小學科學實驗的改進與創新

吳翱翔

【中圖分類號】G622 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）03-0186-02

小學《科學》課程是一門以培養學生科學素養為宗旨的義務教育階段核心課程，其涉及物理、生物、化學、天文、地理等多個知識領域，是一門實踐性與理論性都很強的學科。通過培養孩子從小動手實驗的能力，培養孩子不盲從于他人、獨立思考的習慣。課程以科學探究活動為主要學習方式，通過動手動腦、親自實踐，在感知、體驗的基礎上內化形成科學素養，故而科學實驗操作便是學生科學素養形成的重要途徑。

一、小學科學實驗的教學現狀

1.大部分學校和老師往往只重視理論，而忽視了實踐。目前大多數學校鋪普遍受到應試教育的影響，往往不重視實驗教學。老師在課堂上采用的一般都是灌輸法，不結合學生的實際情況一股腦的給學生傳授理論知識。有時，有的學校甚至直接用其他科目來代替科學實驗課，完全剝奪學生進行科學實驗的權利，取而代之的卻是老師讓學生直接抄寫一下數據完成實驗報告即可。當然，學生也常常因為作業量大，需要背的理論知識更是一大堆，基于此，學生有時會用上實驗課的時間用來做作業或者背知識點。隨著多媒體的引進課堂，相當一部分老師僅僅讓學生觀看一下模擬實驗，學生嚴重缺乏動手操作能力，嚴重制約了學生的科學素養的培養。

2.科學實驗教學往往得不到有效普及。大部分農村學校在科學實驗方面仍然還是一張白紙。由于缺少實驗器材，根本沒有辦法上好實驗科學課；另外，即使有實驗器材，但由于老師的懶惰和不負責，使得實驗沒法順利開展，更有些學校僅僅是為了應付上級的檢查，實驗器材只是個擺設。

3.師資力量不足。因為小學科學實驗課剛開設不久，不少學校并沒有設置相應的具有專業知識的老師，有的老師兼任好幾門學科，他們只注重理論課，對科學實驗課都是敷衍了事。即使有老師來上科學實驗課，但是他們自己根本不懂應該如何上好這門課，往往以錯誤的方法來教導學生，甚至有時傳授給學生錯誤的知識。

4.學校在實驗材料上缺乏投資。學校一般不具有完整齊全的實驗材料，這就造成老師還得自己去找相關材料，而有些材料又不是很好找到，所以老師都不愿意自己找材料，也就導致實驗課無法進行。加之，實驗課是實踐活動課，課堂紀律得不到很好的控制，老師也就更不愿意去自找麻煩事，也就取消了科學實驗課。

二、小學科學實驗的改進策略

教材及網絡中為我們提供了許多的科學實驗，有些實驗可以照搬使用，而多數設計因實驗器材缺乏、操作能力有限等因素而無法使用。同時，有些實驗的設計本身存在過程不夠嚴謹、現象不夠明顯等缺陷。這就需要我們遵循一定的規律對實驗設計進行改進，使得實驗操作性和科學性更強。在保證實驗目的和原理不出錯的前提下，通常可以從以下幾方面考慮進行實驗改進：器材更常見更環保、實驗環境更開放、實驗現象更明顯、實驗操作更簡便、隱形干擾因素更少。例如，熱水在冷水中的流動方向實驗，教材中的實驗使用了碎木屑，器材較難準備，可以用超市易購買的速泡茶葉末代替，器材準備更容易；觀察月相實驗需要在暗室中進行，如果使用強光電筒，在正常光照的教室中便可觀察月相，實驗環境變得更加開放；觀察人體動脈時可以在手腕處粘上一根棉簽棒，棉簽棒隨脈搏晃動，通過投影儀學生可以清楚地觀察到脈搏，使現象更加明顯；體驗細菌繁殖速度時，教材中的實驗是讓學生往一次性紙杯中放黃豆，實際操作中豆子有好有壞、四處亂滾，干擾因素較多，可以讓學生在框里畫圓圈代表細菌，同樣可以感受細菌繁殖的速度驚人，使操作更簡便；空氣的成分實驗中，當蠟燭熄滅后瓶中水面上升，此時如打開瓶蓋含氧空氣會從瓶口吸入，影響實驗的嚴謹性，應先在水槽中加水，使瓶內外水面一樣高時，再打開瓶蓋，盡量避免瓶內外空氣流動，使實驗更科學，排除隱形干擾因素。為了統一管理建立校本資源庫，可以將以下內容制成表格填寫，以逐步優化實驗設計：本實驗在教材中所處的位置及作用；實驗原型及不足；實驗的創新與改進之處；實驗器材；實驗原理及裝置說明；實驗過程；實驗效果；自我評價。

三、小學科學實驗的創新規律

教師應充分利用孩子的好奇心創新一些課本之外、學生感興趣的科學實驗，既培養了孩子的科學素養，又長知識，滿足了孩子的求知欲。怎樣進行實驗創新呢？首先，師生應共同提出一個好的問題。問題必須是真實情景，研究對象要小且有針對性，符合不同年齡的心理特點和知識基礎。如“云是怎樣形成的？”另一種是提出一個操作，如“將筷子插入壓緊的米杯中，向上拎筷子有什么現象？”再有是提出一個挑戰，如“一張 A4 紙最多能承受多重？”其次，提出與問題可能相關的因素并大膽假設。然后根據自己的假設設計實驗環境，排除干擾因素控制變量，為實現變量控制尋找實驗器材進行實驗。實驗設計的方法應遵循科學規律，考慮實驗目的、原理、變量、環境、器材和過程幾個要素。為了培養孩子的實驗設計能力，進一步提高小孩的科學素養，教師應先以示范實驗設計為主，過渡到輔助實驗設計，逐步讓小孩學會獨立實驗設計。