提升小學科學實驗教學有效性的策略探究

小學科學是一門注重培養學生科學素養的教學課程，教學內容主要是科學探究活動，因此需要進行大量的科學實驗，讓學生獲取科學知識的同時，拓寬學生眼界，還能夠鍛煉其思維和探究能力。

一、做好實驗材料準備工作，確保實驗教學的順利開展

在科學實驗教學中，實驗材料的準備是教學前的首要工作。但在小學實驗儀器室中常存在實驗材料不足、配套不全等情況，故實驗材料的準備具有一定的困難。加之許多科學教師常沒有時間與精力去準備實驗的全部材料，故導致實驗教學缺乏一定的嚴謹性與可操作性。怎樣有效解決以上問題，筆者認為可從以下幾點入手。

1.開展集體研討活動。在小學科學實驗材料準備過程中，教師通常會遇到以下兩個問題：不能完全準備實驗所運用的材料，實驗進度受到阻礙；有相應的儀器與材料，但若按照教材步驟進行實驗，其結果卻差強人意，達不到理想的實驗效果。教師要想有效解決上述問題，則需要充分發揮教研組教師的集體智慧，在相互交流中選取最佳的實驗材料，在合理分工下準備實驗材料，且最終的實驗材料由教研組教師們集體共享。例如，在學習“導體與絕緣體”這一內容時，實驗教學的目的在于讓學生學會區分導體與絕緣體，了解導體導電與絕緣體不導電的原因，掌握絕緣體轉變為導體的條件因素。教材內容指明所需材料僅兩個實驗電器、幾根導線、一節干電池、若干小燈泡、一個開關、玻璃棒、毛皮、金屬棒、橡膠棒等。但為提高實驗材料準備的質量以及縮短準備時間，教研組在對此單元進行備課時，便可對材料的準備進行合理分工。準備導體材料的教師通過查找資料，親自實驗，選取最佳的導體材料，如銅絲、鐵絲、鋁絲、鹽的水溶液、酸與堿的水溶液等。而準備絕緣體的教師經過反復測試，最終確定絕緣體材料主要有玻璃、膠木、煤油、橡膠及塑料等，繼而獲取最好的實驗效果。

2.促進學生主動參與。收集信息是學生需具備的一項基本能力，而在繁多的信息中收集有效的信息也是實驗探究的關鍵。故在實際教學中，教師要給予學生一定的自主權，讓學生自主收集有關的實驗材料，并鼓勵學生整理實驗材料，提高學生探究興趣。許多小學實驗材料都可由學生自主準備，讓學生用日常生活中較為常見的材料代替實驗室材料，教師再通過填補的方式，實現實驗材料準備的完整性。例如，在學習“探究小車運動的快慢與什么因素有關”這一課時，教師便可組織學生收集不同重量的小鐵塊或小石頭作為實驗材料，而教師僅需準備好長尺、小車模型、線繩及記錄表等材料即可。學生在教師的引導下親自動手，利用身邊經濟、實用的材料進行實驗。通過這樣的方式，不僅能解決學校實驗材料不足的問題，還能培養學生的思維創新力與動手能力。又如，在學習“聲音的傳播”這一內容時，因學校缺乏抽氣機設備，教師便可在學生所準備的大注射器的針筒中放入蜂鳴器，將針眼堵住后還可聽到蜂鳴器的聲音。當教師將針管力的空氣向外抽出時，蜂鳴器的聲音也會隨之變小，而在將針筒放開后，蜂鳴器的聲音又恢復至原來的大小。通過這樣的方式，便可保證課堂實驗順利開展。

二、針對性測查學生前概念，保障科學實驗的合理設計

前概念主要指學生未經過正式的學習前，通過生活中的累積而得到的經驗與對事物的認知。前概念是學生學習新知識與形成知識框架的重要前提。教師對學生前概念進行針對性測查后，便可在科學實驗教學中有的放矢，保障科學實驗教學方案的合理設計。

