依托實驗改善教學

◇張 利（北京：北京中學小學部）

小學科學以實驗為依托，促進教育改革工作，離不開科學的實驗內容構建，通過實驗，幫助學生提高對科學的認識。在“雙減”政策背景下，盡管小學生在作業、校外培訓等方面負擔有所減輕，但有些能力的培養無法減輕，如生活技能、動手能力等等。小學科學與生活的關系最為密切，可以通過與課程主題相結合、在課后安排學生使用日常用品進行動手實踐任務，使學生真正實現學以致用。

一、利用探究實驗，促使課堂教學提質增效

探究實驗是小學科學課堂的核心，學生在探究實驗中，剖析問題、設計實驗去驗證假設、掌握一定的實驗操作技能以及從現象看本質。探究科學奧秘以實驗為主，精彩紛呈的實驗演示了多種多樣的科學原理，讓科學課堂變得更有活力。由于小學生對新鮮事物的認知能力尚處于萌芽時期，需要通過實驗來激發其學習興趣，從而提高科學素養。

以三年級上冊《水》教學為例。水是人類賴以生存的重要物質。那么，水具有哪些性質？水為什么是透明的？水從何來？這就需要我們對自然界的一些現象進行探究分析。生活中，學生總會遇到形形色色的問題，教師利用學生的探索欲望，指導學生進行生活中的實驗，印證科學知識，感悟科學思想，獲得科學思維。要讓學生認識到水是一種特殊的自然物質，水的形成和存在，離不開自然界各種物質之間的相互作用與相互影響。例如，水具有溶解物質的性質，教師提出問題：能溶于水的材料有哪些？什么物質不能在水中溶解？在問題的驅動下，教師指導學生做科學探索實驗，把白糖、紅糖和其他材料分別放入清水中，隨著攪拌，物質快速溶解，而隨著糖的不斷加入，學生可以在水中看到懸浮物，而且這些懸浮物質經加熱后消失。學生經過自主探索與嘗試，便能形象化地體會物質溶于水的過程和怎樣加快溶解。這種探究式教學，讓學生學會了用化學思維思考問題。因此，探究實驗既是一種深刻的人生體驗，又要深入理解科學知識。優化探究實驗是小學科學高效課堂的核心。在實驗設計上，科學教師可以考慮簡化實驗材料和步驟，以便學生更好地理解和掌握實驗原理。并且，教師可以引導學生自己設計實驗，讓他們在實踐中提高探究能力。此外，教師還可以運用虛擬實驗室等新興技術，優化探究實驗，體現小學科學高效課堂建設的核心要義。

二、聯系生活組織實驗，強化學生應用意識

科學并不是一門離我們很遠的學科。科學無處不在，它一直在豐富和改變我們的生活。只要善于發現，我們就能在生活中感受到科學的光芒。只有對生活有深入的了解，才能創造出真正有用的科學，為人類的發展帶來更多的貢獻。在小學科學實驗教學中，教師要主動將科學實驗與生活聯系起來，培養學生的科學應用觀念。通過讓學生將實驗獲得的知識用于生活中，加深對生活現象的理解，提升他們對科學學習的價值認知。

在進行《治理水污染》教學內容的設計時，考慮到學生對水污染問題的觀察與思考較少，教師若僅僅運用傳統教學方式來指導學生進行問題的解決，其效果不佳是顯而易見的。為此，教師可以通過“課前調查—課中導學—課后延伸”這三個環節來組織教學活動。要促進教學效果的提高，教師首先要給學生營造一個良好的學習氛圍，引導學生在課后服務中到周邊社區或者街道進行訪問，并在實地考察中搜集更多的資料，以得到切身感受。此外，教師還可以組織學生參與課堂活動，讓他們在實踐操作中感受科學方法。這種教學模式，大大激發了學生發現問題、解決問題的興趣，也調動了學生學習的主動性，能促使其養成主動學習、主動探索的良好習慣，并為提高科學素養打下堅實的根基。

科學事業是一項永不停滯的事業，在這項事業的發展進程中，必須有源源不斷的人才力量支撐。為此，科學教育需從基礎階段開始抓起，要特別強調小學階段的科學教育，為學生未來的持久發展打下堅實基礎。在小學科學教學中，實驗教學不僅是重點，也是難點。如何發掘學生的內在潛能，讓他們積極參與科學實驗活動，并在實驗操作中有所獲得，教師要進行認真思考和深入研究。為了最大限度地發掘學生的內在潛力，促進學生科學素質的發展，科學教師要主動順應時代潮流和改革發展趨勢，不斷改進和完善實驗教學方法。

