創新實驗教學研析

◇馬 祥（甘肅：廣河縣曹家坡村小學）

在小學科學實驗創新教學中，適宜的實驗條件、優質的學習環境等，都能提升學生學習效果，實現吸引學生注意力的目的。怎樣開展高質量科學實驗教學課堂，是教師要重點思考的問題。在學生開展實驗時，教師要更新教學觀念，挖掘對學生學習有幫助的資源，并給予學生自主探究的機會，倡導學生通過親自動手的方式，理解和探究復雜的科學知識，學會總結和歸納實驗結論。

一、科學學科核心素養概念

在小學科學核心素養中，包含四個要素：第一，科學觀念與應用。主要是提高學生對物質運動、相互作用、各種能量之間轉化等科學實驗知識的認知，會用學過的知識解釋生活中科學現象，培養學生科學素養。第二，科學思維與創新。側重分為構建模型、科學推理與論證等，促使學生在理解科學知識的基礎上，根據實驗要求，進行精準計算，得出正確實驗結論。第三，科學探究與交流。探究是人們獲取知識的方式之一，探究方法有很多，如調查法、數據分析法、文獻參考法等，都能激發學生探究興趣，讓學生主動加入實驗教學中，有利于培養學生的科學精神。第四，科學態度與責任。通過研究科學與社會、環境、生活之間的關系，設計高效實驗教學內容，引導學生在探究知識的同時，獲得積極向上的科學態度以及社會責任感，實現學生綜合發展。

二、小學科學實驗教學存在的問題

（一）缺乏實效性

雖然小學科學實驗教學重要性已被認可，但是一些學校實驗教學實效性不強。部分教師被傳統教育理念束縛，在教學中不使用多媒體。學生在學習時，對于教材中一些抽象的實驗現象依舊無法理解，只能死記硬背，就算記住也不會靈活運用，發揮不出實驗教學的優勢。

（二）缺乏創新性

創新是時代發展的動力，在小學科學教學中，有些教師依舊使用傳統教學模式，沒有考慮學科特點，導致學生不理解實驗結論，降低了科學教學質量。再加上教師只講述理論知識，實驗內容經常讓學生看教材，學生沒有親自操作的機會和空間，長此以往，學生便失去學習興趣，甚至出現厭學心理，產生不良情緒。

三、核心素養理念下實驗教學創新措施

（一）創設實驗情境，滲透科學觀念

在小學科學教學中，教師創設實驗情境，應提前采用問卷調查的方式，了解學生在學習上的需求，以及學生動手能力，再結合教材知識，為學生選擇相匹配的實驗道具，輔助學生總結實驗流程，掌握小學科學的學習方法和技巧。創設實驗教學情境的方式較多，多媒體展示、實驗操作、生活演繹、趣味比賽、知識問答等都能激發學生實驗熱情?？茖W教師應根據教材內容，做出精準的判斷，從而構建實驗教學情境。小學生還處在發展階段，主動學習意識不強，存在貪玩好動心理，通過創設情境的方式，可以充分滿足學生的需求，科學設計實驗教學環節，啟發學生主動思考，培養學生邏輯推理能力，實現寓教于樂的教學目標。

例如，在人教版三年級下冊第二課《栽種植物》中，主要引導學生掌握播種技能，學會觀察種子萌發過程，記錄實驗報告，培養學生科學精神。在小學科學實驗教學課堂上，教師給學生發放問卷，調查學生喜歡的情境創設方式。很多學生選擇實驗操作，于是教師購買很多容易栽種的植物，給學生準備工具，讓學生自主栽種，提高學生學習積極性。學生在學習時，教師使用多媒體展示栽種植物的流程，鼓勵學生跟著上述操作，進行挖坑、栽種、澆水等操作。在栽種結束后，教師要求學生設計實驗報告，體現植株成活周期，以及后續澆水次數，實現學生有效學習。通過實驗情境的構建，學生能觀察植物生長過程，提升觀察能力的同時，滲透科學觀念，樹立實事求是的科學思想，彰顯學生在實驗教學中的主體性。

