創新實驗教學，提升核心素養
——《地球——水的星球》實驗課例的啟示

◎湖南省長沙縣泉星第二小學 王姝賢長沙市芙蓉區大同小學 陶鵬

在小學科學課堂上，學生通過親身經歷實驗探究，在實驗中體驗科學探究的基本步驟，培養良好的學習習慣，發展學習能力、思維能力、實踐能力和創新能力，提升自我核心素養。而實際上，教師進行科學實驗教學，有時教學效果并不理想，學生的能力和素養提升沒有達到預期的目標。下面我們將通過《地球——水的星球》這一課例，從創新教材實驗進行教學來談談如何提升學生的核心素養。

自制器材，達成教學目標

實驗材料的選擇對實驗教學來說至關重要，運用實驗材料能否完成教學目標、能否幫助學生突破本節課的重難點是教師需要慎重考慮的。

在《地球——水的星球》這一課中，實驗教學內容為比較地球上海洋面積和陸地面積的大小，教學目標是理解地球表面的海洋面積遠大于陸地面積，教材里實驗要用到的工具有世界地圖和標準透明計算紙，實驗方法是學生將標準透明計算紙覆蓋在世界地圖上，通過分別數出海洋和陸地所占的格子數來比較陸地面積和海洋面積的大小。

圖1 教材實驗工具

教師可以利用生活中的材料創新實驗器材，改進實驗方法——自制“世界地圖海陸分布模型”，用綠豆填充模型中的海洋和陸地，再將“海洋”和“陸地”上的綠豆分別放入面積測量區，進行海洋面積和陸地面積的比較。

圖3 在模型內平鋪綠豆，比較海洋面積和陸地面積

通過自制的實驗器材，教師能更好地引導學生更快、更準確地比較海洋面積和陸地面積的大小，完成教學目標。學生在看到實驗器材時，也能根據生活經驗快速想到實驗設計思路，從而突破學習重點和難點。

任務驅動，提升學生探究能力

處于小學階段的孩子對“完成任務”充滿好奇與期待。因此，在實驗教學過程中，教師可以將實驗目標作為“任務”布置給學生，學生進行小組討論、設計實驗方案、進行實驗探究、收集和處理實驗數據、基于證據發表見解和得出結論，能有效提升探究能力。

《地球——水的星球》這一課教材實驗中數格子的方式簡單易懂，但執行起來易眼花和漏數、重復數，學生只是簡單機械地數數，對探究能力的提升效果不佳。我們通過創新實驗器材，以“你能利用器材想辦法比較海洋和陸地的面積嗎”這樣的任務驅動學生體驗探究的全過程：分小組討論實驗方法、進行實驗和收集證據、得出結論和交流實驗結果，可提升學生的探究能力。

關聯材料，提升學生思維能力

思維能力是智慧的核心，參與、支配著一切智力活動。教師可以通過實驗器材之間的關聯轉變學生的思維方式，提升他們的思維能力。

在《地球——水的星球》這一課中，通過創新實驗器材，學生的思維有以下改變：

1.面積的計算方式不止平面計算。改進的實驗方法是將海洋和陸地分成高低不同的立體區域，分別計算兩者的面積，改變原概念中面積只能在平面上計算的思維方式。

2.面積計算方法的轉變。實驗器材將不規則的海洋和陸地面積計算通過平鋪綠豆轉變為規則的面積計算，為學生帶來新的解題思路，轉變學生的思維方式，提升學生的思維能力。

集體參與，增強團隊協作能力

通過小組合作進行實驗，學生能深切感悟合作帶來的實驗成效，同時在合作過程中培養團隊協作能力和溝通能力。

在改進《地球——水的星球》這一課的實驗時，我們需要考慮實驗過程是否需要全體學生參與，如果需要，我們應該將所有學生分成若干小組，并進行合理的小組分工，這樣，學生無論從實驗方法設計、實驗操作還是結果呈現上，都能找到自己的“崗位”。學生更樂于為完成探究活動而分享彼此的想法、貢獻自己的力量，從而在實驗過程中提升自身的團隊協作能力。

實驗教學是培養學生核心素養的重要途徑，在創客教育與科學教育融合的過程中，我們作為科學教師更應該關注教材實驗的實驗方法與實驗器材，通過創新實驗為科學教學帶來更多可能，為提升學生的核心素養創造更多機會。