提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)有效性的策略探究

摘 要：在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，科學(xué)實驗是必不可少的環(huán)節(jié)，如何讓科學(xué)實驗活動有效開展，讓學(xué)生在實驗中獲取知識，是大部分教師一直以來關(guān)注的問題。為此，作者就實驗材料準(zhǔn)備、前概念探查、教材資源整合等科學(xué)實驗教學(xué)的前期準(zhǔn)備工作方面進行分析，確保科學(xué)實驗的順利、高效開展，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；實驗教學(xué)；前期準(zhǔn)備

作者簡介：姚亮，江蘇省蘇州市平江新城實驗小學(xué)教師。（江蘇 蘇州 215000）

中圖分類號：G623.9 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-0568（2018）34-0114-02

小學(xué)科學(xué)是一門注重培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)課程，教學(xué)內(nèi)容主要是科學(xué)探究活動，因此需要進行大量的科學(xué)實驗，讓學(xué)生獲取科學(xué)知識的同時，拓寬學(xué)生眼界，還能夠鍛煉其思維和探究能力。

一、做好實驗材料準(zhǔn)備工作，確保實驗教學(xué)的順利開展

在科學(xué)實驗教學(xué)中，實驗材料的準(zhǔn)備是教學(xué)前的首要工作。但在小學(xué)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(zhǔn)備具有一定的困難。加之許多科學(xué)教師常沒有時間與精力去準(zhǔn)備實驗的全部材料，故導(dǎo)致實驗教學(xué)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(xué)科學(xué)實驗材料準(zhǔn)備過程中，教師通常會遇到以下兩個問題：不能完全準(zhǔn)備實驗所運用的材料，實驗進度受到阻礙；有相應(yīng)的儀器與材料，但若按照教材步驟進行實驗，其結(jié)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(fā)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(zhǔn)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(xué)習(xí)“導(dǎo)體與絕緣體”這一內(nèi)容時，實驗教學(xué)的目的在于讓學(xué)生學(xué)會區(qū)分導(dǎo)體與絕緣體，了解導(dǎo)體導(dǎo)電與絕緣體不導(dǎo)電的原因，掌握絕緣體轉(zhuǎn)變?yōu)閷?dǎo)體的條件因素。教材內(nèi)容指明所需材料僅兩個實驗電器、幾根導(dǎo)線、一節(jié)干電池、若干小燈泡、一個開關(guān)、玻璃棒、毛皮、金屬棒、橡膠棒等。但為提高實驗材料準(zhǔn)備的質(zhì)量以及縮短準(zhǔn)備時間，教研組在對此單元進行備課時，便可對材料的準(zhǔn)備進行合理分工。準(zhǔn)備導(dǎo)體材料的教師通過查找資料，親自實驗，選取最佳的導(dǎo)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(zhǔn)備絕緣體的教師經(jīng)過反復(fù)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(xué)生主動參與。收集信息是學(xué)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(guān)鍵。故在實際教學(xué)中，教師要給予學(xué)生一定的自主權(quán)，讓學(xué)生自主收集有關(guān)的實驗材料，并鼓勵學(xué)生整理實驗材料，提高學(xué)生探究興趣。許多小學(xué)實驗材料都可由學(xué)生自主準(zhǔn)備，讓學(xué)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(xiàn)實驗材料準(zhǔn)備的完整性。例如，在學(xué)習(xí)“探究小車運動的快慢與什么因素有關(guān)”這一課時，教師便可組織學(xué)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(zhǔn)備好長尺、小車模型、線繩及記錄表等材料即可。學(xué)生在教師的引導(dǎo)下親自動手，利用身邊經(jīng)濟、實用的材料進行實驗。通過這樣的方式，不僅能解決學(xué)校實驗材料不足的問題，還能培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新力與動手能力。又如，在學(xué)習(xí)“聲音的傳播”這一內(nèi)容時，因?qū)W校缺乏抽氣機設(shè)備，教師便可在學(xué)生所準(zhǔn)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(dāng)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(fù)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(xué)生前概念，保障科學(xué)實驗的合理設(shè)計

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

1. 紙筆調(diào)查法。紙筆調(diào)查法主要通過設(shè)計紙質(zhì)問答試卷的方式獲取所需的信息。教師在對學(xué)生前概念進行調(diào)查時，可與二段式測驗相結(jié)合。通常情況下，第一階段主要以選擇題的方式給學(xué)生作答，讓學(xué)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(xué)生選擇的內(nèi)容判斷其選擇的理由。因此，教師可在第二段測驗中，了解學(xué)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(xué)生前概念的基本脈絡(luò)。例如，在學(xué)習(xí)“水的浮力”這一內(nèi)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(xué)生寫出選擇的原因。使用紙筆測驗調(diào)查，便可實施大面積調(diào)查，且調(diào)查時間短、精力花費少，利于教師迅速了解與掌握學(xué)生的前概念情況。從而教師可在把握學(xué)生概念掌握情況的前提下，有效對教學(xué)活動作出調(diào)整與優(yōu)化，繼而有效實施科學(xué)實驗教學(xué)。

2. 對話法。對話法主要指調(diào)查者通過與被調(diào)查者之間的對話而獲取想要的資料與信息。在科學(xué)概念教學(xué)過程中，通過談話法可更進一步了解學(xué)生概念情況。相較于上述紙筆測試，對話法的優(yōu)勢在于能有效構(gòu)建和諧、輕松的談話情境，繼而使教師在與學(xué)生的對話中能深入了解不同學(xué)生的前概念情況。同樣，以“水的浮力”這一課為例，為深入學(xué)生的前概念認知，教師便可對全班學(xué)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(xué)生便會回答：“質(zhì)量較重的物體應(yīng)該會沉入水中，而輕的物體則會浮在水面上。”有的學(xué)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(xué)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(xùn)：“那如果物體是沉在水中呢？它還會受到這個力的作用嗎？”學(xué)生普遍回答：“不會，因為物體已經(jīng)沉在水下了。”在此次談話中，教師對學(xué)生前概念已有基本的了解，繼而可從中準(zhǔn)確找出學(xué)生的難點概念。在教學(xué)過程中，便可對教學(xué)方案進行優(yōu)化，設(shè)計出適宜學(xué)生學(xué)習(xí)的實驗步驟，提高學(xué)生對科學(xué)概念的認知程度。

三、統(tǒng)合整理實驗教材資源，提升實驗教學(xué)的教學(xué)效益

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

在實際教學(xué)中，教師要精心做好課前實驗材料的準(zhǔn)備工作，通過調(diào)查學(xué)生前概念、教材資源整合等方式，提高小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)質(zhì)量與效率，推動實驗課堂的高效實施。

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責(zé)任編輯 陳 晨