小學科學實驗教學優化路徑探析

李靜 楊友樂

學生對科學實驗比較感興趣，教師在設計實驗教案時，需要作優化處理，以提升實驗教學的效率，讓學生在實驗學習中增長學科知識。同時，教師通過整合教學內容、傳授操作方法、創新訓練環境等方式，圍繞觀察實驗、探索實驗、演示實驗展開教學，可以讓學生主動參與實驗學習活動，對實驗過程、實驗原理、實驗結果進行深入探究，從而促進其學科認知的順利轉化。

一、發掘教學內容，優化觀察實驗

觀察實驗是最常見的實踐活動，學生對生活中的觀察行為也很熟悉。實驗教學中，教師對實驗目標作梳理，對實驗程序作優化處理，都能夠輔助學生順利進入實驗操作環節。

1.明確實驗目標。在設計實驗方案時，教師不僅要深度解析教學內容，還要對學生學習基礎有清晰的把握。學生對實驗的認知還比較膚淺，在目標篩選時，教師要對實驗操作環境、實驗步驟、實驗材料等作具體分析，特別是實驗內容和實驗原理。

例如，在教學《光的反射》一課時，教師設計的實驗任務是：以學習小組為單位，搜集適合的材料，利用鏡子折射原理，設計制作簡易潛望鏡，準備參與班級集體展示活動。學生對潛望鏡制作充滿興趣，教師引導學生觀察圖片，對潛望鏡原理作具體分析，為學生提供一些制作建議。教師針對學生的學習心理展開潛望鏡制作任務，成功調動了學生的制作熱情。潛望鏡制作原理很簡單，其制作的關鍵是材料的搜集，需要一些小鏡子以及硬紙盒或木板等材料進行規劃設計，經過反復試驗，才能獲得預想的效果。教師設計制作任務，這個活動帶有實驗意味，因為是集體任務，其操作難度也會大大降低。

2.設定實驗程序。觀察實驗需要有明確的操作方向，教師對實驗內涵作深度剖析，對實驗操作程序作科學梳理，可以為學生順利進入實驗核心創造良好條件，確保觀察實驗的順利展開。教師設計實驗方案時，要對實驗條件作具體分析，可以帶領學生參與實驗材料的準備活動，這樣學生可以在實際參與過程中獲得豐富的實驗體驗。

例如，在教學《雨和雪》一課時，教師為學生提供了酒精燈、火柴、燒杯、玻璃片、熱水、冰塊、試管夾等實驗材料，先利用多媒體播放模擬實驗動畫視頻，引導學生梳理實驗操作步驟。學生對實驗程序有了清晰認識后，教師指揮學生進入實驗操作環節。經過小組集體合力研究，逐漸理順實驗步驟，如此，實驗獲得豐富成果。在實驗結論討論評價環節，教師指導學生作深度思考，對實驗原理進行深入討論，逐漸形成實驗認知。

二、傳授操作方法，優化探索實驗

學生有實驗熱情，但其操作方法積累還比較薄弱，教師應針對學生學習需要，及時傳授操作方法，為學生的實驗探索起到激勵和輔助的作用。

1.理清實驗步驟。探索實驗帶有創新意味，教師組織學生進行實驗操作時，不僅要給學生規劃清晰路線，還需要給予更多的方法指導，交代實驗操作要領，對實驗具體步驟作詳細分解，確保探索實驗的順利展開。

例如，在教學《地球的表面》一課時，教師先組織學生觀察地球表面的相關圖片和視頻，然后讓學生結合生活觀察經歷，說說地球表面的特點，最后設計實驗任務：以學習小組為單位，自行搜集適合的材料，制作地球表面模型，看哪一個小組制作更成功。制作完成后，學生將制作的成品都展示出來。在展示評價環節，教師要求學生作集體評選，推出最佳設計。學生借助集體力量展開實驗操作，獲得更多學習體驗。案例中，學生對制作實驗比較感興趣，教師及時推出實驗任務，調動效果顯著。