1.紙筆調查法。紙筆調查法主要通過設計紙質問答試卷的方式獲取所需的信息。教師在對學生前概念進行調查時，可與二段式測驗相結合。通常情況下，第一階段主要以選擇題的方式給學生作答，讓學生對主要概念進行選擇；第二階段則主要以第一階段為前提，通過學生選擇的內容判斷其選擇的理由。因此，教師可在第二段測驗中，了解學生對于實驗中主要概念的掌握情況，并明晰其選擇的原因，從整體上透析學生前概念的基本脈絡。例如，在學習“水的浮力”這一內容時，可對前概念進行二段式測驗：請選擇你認為會浮在水面上的物體：①小木塊；②鵝卵石；③塑料泡沫；④土豆；⑤橡皮泥；并讓學生寫出選擇的原因。使用紙筆測驗調查，便可實施大面積調查，且調查時間短、精力花費少，利于教師迅速了解與掌握學生的前概念情況。從而教師可在把握學生概念掌握情況的前提下，有效對教學活動作出調整與優化，繼而有效實施科學實驗教學。

2.對話法。對話法主要指調查者通過與被調查者之間的對話而獲取想要的資料與信息。在科學概念教學過程中，通過談話法可更進一步了解學生概念情況。相較于上述紙筆測試，對話法的優勢在于能有效構建和諧、輕松的談話情境，繼而使教師在與學生的對話中能深入了解不同學生的前概念情況。同樣，以“水的浮力”這一課為例，為深入學生的前概念認知，教師便可對全班學生實施談化法。如教師可提出：“你認為哪些物體可以直接浮在水面上？而又有哪些物體會沉在水中？”學生便會回答：“質量較重的物體應該會沉入水中，而輕的物體則會浮在水面上。”有的學生則回答：“我覺得體積比較小的物體可能會浮在水面上，而體積大的物體就會沉入水中。”這時，教師便可進一步提出：“物體是怎樣浮在水面上的？”學生便會回答：“因為物體會受到一種力的作用，所以才會浮在水面上。”此時，教師還可追訓：“那如果物體是沉在水中呢？它還會受到這個力的作用嗎？”學生普遍回答：“不會，因為物體已經沉在水下了。”在此次談話中，教師對學生前概念已有基本的了解，繼而可從中準確找出學生的難點概念。在教學過程中，便可對教學方案進行優化，設計出適宜學生學習的實驗步驟，提高學生對科學概念的認知程度。

三、統合整理實驗教材資源，提升實驗教學的教學效益

教材資源的統合整理主要指以指定的教材內容為載體，整合其他教科書內容，實現多種教學資源的共享。教師應具備實驗課程資源整理的概念與意識，以學生發展為基本原則，對學生進行全方位的素質教育。例如，在學習“聲音的產生”這一內容時，教師便可將不同版本的教材優點有效整合，如科教版、青島版等，對教學方案整體設計，獲取最高的教學效益。在本次課程中，教學目標要求學生要自主構建“聲音是由物體的振動而產生的”這一核心概念，而在這一概念中，教師要學會抓住“物體”與“振動”這兩個關鍵詞，圍繞其開展教學。教師要幫助學生構建核心概念，引導學生從“物體”這一詞進行思考，從物體的三種狀態中明晰物體發聲的特征。而“振動”這一詞則可作為教學的難點與重點內容，故教師便可借助學生前概念這一認識，有效引入“振動”，讓學生通過不同的方式讓物體發出聲音，并對其進行觀察，闡述物體發聲的特征。繼而通過學生的質疑、討論與再觀察，自主掌握物體“振動”的實驗現象。由此，學生便可將“物體”與“振動”這兩個關鍵詞有效結合，通過最終的實驗，得出“當物體振動時則會發出聲音，當振動停止時，聲音也同時消失”這一實驗結論。

在實際教學中，教師要精心做好課前實驗材料的準備工作，通過調查學生前概念、教材資源整合等方式，提高小學科學實驗教學質量與效率，推動實驗課堂的高效實施。