小學科學分組實驗教學初探

黃榮海

摘要：小學科學分組實驗，是科學教學的重要環節，也是教育教學中的難點。教學時，老師要合理分組，啟發學生大膽提出問題，科學猜測結論，親身經歷實驗前對實驗方法的討論、設計，自主動手驗證猜想結果。

關鍵詞：科學?分組實驗?問題?猜想?驗證

科學教育的目的是培養學生科學的思維方法，發展學生解決問題的能力。小學科學教學，就是讓學生通過實驗去認識、親歷科學探究過程，從而獲得知識，增長才干，感受科學探究的樂趣。小學生天真活潑好動，具有強烈的好奇心和豐富的想象力，喜歡追根溯源。科學實驗正是迎合了小學生這一心理特點。然而，對于小學科學實驗教學來說，分組實驗是科學課程教學的難點。如何突破這一教學難點呢？在教學實踐中，我和孩子們一起進行了一些初步探討。

一、合理分組?明確實驗分工

分組實驗是小學科學實驗類型之一，是學生親歷實驗過程的重要途徑，也是學生特別感興趣的學習活動。合理分配實驗小組，是確保分組實驗有效性的基礎。在教學實踐中，結合班級學生數、學校實驗操作臺數，每組五至六名同學。每組又根據學生動手、口表、觀察等能力的差異，合理搭配實驗小組的學生。同時，小組推選實驗組長，負責組織實驗活動，由組長安排負責實驗器材準備、實驗操作、數據記錄的同學，做到分工合作，達到合作學習的目的。

二、提出問題?科學猜想結果

“問題——猜想——驗證——結論”是小學科學教學的基本過程。提出問題是關鍵，猜想結論是驗證的基礎。問題的提出和結論的猜想不是毫無根據的瞎說，而是對客觀事物的結構、工作原理進行認真的觀察、分析而做出的較為合理的質疑和猜測。例如，在教學電磁鐵的磁力大小與什么有關時，首先引導學生觀察電磁鐵由哪幾個部分組成的， 工作原理是什么樣的。 其次引導學生去猜想磁力大小可能與哪些因素有關聯，有什么樣的關聯。這樣，學生很快就猜想到：鐵芯、漆包線的粗細，線圈圈數，電池節數，都可能與磁力大小有關。進一步的思考，學生會做出猜測：鐵芯越粗、漆包線越粗、電池節數多、線圈繞的圈數越多，磁力都可能越大。

在教學《擺》時，通過分析擺的結構，觀察擺動過程，學生會猜測：擺的快慢與擺線、擺錘、擺角有關。擺線越長或擺錘越重或擺角越大，擺就可能擺動越快。

這樣提出的問題，符合電磁鐵、擺的結構和工作原理。猜想的結果也有一定的依據，不至于天馬行空，胡亂猜測。

三、小組討論?設計實驗方法

根據驗證內容，設計實驗方法和過程，是一個具有挑戰性的過程，也是學生創造性思維發展的過程。由于小學生年齡小，做事缺乏條理性，往往在好奇心的驅使下盲目亂動，做了這一步不知下一步該做什么，顛倒操作過程，少做漏做，起不到驗證猜想結論的作用，更不利于學生科學思維習慣的養成。所以必須引導學生合理設計實驗方法。

復雜的實驗，可按組分別討論設計實驗方法。例如，在電磁鐵的磁力大小研究實驗前，根據學生提出的問題和猜想的結果，按影響磁力大小的四個方面，安排四個實驗，由四個小組分別去討論、設計實驗方法。在討論、設計實驗方法時，老師提示各組：驗證實驗一般都采用對比實驗。對比實驗要注意控制實驗中的變項和不變項。在負責驗證電磁鐵線圈匝數與磁力大小關系組，學生通過討論交流，明確了要繞兩個不同的電磁鐵線圈。這時，老師就提示：為了使實驗差異明顯，兩個線圈匝數相差盡可能大一些，而繞線圈的漆包線粗細、鐵芯粗細、電池節數、吸取用的大頭針都必須是一樣的，否則，別人就會質疑，你這個結果也可能是漆包線、或鐵芯、或電池不同造成的。其他各組在選擇實驗材料時，都要結合自己實驗的內容，注意控制變項和不變項，確保實驗準確有效，沒有歧義。

