提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的思考

何建文

摘 要：提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性是創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要，是提升科學(xué)素養(yǎng)的需要，是培養(yǎng)科研能力的需要，但當(dāng)前的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在很多問題。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)提高師生重視程度，統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)，規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程，合理開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)，尋求課外活動(dòng)支撐。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué);實(shí)驗(yàn);有效性;科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類號(hào)：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2020）24-0098-02

科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，科研人員是國家發(fā)展的主要力量之一，因此提高科研人員的綜合素養(yǎng)和科研能力至關(guān)重要。而能力的培養(yǎng)不是一蹴而就的，是需要長期經(jīng)驗(yàn)積累的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)課是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和科研能力的有效手段，所以教師必須保證科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。本文分析提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的必要性以及當(dāng)前科學(xué)實(shí)驗(yàn)課中的主要問題，并提出提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的具體措施。

一、提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的必要性

（1）創(chuàng)新人才培養(yǎng)的需要。國家發(fā)展需要?jiǎng)?chuàng)新人才，人才的創(chuàng)造性是各個(gè)行業(yè)發(fā)展的原動(dòng)力。創(chuàng)新人才是培養(yǎng)出來的，不是通過簡單的理論教學(xué)就能教出來的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，每個(gè)學(xué)生的理解能力不同、認(rèn)知不同，教師引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自我發(fā)現(xiàn)、挖掘天賦，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。（2）提升科學(xué)素養(yǎng)的需要。成為科研人才的基本前提是具有基本的科學(xué)素養(yǎng)，要了解科學(xué)是什么，科學(xué)都涉及哪些知識(shí)，可以用簡單的科學(xué)知識(shí)來理解和解釋生活中的現(xiàn)象。小學(xué)階段科學(xué)實(shí)驗(yàn)包括生活中的各種現(xiàn)象，還可以通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證猜想。在進(jìn)行一個(gè)個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生會(huì)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有基本的認(rèn)知，于無形中強(qiáng)化科學(xué)素養(yǎng)。（3）培養(yǎng)科研能力的需要。小學(xué)階段的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是非常簡單的，但麻雀雖小五臟俱全，這個(gè)階段科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程就是科學(xué)研究的基本過程。充分利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂，讓學(xué)生在一次次做實(shí)驗(yàn)的過程中記住科學(xué)研究的基本步驟，有利于學(xué)生形成初步的科研能力。具備這種科研能力，對(duì)學(xué)生中學(xué)階段的物理、化學(xué)、生物學(xué)習(xí)都非常有幫助。

二、當(dāng)前科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主要問題

（1）學(xué)校、教師、學(xué)生缺乏重視。科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)學(xué)生的成長非常重要，但是受“應(yīng)試教育”的影響，部分學(xué)校、教師、學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)沒有足夠的重視。學(xué)校的不重視表現(xiàn)在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)備不足;教師的不重視表現(xiàn)在備課不充分，沒有充分利用課堂讓學(xué)生積極參與進(jìn)來;學(xué)生的不重視表現(xiàn)在課堂參與度不高，實(shí)驗(yàn)過程敷衍了事。（2）學(xué)生缺乏合作精神。科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，小組進(jìn)行科學(xué)研究是常見的環(huán)節(jié)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中缺乏合作精神，在實(shí)驗(yàn)中沒有將共同完成實(shí)驗(yàn)作為目標(biāo)，而是在乎實(shí)驗(yàn)中的主導(dǎo)權(quán)，都希望成為領(lǐng)導(dǎo)者。這種以自我為中心的心態(tài)，不利于學(xué)生日后的工作和科研活動(dòng)。在知識(shí)大爆炸時(shí)代，沒有單憑一己之力就可以獲得成功的，團(tuán)隊(duì)合作能力是一種必備的能力。（3）實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范。部分學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上不用心，做實(shí)驗(yàn)草草了事，實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，未能領(lǐng)會(huì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的，也未能記住實(shí)驗(yàn)的基本流程。這既浪費(fèi)了時(shí)間，又浪費(fèi)了寶貴的實(shí)驗(yàn)資源。（4）實(shí)驗(yàn)組織不規(guī)范。科學(xué)教師在實(shí)驗(yàn)課上傾注的精力比較少，沒有按照實(shí)驗(yàn)規(guī)范組織實(shí)驗(yàn)課。從學(xué)生步入實(shí)驗(yàn)室，到按照規(guī)程做實(shí)驗(yàn)，再到實(shí)驗(yàn)后的反思，教師沒有把握各個(gè)環(huán)節(jié)的重點(diǎn)，學(xué)生也沒有經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)掌握實(shí)驗(yàn)的基本流程。