（二）設計實驗游戲，激發探究意識

豐富多彩的游戲，能吸引學生的注意力，當學生融入趣味游戲氛圍時，就會集中注意力，主動在游戲的帶領下，探究問題、發現問題、解決問題，獲得情感和能力的發展。小學科學與實驗的關系密切，同時實驗又是培養學生動手操作能力的途徑，但是傳統實驗教學內容枯燥，教師憑借教材開展活動，學生已經提前知曉實驗結論，又缺乏操作機會，所以最終失去學習興趣。如果教師把實驗用游戲的方式呈現給學生，讓學生親自感悟實驗過程，并嘗試自己總結實驗結論，不僅能激發學生探究興趣，還能加深學生對科學知識的印象。

例如，在人教版四年級上冊第二課《制作植物標本》中，教師設計實驗游戲，指導學生制作植物壓制標本，培養學生審美意識。在學生學習時，教師以花朵為例，告訴學生植物標本制作方法：（1）干燥處理。將選擇好的植物，鋪墊在報紙上，調整好位置，注意植物自然狀態，報紙對著壓在植物上，并用繩子綁好。標本紙和標本夾兩面接觸地方，多用幾張報紙，使壓力分布均勻，同時不會在壓的時候對標本產生破壞。（2）消毒處理。某些植物上會有一些蟲子或者蟲卵，如果不進行消毒，就會影響標本的形狀?？梢圆捎脷馕堆x的方法，3 天后蟲子就會消失。（3）貼標簽。已經干燥和消毒完的標本，應放在臺面上，擺好標本的位置和姿勢，用線縫在紙張上，并在下方粘貼標簽，最后整體裝上塑料膜，進行封層操作，方便保存的同時，有利于他人觀賞。學生掌握方法后，進行實際操作，做出個性化十足的植物標本，發揮實驗游戲教學的有效性，提高學生綜合素養。

（三）結合生活資源，明確實驗責任

所謂態度責任的核心素養，是指學生在明確認識科學規律、科學本質，了解科學技術與社會環境內在關系基礎上，在潛移默化中形成社會責任與科學態度。在傳統科學實驗教學時，部分教師會將實驗教學重點放在理論知識的講解上，而忽視學生實踐能力的培養。學生就算掌握了科學實驗知識，而不會靈活運用解決生活中的科學現象，也難以發揮科學知識的實用性。在核心素養理念下，關注學生學習態度和實驗責任的培養，科學教師在實驗教學時，應當結合生活元素，讓學生了解哪些科學知識不能在生活中隨意亂用，從而端正學生的責任意識，促使學生對科學實驗抱有嚴謹和細致的學習態度。

例如，在人教版四年級上冊第三課《我們認識的地球》中，科學教師滲透地球的歷史，并擴展學習內容，讓學生回憶生活中的環境污染，啟發學生主動思考。在小學科學課堂上，教師出示地球中各種自然現象的圖片，開展“小車實驗”課堂教學活動，記錄小車分別從桌面、球面迎面開過來的情況，思考：古人是怎么證明地球是圓形的呢？科學技術如何發揮作用？最后教師搜集生活中環境污染的紀錄片，如垃圾堆積、水污染、白色污染等，讓學生了解破壞環境，會給自己的生活造成什么影響。在此基礎上，教師開展垃圾分類實驗，給予學生紙殼、礦泉水瓶等，組織學生制作垃圾分類箱，整理廢舊實驗道具，培養學生保護環境的責任感。

（四）優化實驗訓練，提升學習品質

創新實驗課堂訓練設計，教師需要篩選和創新實驗形式，擴展學生科學知識視野，并給予學生實驗操作機會，增強學生動手意識。科學與自然、社會有諸多相同點，教師應挖掘相似部分，發揮其教育意義和價值，根據學生科學認知范圍，采取針對性的實驗訓練，讓學生減少弱項，實現高效率實驗學習。對于學生而言，自身發展關系國力，正所謂少年強則國強，教師應明確自身肩負的教育重擔，利用實地觀察、網絡交互、案例搜索、現象分析等多種方法，科學設計實驗訓練內容，并倡導學生大膽質疑，再根據學生的反饋，優化科學實驗教學結構，完善實驗教學任務，讓學生順利建立學科認知系統。