2.傳授實驗方法。實驗需要方法支持，學生學法積累有限，教師針對性地作學法傳授，其應用價值更為豐富。探索實驗要理清實驗原理，需要對實驗過程和步驟作深入研究，找到正確的觀察點，還要展開科學的操作，這樣才能獲得預想的成效。

例如，在教學《云和霧》一課時，教師在課前準備了量筒、溫水、線香、冰袋、冷水等材料，先引導學生觀察圖片，對云和霧的自然現象作觀察，讓學生介紹云和霧的特點。為激發學生的學習熱情，教師推出實驗方案，利用給定的材料，現場制作“霧”。學生對實驗原理不是很清晰，教師先利用多媒體作動畫展示，然后讓學生以小組為單位展開實驗操作。因為材料準備齊全，學生順利進入實驗環節，教師跟進觀察，對學生實驗操作存在的問題及時糾正。經過一番探索，學生都成功制作出“霧”，對這種自然現象有了更真切的認識。

三、創設學習情境，優化演示實驗

演示實驗由教師現場操作，給學生提供觀察學習機會，教師要做好演示介紹，組織學生展開實驗猜想，然后進行驗證操作，讓學生在觀察和討論的過程中建立學科認知。

1.組織實驗猜想。教師進行演繹實驗操作時，要注意設計一些猜想活動，這樣可以調動學生實驗學習興趣。實驗猜想具有較強的調動性，學生大多對實驗結果充滿好奇，教師組織學生作實驗結果猜想，讓學生在實驗展示過程中有更多期待，也可以讓學生對實驗結論作深度分析，這樣可以提升實驗教學品質和效率。

例如，在教學《熱傳導》一課時，教師在課前準備了火柴、竹片、鐵片、勺子、燒杯、水槽、冷水、熱水等實驗材料。學生對這些實驗材料都比較熟悉，教師開始設計實驗方案，并要求學生作實驗猜想：我們對熱傳導比較熟悉，生活中也有一些經驗積累。這里有竹片、鐵片、勺子等物品，這些東西導熱性會如何呢？不妨先作猜想，哪一種東西導熱性能最好？學生進入實驗猜想環節，紛紛給出自己的判斷。學生猜想之后，教師開始做演示實驗，讓部分學生主動參與實驗環節，親自參與實驗測試。經過實驗操作，學生對其猜想做驗證，逐漸建立實驗認知基礎。教師設計演示實驗，讓學生作猜想，給學生創造參與機會。教師與學生一起展開實驗操作，將演示實驗作優化處理，實驗帶上探索意味，學生從中獲得的學習體驗更為深刻，對熱傳導相關概念和原理有了更全面的理解。

2.指導實驗討論。演示實驗過程中，教師組織學生對實驗現象、實驗結論作具體分析，能夠成功激發學生學習的主動性，也能夠促進實驗認知的成長。演示實驗具有直觀性，教師還要對實驗展示形式作優化處理。教師組織演示實驗時，可以讓學生參與其中，這樣能夠讓學生產生更鮮活的體驗感知。

例如，在教學《刺激與反應》一課時，教師在課堂導學環節，邀請學生在講臺上完成一個實驗。首先，教師拿出一個直尺，將直尺豎立手握上端，讓學生兩只手放在直尺下端，做好準備，隨時抓住直尺。然后，教師松開直尺，直尺下落過程中，學生抓住直尺，看一下手掌下部握住直尺的刻度。幾位學生輪流參與實驗，看哪一個學生反應最快。在實驗操作過程中，教師要求學生作觀察，并在實驗結束后展開討論，對實驗原理作分析解讀。這個實驗屬于一項測試反應能力的小實驗，學生進行實驗討論時，對實驗數據作分析，對刺激和反應作概念解讀。教師與學生一起進行實驗操作，讓學生主動解析討論實驗結論，給學生帶來更多理性思考的機會。從學生實驗操作、分析情況能夠看出，教師教學設計是比較成功的。

綜上所述，實驗教學有自身特點，教師需要做好多重優化處理，對實驗方案、實驗組織、實驗原理、實驗結論作深度研究，為學生順利進入實驗學習提供更多方法支持，有效提升實驗學習品質。