三、利用實驗設置疑問，引導學生積極思考

問題是引發思考和探索的先導，也是激勵學生活躍思維的關鍵因素。在實驗中引導學生提出問題，可以引起學生探尋實驗原理的意愿，激發學生的好奇心和創新意識。一方面，小學科學教師不僅要突出學生主體地位，還要鼓勵學生大膽提問和質疑，讓學生表達內心的想法和疑惑，引導學生認真觀察實驗現象、理解實驗原理、積極思考問題；另一方面，教師應結合實驗內容的重點和難點以及小學生的認知習慣和思維方式設置問題，用問題來激發學生的思考和研究，要選擇合適問題，及時向學生提問，引導學生綜合運用各方面的知識進行分析，逐步形成自己的經驗。

以“溫度和水的變化”實驗教學為例。教師可以根據文本內容、學生的思維特點和生活經歷，找到問題的起點，引導學生進行自主探究。首先，我為學生準備了四杯不同溫度的水，分別標記為A（冰水）、B（室溫水）、C（50℃熱水）和D（溫水）。選擇溫度為50℃的熱水更方便學生體驗熱水和冷水的區別，并可以更好地保護學生的安全，防止燙傷。其次，我讓學生試著把左手和右手的手指分別放在杯子A 和D 中，以比較它們的冷熱。在學生嘗試后，我問了他們一個問題：用手指觸摸兩個杯子的感覺如何？如果你閉上眼睛，觸摸兩個杯子里的水，你會感覺到哪個是熱的，哪個是冷的。在回答教師的問題時，學生進行了認真思考和實驗探究，得出了答案。這種引導學生通過實驗探究找到問題答案的方式，有效地培養了學生的探究意識。

四、設計有效實驗，提高學生思維能力

科學實驗對學生思維能力的培養有著重要的作用，因此，我們在進行實驗時，應符合學生的思維特點。小學1～2 年級學生以形象思維為主，隨著年齡增長逐漸轉向抽象思維。然而，抽象思維與形象思維有著直接聯系，并且在不同年齡段，表現也有所不同。通常，由于短暫的愛好，學生無法理解事物的本質特征。因此，在科學實驗教學時，教師應靈活運用各種方法，調動學生的不同感受，指導他們有目的地、直接地觀察事物，提高思維能力。

以二年級上冊《觀察月相》一課的教學為例。月有陰晴圓缺，是在生活中學生最好奇的一種自然現象。在課堂教學中，如何讓學生更好地理解和掌握這一知識，為什么月亮的形狀發生了改變、月亮在干什么等，會提出很多問題。這時，教師可以在信息技術的輔助下，把現實中觀察不到的知識搬到課堂上，這有助于讓學生有更加豐富的科學體驗。教師可事先要求學生在月初、月中及月底觀察月亮形狀，并繪制或記錄其變化情況；上課時，讓學生先談月亮的變化過程，暢想變化的道理，進行探討、交流，然后，教師借助多媒體技術或者虛擬現實技術把月亮、地球、太陽的位置關系和光線變化過程呈現在學生面前。學生看了立體的圖片和動態過程，就可以結合實際觀察，對月相變化的成因有更深的認識，進而加深對科學知識的理解。此外，為了激發學生對科學探究活動的興趣，我們還可以組織一些課外科技實踐活動，讓學生親身參與其中，從而提高他們學習科學的熱情和主動性。在信息技術的推動下，教師能在課堂上創造更多的可能性，有助于學生學到更多的知識。

五、抓住學科特點，設計科學實驗

進一步增強對實踐探究過程的引導，注重培養學生動手與動腦相結合，增強學生問題意識，培養他們的創新精神和實踐能力，這是對科學課的基本要求。根據小學科學教學的特點，教師應靈活運用不同的教學方法，注重研究性教學，豐富科學教學內容，運用開放式教學方法，積極引導學生從事科學探究。教師要充分利用各種教育資源和現代技術，組織科技興趣小組，鼓勵學生通過競賽促進學習。因此，在設計科學實驗時，教師必須從科學學科的特點出發，設計的實驗探索活動，應當以學生為主體，增強學生的自主探究意識。

綜上所述，小學科學課堂要依托實驗改進教學，構建高效課堂。教師要進一步研究和完善教學方法，提高教育資源的利用效率，實現資源共享，讓學生更好地理解科學知識。