改進(jìn)《認(rèn)識液體》實(shí)驗(yàn)教學(xué)

郭躍輝

〔摘? ? 要〕? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為小學(xué)科學(xué)課程的主要環(huán)節(jié)，其重要性不言而喻，在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和探究實(shí)踐能力等方面起到重要的促進(jìn)作用。為了更好地促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展，需要教師在日常教學(xué)中積極思考，勇于探索，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新方式方法。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新；探究實(shí)踐；科學(xué)思維

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻(xiàn)標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 067-069

一、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《課程標(biāo)準(zhǔn)》）把科學(xué)課程的目標(biāo)明確為培育中小學(xué)生的科學(xué)基本素質(zhì)，并突出了把核心素養(yǎng)作為科學(xué)教育目標(biāo)中的關(guān)鍵作用。從跨學(xué)科的核心素養(yǎng)到學(xué)科核心素養(yǎng)，都在傳遞一個(gè)教育理念：要“眼中有人”，要從強(qiáng)調(diào)“分”的訓(xùn)練轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)調(diào)“人”的培育。《課程標(biāo)準(zhǔn)》指出，科學(xué)課程要培養(yǎng)的學(xué)生核心素養(yǎng)，主要是指學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中，逐步形成的適應(yīng)個(gè)人終身發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力。

科學(xué)核心素養(yǎng)的養(yǎng)成離不開以探究和實(shí)踐為主的學(xué)習(xí)方式，引導(dǎo)學(xué)生積極參與、思考、動手實(shí)踐，經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程。筆者認(rèn)為，學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展與形成，離不開教師的引導(dǎo)和滲透。在《課程標(biāo)準(zhǔn)》指導(dǎo)下，作為一名小學(xué)科學(xué)教師，我們需要有與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)習(xí)理念，不斷提升學(xué)科教學(xué)的專業(yè)素養(yǎng)，進(jìn)而促進(jìn)自己的創(chuàng)新思維和解決問題的能力。在小學(xué)科學(xué)的日常教學(xué)中，教師善于對教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新改進(jìn)，既是促進(jìn)個(gè)人專業(yè)化發(fā)展的途徑，也是推動學(xué)生核心素養(yǎng)發(fā)展的有效途徑。

小學(xué)科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，從教材的編排中我們不難發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的比例占80%左右。因此，改進(jìn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，能夠?yàn)榇龠M(jìn)課堂教學(xué)和學(xué)生素養(yǎng)發(fā)展起到關(guān)鍵作用。實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有直觀性、探究性和實(shí)踐性，在小學(xué)科學(xué)的教學(xué)實(shí)踐中，仍存在部分教師和學(xué)生對于科學(xué)實(shí)驗(yàn)不夠重視的問題。如有的教師覺得做實(shí)驗(yàn)麻煩，把學(xué)生的分組探究實(shí)驗(yàn)變成教師口頭講解實(shí)驗(yàn)，部分學(xué)生把動手實(shí)驗(yàn)變成了背誦實(shí)驗(yàn)，這些現(xiàn)象都反映了部分地區(qū)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量堪憂。鑒于此，筆者認(rèn)為，對于現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新已刻不容緩，此舉一方面能降低教師準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材的煩瑣，另一方面也能提高學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的效率和質(zhì)量，更好地促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的全面發(fā)展。

二、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略

（一）以學(xué)生為主體

學(xué)生的核心素養(yǎng)包括：科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任。這就需要教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，把學(xué)生放在課堂的第一位，塑造學(xué)生善于思考、大膽交流、敢于表達(dá)的品質(zhì)，提高課堂的效率。首先，教師要基于學(xué)生的認(rèn)知水平和知識水平，進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的確立、教學(xué)內(nèi)容的選擇、教學(xué)方法的靈活運(yùn)用。高效的科學(xué)課堂，需要激發(fā)學(xué)生的探究興趣，因此在課堂活動設(shè)計(jì)中，教師可以選擇學(xué)生感興趣的、易于操作的實(shí)驗(yàn)，留給學(xué)生充分的思考時(shí)間，給予學(xué)生積極的鼓勵(lì)和引導(dǎo)。其次，教師在教學(xué)中，要基于學(xué)生的年齡特點(diǎn)，創(chuàng)設(shè)有趣的情境，帶領(lǐng)學(xué)生在真實(shí)性情境中運(yùn)用技能解決實(shí)際問題。