三、提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的措施

（1）提高師生重視程度。第一，創(chuàng)設(shè)情境。學(xué)校要重視科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提供科學(xué)實(shí)驗(yàn)必備的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，打造具有科學(xué)氛圍的實(shí)驗(yàn)室。有了基本的科學(xué)實(shí)驗(yàn)條件，教師就可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)主題用多媒體創(chuàng)設(shè)情境，讓課堂引人入勝，激發(fā)學(xué)生興趣，讓學(xué)生不由自主地融入到科學(xué)實(shí)驗(yàn)中。學(xué)校還要對(duì)科學(xué)教師的教學(xué)進(jìn)行評(píng)價(jià)，以促進(jìn)教師提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性。第二，以學(xué)定教。科學(xué)教師要先對(duì)基本學(xué)情進(jìn)行研究，了解學(xué)生認(rèn)知水準(zhǔn)、理解能力、基本科學(xué)素養(yǎng)、對(duì)目標(biāo)教學(xué)內(nèi)容的熟悉程度，然后確定教學(xué)的起點(diǎn)。如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容超出學(xué)生的接受范圍，教師就要降低實(shí)驗(yàn)難度，以使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中能夠享受到科學(xué)探究的快樂。如果實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容對(duì)學(xué)生來說比較簡單，教師則可以適當(dāng)增加實(shí)驗(yàn)難度，或者拓寬實(shí)驗(yàn)廣度，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解。（2）統(tǒng)籌安排實(shí)驗(yàn)。科學(xué)實(shí)驗(yàn)的難度不盡相同，有些實(shí)驗(yàn)需要在實(shí)驗(yàn)室完成，有些實(shí)驗(yàn)在教室就可以完成。科學(xué)教師要根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件來確定科學(xué)實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所，然后在課前做好實(shí)驗(yàn)安排，從而提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)效率。（3）規(guī)范實(shí)驗(yàn)流程。教師要習(xí)慣科學(xué)實(shí)驗(yàn)流程，讓學(xué)生養(yǎng)成良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，由于實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范而引發(fā)的實(shí)驗(yàn)安全事故非常嚴(yán)重。因此，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上，教師要嚴(yán)格要求實(shí)驗(yàn)流程，給學(xué)生打好安全實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生良好的操作習(xí)慣和安全意識(shí)。（4）合理開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。第一，準(zhǔn)備。科學(xué)實(shí)驗(yàn)開始之前，教師務(wù)必做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備，包括實(shí)驗(yàn)所用的基本設(shè)備和器材、實(shí)驗(yàn)記錄本、筆、教材、裝廢棄物的垃圾盒等。如果是使用酒精燈的實(shí)驗(yàn)，還要事先準(zhǔn)備好擰干的濕抹布。教師課前準(zhǔn)備充分，就能給學(xué)生做好榜樣，將充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備和有條不紊的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣印在學(xué)生頭腦里，從而培養(yǎng)學(xué)生基本的科學(xué)素養(yǎng)。第二，觀察。實(shí)驗(yàn)課中，教師要引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師既要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)真觀察，又要告訴學(xué)生無法直接觀察時(shí)，可以借助工具來間接觀察。第三，合作。為了培養(yǎng)學(xué)生合作意識(shí)，同時(shí)節(jié)約科學(xué)實(shí)驗(yàn)成本，大部分實(shí)驗(yàn)都要由學(xué)生小組合作完成。教師可給學(xué)生進(jìn)行角色分工，包括組長、實(shí)驗(yàn)員、觀察員、記錄員、報(bào)告撰寫者，以培養(yǎng)學(xué)生良好的合作意識(shí)。第四，指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行指導(dǎo)。指導(dǎo)應(yīng)包括使用儀器是否規(guī)范，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否全面，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄是否準(zhǔn)確，實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫結(jié)構(gòu)是否正確等。教師要教導(dǎo)學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)結(jié)果，合理進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中誠實(shí)的品質(zhì)和分析數(shù)據(jù)的能力。第五，評(píng)價(jià)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)包括五個(gè)維度：實(shí)驗(yàn)室行為安全、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性、合作意識(shí)、分內(nèi)工作質(zhì)量、報(bào)告撰寫能力。對(duì)于在實(shí)驗(yàn)中能夠積極發(fā)問的學(xué)生，教師要給予表揚(yáng)，鼓勵(lì)他們?cè)趯?shí)驗(yàn)中努力思考。（5）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)。第一，學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。科研工作以實(shí)驗(yàn)為主要內(nèi)容，能夠根據(jù)需要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是科研人員的基本能力。教師要重視學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力的培養(yǎng)，如在醋與小蘇打反應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探究醋與小蘇打的比例如何才可以完全反應(yīng)。第二，學(xué)生獨(dú)立進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。對(duì)于一些具有一定危險(xiǎn)性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，教師必須先演示實(shí)驗(yàn)，確保學(xué)生掌握要領(lǐng)再讓學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)。獨(dú)立實(shí)驗(yàn)可以讓學(xué)生高度集中注意力，觀察更加認(rèn)真，引發(fā)思考。第三，鼓勵(lì)學(xué)生科學(xué)猜想。科學(xué)創(chuàng)新是基于對(duì)客觀現(xiàn)象的分析、歸納和總結(jié)，然后提出問題，進(jìn)行答案猜想，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，所以猜想是創(chuàng)新的基本要素。科學(xué)實(shí)驗(yàn)課中，教師要選擇與學(xué)生生活接近的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。第四，互動(dòng)促進(jìn)學(xué)生反思。科學(xué)創(chuàng)新都是在前人的研究基礎(chǔ)上進(jìn)行的，所以對(duì)既有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思非常重要。（6）尋求課外活動(dòng)支撐。科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂的目的在于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科研能力，教師利用生活材料作為學(xué)生的課外支撐，將活動(dòng)延伸到生活中，能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)興趣，讓學(xué)生享受科學(xué)探究的快樂。