例如，在人教版四年級下冊第一課《電磁鐵的性質》中，教師研究學生能力，準備難度適中的訓練題目，并利用演繹實驗的方式，對電磁鐵的性質進行解讀，幫助學生理解概念性和抽象性科學知識，掌握實驗操作要領。為了讓學生對電磁鐵的性質認識得更加清晰，教師推出課外訓練任務：學生需要利用電池、導線、釘子，設計簡易電磁鐵裝置，接通電源后測試磁性，記錄實驗中發生的科學現象，分析電磁鐵磁力大小的影響因素。學生經過實驗后，明確磁力大小與電流強度、電磁鐵裝置上線圈匝數有關，并根據自己的猜想和假設，完成課外訓練任務。最后教師引導學生總結電磁鐵的價值和意義，以資料共享的方式，認識到電磁鐵在生活中的廣泛使用，還能列舉出相關案例，提升學生科學學習的優秀品質。

（五）明確實驗分工，開展合作學習

相較于傳統學習模式，小組合作學習可以增強學生合作意識，以及動手實驗能力，對促進學生綜合發展有積極作用。因此，在開展小學科學實驗教學時，教師應賦予每個小組成員任務，讓成員通過互相配合的方式，共同開展實驗學習，增強學生的參與感，豐富學生的學習體驗。由于學生的家庭環境、學習能力有所不同，采用單一教學方法，無法讓所有學生都進步，甚至會忽略學困生。而教師進行實驗教學時，將學生分成小組，每組成員分工明確，就會避免這樣問題發生，還能培養學生互幫互助的精神，樹立集體榮譽感，更好地踐行核心素養理念要求。

例如，在人教版四年級下冊第三課《聲音的傳播》中，教師開展小組合作實驗教學，為每個小組準備燒瓶、小鈴、水、皮管、夾子、底面開孔的小鼓、木棍、蠟燭、小鬧鐘等，并提出科學問題：聲音是怎樣傳播的？讓學生一邊觀察，一邊思考，通過親自動手，以及分組實驗的方式，論證聲音的傳播方式，交流和總結發生的現象，調動學生科學實驗探究的積極性。在實驗的過程中，教師為學生分配職能：操作員、觀察員、記錄員、匯報員等。學生彼此之間互相配合，用木棍敲擊、鬧鐘響鈴等方式探究聲音的傳播，分析在不同介質中聲音的傳播速度，培養學生實驗操作技能，初步學會有目的觀察和分析，自己總結和歸納出現的科學規律，為學生自主學習打下基礎，發揮學生自身的能動作用。學生通過感受聲音，體會科學實驗知識就在身邊，從而激發學生濃厚的學習興趣和求知欲望，實現學生長遠發展。

綜上所述，要實現小學科學教學的創新，就要挖掘核心素養培育內容，根據學生基本學情，構建高質量實驗教學課堂，讓學生得到有效鍛煉和發展。在核心素養視域下，創新小學科學實驗教學措施，應創設實驗情境，通過滲透科學觀念的方式，激發學生主動實驗的興趣。以設計實驗游戲的手段，引導學生在游戲中進行實驗，培養學生科學探究意識。結合生活中科學資源，開展趣味實驗教學，讓學生明確需要具備的責任。優化實驗教學主要內容，運用實地觀察等多種方法，提升學生學習品質。引導學生合作學習，明確實驗分工，提升學生學習效果，促進學生學科核心素養能力的成長。另外，教師自身也要不斷學習，通過聆聽其他專家講座，或者參與學校組織的培訓活動等，積極創新實驗教學目標和任務，確保學科教育始終保持在較高水平上。