落實(shí)以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，需要教師激發(fā)學(xué)生的興趣，讓學(xué)生積極參與，主動學(xué)習(xí)，從而獲得成功的體驗(yàn)。筆者認(rèn)為，加大學(xué)生實(shí)驗(yàn)的成功體驗(yàn)對于實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是至關(guān)重要的。在新課改背景下，對學(xué)生的主體地位的重視，強(qiáng)化了對學(xué)生全面發(fā)展的要求。教師在實(shí)際教學(xué)中要注意將實(shí)驗(yàn)與生活相結(jié)合，對于有難度的實(shí)驗(yàn)，可以進(jìn)行改進(jìn)從而適應(yīng)學(xué)生的發(fā)展水平，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中激發(fā)新的興趣，并且獲得成功的體驗(yàn)。

（二）巧用身邊材料

小學(xué)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容多與實(shí)際生活有著緊密的聯(lián)系。因此，為實(shí)現(xiàn)核心素養(yǎng)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新，教師可以巧用身邊的材料，以簡單、熟悉、高效的方式，進(jìn)行教材實(shí)驗(yàn)的重新設(shè)計(jì)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和探究能力，發(fā)展學(xué)生的核心素養(yǎng)。首先，在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇中，要注重生活中常見的材料的引入。教材中的一些實(shí)驗(yàn)對于小學(xué)生而言，存在復(fù)雜和抽象的問題，為了降低難度，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，就需要教師對原有的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行生活化的改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)易于操作、貼近生活，拉近學(xué)生與科學(xué)知識的距離，促使學(xué)生積極踴躍地參與實(shí)驗(yàn)。

巧用身邊的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，既保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真實(shí)性，也體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的多元性。教師在日常的教學(xué)中，可以鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)器材的改進(jìn)、實(shí)驗(yàn)工具的自制，也可以靈活應(yīng)用各種實(shí)物進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，從而帶領(lǐng)學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)的本質(zhì)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，調(diào)動學(xué)生的積極性。例如，可以利用身邊的杯子、紙盒、鏡子、衣服、玩具等展開趣味實(shí)驗(yàn)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和探究實(shí)踐能力。

（三）改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

為了促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展，教師還需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的改進(jìn)。首先，在課堂教學(xué)中，教師需要基于核心素養(yǎng)的要求，通過對教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容的調(diào)整，合理安排實(shí)驗(yàn)教學(xué)，適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行創(chuàng)新，包括教學(xué)內(nèi)容、計(jì)劃、過程等，都可以優(yōu)化創(chuàng)新，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與，敢于大膽猜測和動手實(shí)踐。其次，教師要對學(xué)生提出的好想法給予鼓勵(lì)，讓其逐步增強(qiáng)自信心，培養(yǎng)學(xué)生良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，對科學(xué)實(shí)驗(yàn)有正確的認(rèn)知。最后，對于傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，可以進(jìn)行靈活設(shè)計(jì)與創(chuàng)新。

三、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

（一）分析實(shí)驗(yàn)

《認(rèn)識液體》選自蘇教版小學(xué)科學(xué)三上第三單元第2課。本課內(nèi)容以一系列觀察、比較活動為主導(dǎo)，進(jìn)而研究不同液體的性質(zhì)。教材活動中要求學(xué)生觀察和比較不同液體的性質(zhì)，需要教師引導(dǎo)學(xué)生從氣味、顏色、黏稠度和透明度等方面對不同的液體進(jìn)行探究。通過教學(xué)實(shí)踐，筆者發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對于顏色、氣味、透明度都能順利地運(yùn)用感官觀察，對于黏稠度的比較卻無從下手，以實(shí)驗(yàn)失敗告終，效果甚微。究其原因，在于教材所用的實(shí)驗(yàn)裝置過于簡單，因此教師對教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)就顯得尤其迫切。主要表現(xiàn)在如下幾個(gè)方面。