及時記錄討論結果，是實驗的一個重要環節。記錄可以采用表格式，簡潔明了。如在電磁鐵實驗中，可以通過各組匯報討論情況，整理成下表：

這樣，各項實驗的變項與不變項均在表中，為后面的實驗操作做好了前期準備。

簡單的實驗，可安排各組同時討論、設計，看哪一組方法好，設計周密。在教學“擺的快慢與什么有關”的實驗時，驗證過程簡單，根據學生的猜測“擺的快慢與擺線、擺錘、擺角有關”安排三個實驗，由各小組同時設計實驗方法。

在小組討論環節，老師可簡單提示：在設計實驗方法時，要注意控制變項和不變項。在討論結果匯報時，師生共同完成下表：

所以，學生討論、設計實驗方法，是對實驗過程的設計，是對實驗過程的熟悉，促進學生科學、嚴謹、縝密的思維習慣的養成，更是學生創造性思維發展的過程。

四、分組實驗?親歷驗證過程

如果說實驗方法的討論、設計，是培養學生科學的思維方式，養成縝密的思維習慣，那么，實驗則是培養學生動手操作的能力，是實踐的過程，引導學生像科學家那樣去研究、探索科學現象。

1.搭建臺架 組裝實驗器材

根據實驗需要，科學搭建實驗臺、實驗架，組裝實驗器材，是確保實驗順利進行的基礎。在這個過程中，同樣要引導小組學生人人參與。在電磁鐵實驗中，學生要根據設計繞匝數不同、漆包線粗細不同、鐵芯粗細不同的線圈。在擺的實驗中，學生要準備擺線長短不同、擺錘輕重不同的擺。這些過程，是學生由設計到實踐的過程，是學生認識的一次飛躍，必須讓學生親身經歷。

2.反復實驗 科學驗證

實驗的過程，才是讓學生感到扣人心弦的時刻，也是學生科學素養積淀的過程。在電磁實驗中，根據上面（表一）的設計，要引導學生用電磁鐵的兩極分別去吸取鐵釘，及時記錄實驗數據。同時，每項實驗要提示學生重復兩三次，一方面，使學生操作更加規范，觀察更充分、細致，使結論更加真實可信。另一方面，是引導學生用科學家嚴謹的工作態度去探究的科學現象，形成科學的價值觀。

3.分析數據 概括結論

分析實驗數據是實驗的重要環節。合理分析數據，結合問題與猜測，綜合概括，得出結論，讓學生親身體會到電磁鐵還如此神秘。同時，要引導學生合理解釋重復實驗數據的差異性。在電磁鐵實驗時，三次吸取的鐵釘數不一定完全相同。在擺的實驗中，相同時間內，擺的次數也不一定沒有誤差。這些細微的差別，并不影響實驗結果。

4.匯報交流，分享過程。

匯報交流的過程，就是小組研究成果的展示，也是學生特別興奮的環節。在各小組在自主驗證的基礎上，推選代表在事物投影儀下做匯報演示。全班學生通過大屏幕觀察實驗過程。例如線圈匝數實驗小組匯報時，演示的學生先展示小組討論實驗方法的情況（見表3）：

再介紹匝數不同的兩個電磁鐵，線圈漆包線粗細、鐵芯粗細相同。接著匯報驗證過程，填寫實驗記錄表：

就這樣，全班學生真正分享了各小組實驗操作的過程，使學生全面認識到電磁鐵磁力大小與線圈匝數和電池節數有關，與鐵芯、漆包線的粗細影響不大。在這個過程中，同學們看到了演示的同學之間是怎樣配合操作完成實驗的，看到了實驗結束時又是怎樣整理器材的，使學生感受到分工合作帶來的學習效率，從而培養學生合作學習的能力。在這個過程中，同學們特別有成就感，熱愛科學之情油然而生。

總之，小學科學分組實驗，是學生合作學習、探究學習的過程，是學生體驗科學家的研究方法的過程，必須讓學生親身經歷。學生在親身經歷中認識科學探究過程，掌握一定的科學方法，練就一根“能點石成金”手指，這是他們終身受用、持續發展的本領。

責任編輯：裴?帔