四、結(jié)語

綜上所述，學(xué)校必須意識(shí)到科學(xué)課程對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)的重要作用，全面提升科學(xué)課教師的教學(xué)能力，要求教師具備一定的科學(xué)素養(yǎng)，擁有心理學(xué)、教育學(xué)等知識(shí)，使教師可以靈活運(yùn)用多種教學(xué)手段，適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生合作探究，讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂上練就科學(xué)研究的基本能力。

參考文獻(xiàn)：

[1]廖凌宏，林冰冰.打破實(shí)驗(yàn)結(jié)果“預(yù)見性” 增強(qiáng)科學(xué)探究的深度——“電流表改裝成電壓表”的教學(xué)建議[J].福建基礎(chǔ)教育研究，2019（11）.

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Thinking of Improving the Effectiveness of

Scientific Experiment Teaching

He Jianwen

（Langzhong Teacher Training Center， Sichuan Province， Langzhong? 637400， China）

Abstract： To improve the effectiveness of scientific experiment teaching is the need of cultivating innovative talents， improving scientific literacy and cultivating scientific research ability. However， there are still many problems in the current scientific experiment teaching. In the teaching of scientific experiment， teachers and students should pay more attention to it， arrange the experiment as a whole， standardize the experimental process， carry out the experimental teaching reasonably， cultivate students' scientific literacy， seek the support of extracurricular activities， so as to cultivate students' scientific literacy in scientific experiments.

Key words： science teaching; experiment; effectiveness; scientific literacy