1.器材缺陷嚴(yán)重

教材提示的實(shí)驗(yàn)器材有（如下圖）塑料板，油、水、牛奶、蜂蜜。在實(shí)驗(yàn)的過程中發(fā)現(xiàn)，實(shí)驗(yàn)裝置比較簡陋，簡單的一塊塑料板，用畫線的方式標(biāo)注出起點(diǎn)和終點(diǎn)，倒出四種液體進(jìn)行觀察，最先通過的液體，黏稠度最小。實(shí)際上，因?yàn)閷W(xué)生的力氣大小不同，倒出來的液體的量大小不同，很難做到等量，使實(shí)驗(yàn)的變量因素沒有得到控制，誤差很大。

2.實(shí)驗(yàn)效果甚微

教材里的塑料板，長度過短，導(dǎo)致學(xué)生觀察的時(shí)間過短，要在短時(shí)間內(nèi)區(qū)分出四種液體的排序，實(shí)在為難學(xué)生，即使在注意力高度集中的情況下，依然可能存在較大的誤差。

3.實(shí)驗(yàn)材料消耗大

按照教材的提示，讓學(xué)生自主倒出四種液體，在教學(xué)時(shí)發(fā)現(xiàn)，學(xué)生操作比較無序，多倒、亂倒的現(xiàn)象比較突出，而且塑料板流下來的液體容易污染桌面。即使教師提供盤子接住，也會導(dǎo)致四種液體混合，材料不可再利用。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的裝置

針對上述問題，經(jīng)嘗試實(shí)踐，筆者認(rèn)為可以從裝液體的容器以及軌道的長度進(jìn)行改進(jìn)，讓液體流速板的功能多樣化，滿足學(xué)生的探究需求，并且易于操作，便于觀察，還可以重復(fù)多次使用，大大提升實(shí)驗(yàn)效益。

1.易于操作的容器

采用PVC透明管，將四支PVC管固定在塑料板上，將油、水、牛奶、蜂蜜四種液體分別裝在四支PVC管里面，用膠帶把管的首尾兩端密封嚴(yán)實(shí)，這樣可以控制四種液體的體積一樣，解決在起點(diǎn)處傾倒液體不一樣多的問題，有利于保證實(shí)驗(yàn)的公平和提高實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性。

2.易于觀察的軌道

本次使用的PVC管相對于傳統(tǒng)的液體流速板，有兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)：一是軌道內(nèi)徑達(dá)到2厘米，液體能順利地沿著管壁流下，不會產(chǎn)生阻礙，而傳統(tǒng)液體流速板的軌道只有0.5厘米，實(shí)驗(yàn)時(shí)容易因?yàn)橐后w的表面張力的影響，遲遲流不下來，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。二是軌道的長度適宜，達(dá)到30厘米，便于學(xué)生有足夠的時(shí)間觀察和記錄液體到達(dá)底部的排序，很好地滿足了本次實(shí)驗(yàn)的要求，效果顯著。

3.易于回收的裝置

傳統(tǒng)的液體流速實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)后四種液體混合后只能當(dāng)廢液處理，不能回收再利用。本次實(shí)驗(yàn)采用PVC管作為液體流速板的軌道，兩端都有密封，流到底端的液體，靜置一段時(shí)間后可以重復(fù)實(shí)驗(yàn)，既解決了實(shí)驗(yàn)的衛(wèi)生問題，又能多次使用，真正做到環(huán)保且高效。

