，盡管科學學科地位重要，但在實際實驗教學環節，不少教師對此重視程度不夠，致使實驗室器材因長期閑置而逐漸老化。此外，多數學校受資金限制，在科學實驗所需器材設施的采購上投人不足，更談不上及時維護與更新，導致現有實驗設施資源難以滿足實驗教學需求。缺乏必要的實驗器材，會極大地阻礙學生對實驗原理的理解以及實驗技能的提升。

(二)教學方法單一

在當前小學科學實驗教學中，部分教師受傳統教學觀念影響較深，過度依賴教材，導致實驗教學內容缺乏創新性，學生經過長時間學習后，往往對科學探究失去興趣。同時，很多教師在教學方式的選擇上，未能充分考慮學生的興趣和實際生活，僅將教學局限于傳統的講授與演示，使得實驗教學缺乏互動性與探究性。這一問題的存在，嚴重限制了學生主動思考和解決問題能力的發展，不利于培養學生的科學思維與實驗技能。

（三）缺乏科學評價

在小學實驗教學中，許多教師過于關注學生的實驗結果和成績，忽視了學生在實驗過程中的表現與努力。這種單一的“以成績論\"評價標準，忽視了學生的成長過程，不僅不利于教師掌握學生的實際學習情況，也難以激發學生參與實驗探究的興趣與積極性。在此環境下，教師僅在實驗結束時讓學生進行總結，對學生實驗過程中的討論與合作重視不足，導致評價不夠全面、客觀。這使得大部分學生無法對實驗進行有效反饋，也不利于教師反思與總結，進一步優化實驗活動設計。

二、優化小學科學實驗探究教學的必要性

(一)激發學生科學興趣

小學科學學科本身具有顯著的探究性和趣味性，有效開展實驗教學能夠進一步激發學生的好奇心與求知欲。在教學過程中，教師通過優化科學實驗探究教學活動設計，為學生呈現更有趣、更具挑戰性的學習內容，能讓學生在實驗中充分領略科學的魅力，進而調動學生參與實驗探究的積極性。而且，小學科學實驗活動要求學生結合動手操作與觀察現象來解決問題，這種互動性強的課程活動能讓學生在親身體驗的過程中，更加熱愛科學學科，從而主動探索與學習。

(二)培養學生實踐能力

小學科學實驗教學注重學生自主操作與合作探究，每個實驗都盡可能要求全體學生參與其中，做到邊思考邊動手。學生需通過操作實驗器材、觀察實驗現象、記錄實驗數據、分析實驗結果等環節，完成整個實驗操作流程。這一實踐過程不僅能鍛煉學生的動手能力，還能提升學生的觀察能力和分析問題的能力。同時，在優化實驗探究教學的過程中，教師可結合學生的實際學習情況，為學生拓展其他有趣的實踐操作活動，為學生提供更多實踐機會與平臺，讓學生在實踐中學習和成長。

(三)提升學生科學素養

小學科學實驗教學是理論與實踐相結合的直觀體現。有效開展這一教學活動，并非僅傳授學生相關的科學知識與實驗技能，更重要的是培養學生的科學素養，包括但不限于科學態度、科學方法、科學精神等。在實驗探究過程中，學生需要認真觀察、理清實驗思路，與其他同學合作探究，同時認真完成教師布置的探究任務，回答教師設置的思考問題，提出自己的疑問與見解。這一學習訓練過程是學生知識與能力共同提升的過程，而這種能力與素養是學生成長發展所必需的，對學生未來的學習和生活都具有積極的促進作用。

三、優化設計小學科學實驗探究教學的策略

(一)巧用現代化教學手段

在傳統的小學科學實驗課程中，部分教師過度依賴教材和口頭講解，使得學生常感覺課程學習枯燥乏味。尤其是部分教師為圖“省事”，若能用語言大致講清楚內容，便不愿花費更多精力引導，導致一些抽象思維能力較弱的學生尚未理解，卻因教師已講過而不好意思開口提問，學習問題長期存在，進而影響后續深入探究。針對這一問題，教師可充分發揮現代多媒體技術形象、直觀、交互性強的優勢，將抽象的科學概念和實驗步驟以生動、具體的講解視頻呈現，通過視聽結合的方式吸引學生注意力，激發學生參與實驗探究的內驅力。

以“水的三種狀態\"教學為例，在實驗教學起始階段，教師可利用多媒體課件展示水在自然界中的固態、液態和氣態三種狀態，借助直觀的動畫幫助學生初步了解課程內容。實驗過程中，教師可將一小塊冰放人熱水中，并用攝像頭記錄全過程，隨后將視頻投放在大屏幕上播放，利用多媒體實時展示實驗現象，讓全班學生都能清晰觀察。之后，為幫助學生更深人理解水的三態轉化過程中的科學現象，教師可從網絡上搜集相關分解視頻，讓學生通過細節觀察認識水分子在不同狀態下的排列方式和運動狀態，從而理解相關概念。最后，教師可利用在線模擬實驗平臺，為學生提供實驗和練習機會，便于學生在課后進一步鞏固所學知識。

（二）導入生活化實驗資源

在小學科學實驗探究教學過程中，教師不難發現，僅依靠實驗室資源難以滿足學生多樣化的學習需求。尤其是實驗室器材、材料長時間未更新，部分甚至無法跟上當前教材中實驗內容的變化。針對這一問題，教師可積極導入生活化的實驗資源，如家中可用于實驗的物品、校園中的自然資源，或學生在日常生活中常見的材料等，將其與實驗探究教學相結合，為實驗教學提供更多選擇和可能性。如此一來，實驗探究教學活動內容更加豐富多樣，學生感到新穎有趣，會更積極主動地參與其中，提高學習效率。