（三）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的效果

1.嚴(yán)謹(jǐn)性

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為基礎(chǔ)的學(xué)科，這就要求學(xué)生在日常學(xué)習(xí)中，能夠以認(rèn)真、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度對待課堂活動。為了幫助學(xué)生收獲更多的科學(xué)知識，訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維，教師應(yīng)該將培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)作為主要目標(biāo)，在實(shí)際教學(xué)活動中，不斷改進(jìn)教學(xué)方式，采取有效的教學(xué)手段，幫助學(xué)生樹立科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度。在培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)過程中，?教師要為學(xué)生提供親自操作的機(jī)會，?這有利于其明確實(shí)驗(yàn)的過程和步驟，?并且在反復(fù)實(shí)驗(yàn)時(shí)深入挖掘和探究，?進(jìn)而樹立求真與嚴(yán)謹(jǐn)?shù)挠^念，?形成科學(xué)素養(yǎng)。

教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)遵循控制變量的科學(xué)要求，在保證實(shí)驗(yàn)嚴(yán)謹(jǐn)性的基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新。幫助學(xué)生從一開始的無從下手到改進(jìn)后的井然有序，實(shí)現(xiàn)相同體積的液體從相同距離的PVC管流過，通過比較到達(dá)終點(diǎn)的速度，即可知道不同液體的黏稠度。

2.可操作性

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，設(shè)計(jì)可操作性強(qiáng)的活動，?有助于學(xué)生真正參與其中，?只有學(xué)生有求知欲，積極參與，?才能實(shí)現(xiàn)科學(xué)探究活動的有效性，?最終得到收獲。所以在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，?要盡量考慮學(xué)生的發(fā)展水平以及教學(xué)材料的實(shí)際，采用符合實(shí)際的方案，?讓學(xué)生容易上手，提高有效性，從而更好地開展科學(xué)探究活動。

本次實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，改進(jìn)后的液體流速板，學(xué)生更容易操作。可以更好地控制四種液體，實(shí)現(xiàn)同時(shí)流下，達(dá)到了事半功倍的效果。過終點(diǎn)的時(shí)候，減少傳統(tǒng)的用盤子接液體的工作量，提升小組合作的效率，也激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣。

3.準(zhǔn)確性

在探究實(shí)驗(yàn)中，能否順利地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的效果，取決于數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。一份可靠的數(shù)據(jù)是實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析的依據(jù)，可以幫助我們收獲準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。但在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生往往意識不到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的重要性。因此，在科學(xué)探究的過程中，教師要引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理地運(yùn)用采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，關(guān)注實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)背后的信息。這樣，不僅能使學(xué)生獲得知識，而且能提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和實(shí)證意識。

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師運(yùn)用加長版的液體流速板，使四種液體流過終點(diǎn)的時(shí)間也增加了，因此給學(xué)生留下了充足的觀察、記錄時(shí)間。學(xué)生只需要集中注意力觀察，便可以準(zhǔn)確地排序，減少了因?yàn)檎`差產(chǎn)生的干擾，提高了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。教師要在實(shí)驗(yàn)過程中注重培養(yǎng)學(xué)生對數(shù)據(jù)的敏感性，讓學(xué)生明白數(shù)據(jù)準(zhǔn)確的重要性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐、創(chuàng)新能力，從而全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

綜上所述，基于核心素養(yǎng)發(fā)展下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以有效提高學(xué)生的探究實(shí)踐能力以及創(chuàng)新思維能力，進(jìn)一步推動小學(xué)科學(xué)課程的改革和轉(zhuǎn)型，最終促進(jìn)學(xué)生的核心素養(yǎng)發(fā)展。作為小學(xué)科學(xué)教師，應(yīng)該以實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新為載體，采用多種手段創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方式和方法，多維度地理解小學(xué)科學(xué)核心素養(yǎng)的含義，這樣，就可以很好地提升科學(xué)課堂的效率，并將核心素養(yǎng)滲透于課堂教學(xué)實(shí)踐，一方面發(fā)展了學(xué)生的創(chuàng)新意識與探究能力，另一方面也促進(jìn)了教師專業(yè)素養(yǎng)的提升，一舉兩得，讓科學(xué)課堂真正做到課程育人。

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