例如，在教學“鐵生銹\"這一知識點時，其內容與學生的生活聯系緊密。在實驗探究教學中，教師詳細講解課程內容后，可引入一些生活化的實驗材料。比如，準備一個裝有干凈水的瓶子和裝油的瓶子，將干凈的鐵釘分別放入其中，讓學生對比鐵釘在不同環境中的生銹情況。除水和油外，教師還可拓展其他溶液，如食鹽水、雪碧、檸檬茶等，讓學生結合實驗觀察深化對課程內容的理解。同時，為讓學生進一步體會本單元“物質的變化\"這一主題的內涵，教師還可開展淀粉與碘酒反應實驗，讓學生自備實驗材料，從家中取來碘酒和淀粉混合觀察實驗現象；或讓學生準備小蘇打和白醋混合，通過該實驗感受化學反應的劇烈程度。通過導人多樣化的實驗資源，引導學生關注身邊的科學現象。

（三）設計有效的探究問題

小學階段學生的認知正處于快速發展時期，但總體上仍以直觀思維為主。為契合培養學生抽象思維的教育改革要求，教師在組織小學科學實驗探究教學時，可通過優化探究問題的設計，調動學生的好奇心與求知欲。具體而言，教師需立足實驗探究教學的主要內容以及學生的學習發展實際，科學設計實驗探究任務與思考問題，為學生指明學習方向，讓學生在與同伴討論、分析問題的過程中，拓展實驗學習的深度與廣度。同時，借助這一模式，增強實驗探究教學的互動性與參與性，讓課堂變得生動有趣，進一步激發學生對科學的興趣與熱愛。

以“設計小臺燈\"的實驗教學為例，在課程起始部分，教師可提問學生：“臺燈的基本結構是怎樣的？\"以此引導學生了解臺燈的主要組成部分，隨后順勢講解電流通過燈泡產生光的基本原理。隨著學生逐步參與實驗操作，教師可進一步提問：“如何設計一個簡單的臺燈電路？”引導學生學習基本的電路知識。在學生了解實驗內容與步驟后，教師可為學生提供燈泡、電線、電池盒、小燈座、膠水等材料，讓學生以小組為單位開展“設計臺燈\"的實驗。實驗過程中，教師可要求學生做好實驗記錄，并及時標記制作過程中遇到的問題。實驗結束時，讓學生分析設計成果，闡述其優勢與不足，并思考下一次如何改進臺燈設計。通過層層深人的問題設計，加深學生對科學知識的理解與掌握。

（四）建立健全教學評價體系

在小學科學探究教學中，教師不僅要傳授學生科學知識與實驗技能，更要重視培養學生的科學素養。為實現這一教學目標，建立健全教學評價體系至關重要。通過構建有效的教學評價體系，教師能夠充分了解學生在學習過程中的表現，如實驗技能的掌握程度、實驗態度、合作精神與能力等，讓學生明確自身在實驗探究過程中的優勢與不足，從而為學生提供更具個性化的指導。同時，健全教學評價體系還能讓學生對教師的實驗探究教學流程進行全面反饋，使教師及時發現實驗探究教學設計中的不足，并在后續教學中及時改進。

以“測量距離和時間”的教學為例，針對學生的實驗操作，教師可設置具體的評價標準，涵蓋知識掌握情況、科學探究能力、學習態度與合作精神等方面，全面分析學生在實驗學習中的多方面表現。為使評價標準切實落地，教師應走下講臺，深入學生小組，細心觀察每個學生的實驗過程，以此為依據對學生的表現進行有效評價。此外，在健全教學評價體系的過程中，教師還應注重鼓勵學生進行自我評價和相互評價。以小組間相互評價為例，可讓學生分別指出另一個小組實驗過程及實驗結果的長處與不足。最后，教師可在課后詳細分析學生的科學課筆記，并結合學生實驗探究活動的表現，為學生制作成長記錄袋，以適當的鼓勵性、指導性評語，幫助學生增強學習自信心。

（五）注重課外拓展與實踐

課本知識內容有限，而科學知識無窮無盡。在小學科學實驗探究教學的優化設計中，教師不應局限于教材中的實驗活動，而應積極拓展課外內容與實踐，豐富學生的實踐操作體驗。尤其要引導學生主動發現生活中的科學現象，激發對這些科學現象進行探究的好奇心，讓學生在參與有趣科學實驗和活動的過程中，感受科學的無窮魅力。同時，借助這種方式，讓學生接觸更廣泛的知識領域，了解更多的科學現象和原理，拓展學生的知識面，為學生未來的學習和生活奠定堅實基礎。

例如，教師可帶領學生走進植物園，讓學生在自然環境中仔細觀察花草樹木的生長變化，然后自主實踐栽種一株自己喜歡的花草，并定期觀察其成長，寫好觀察日記；或者鼓勵學生利用家中的廢舊物品和材料，建立自己的\"家庭實驗室”，在實驗室中制作簡單的實驗器材，如用塑料瓶制作量杯、用吸管制作簡易溫度計，讓學生在自主實驗中鍛煉動手實踐能力，并在日常生活中發現科學的樂趣。此外，教師還可讓學生自由組成“興趣實驗小組”，定期設計并實踐某一主題實驗項目。通過參與多樣化的實驗探究活動，切實提高學生的實踐能力和科學素養。

四、結語

小學科學實驗探究教學的優化設計是一個持續探索的過程。作為新時代的小學科學教師，應及時更新教育教學觀念，不斷努力與創新，為學生營造一個生動、有趣且富有挑戰性的實驗探究學習環境，讓學生在探索科學的道路上不斷前行、越走越遠。

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