實驗教學中的教師指導至關重要

〔摘 要〕 小學科學實驗教學中，有效的指導對于激發學生的科學興趣和培養科學思維至關重要。科學實驗教學強調學生的主動參與、探究式學習和實踐操作，旨在通過實驗活動深化學生對科學概念的理解。在科學實驗教學中，教師不僅要充當信息的提供者，還要成為指導者和協助者，幫助學生通過實踐活動構建科學知識體系。此外，科學實驗教學還包括創設適合學生的實驗環境、確保實驗的安全性、激發學生的探究精神，以及進行適當的實驗后總結。基于此，本文旨在探討教師如何在小學科學教學中有效指導實驗方法，以促進學生全面而深入地學習。

〔關鍵詞〕 小學科學；實驗教學；教師指導；應用策略

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2024） 23 094-096

一、實驗教學的價值

（一）激發學生的學習興趣

小學科學課堂實驗探究教學對于學生來說具有極高的價值，其中之一便是有利于激發學生的學習興趣。通過實驗探究，學生可以直接觀察和參與科學現象，這種親身體驗遠比單純的書本學習更吸引人。在實驗中，學生可能會遇到意想不到的結果，這種發現的過程使學習變得更加有趣和刺激。實驗探究鼓勵學生提出問題、探索答案，探索過程能夠激發學生的好奇心和探究欲。

（二）培養學生的團隊意識

在實驗探究過程中，學生通常需要與同伴合作，共同完成實驗任務。此合作過程促使學生學會協同工作，理解團隊合作的重要性。團隊內部的分工和協作能力是實驗探究的關鍵要素，學生在實驗中扮演不同的角色，學習如何有效協調與合作，以實現共同目標，并且團隊實驗活動需要學生之間頻繁地溝通和交流。這不僅能幫助學生表達自己的想法，還能學習傾聽和理解他人的觀點。在團隊中，學生需要承擔不同的職責，有助于培養學生的責任感和領導力，尤其是在解決團隊內部的問題和挑戰時。在團隊合作過程中，學生會遇到不同的意見和方法，而學習尊重和接受不同的想法，對于培養團隊合作精神至關重要。

二、實驗教學中教師的指導策略

（一）通過指導實驗準備，鞏固實驗的基礎

實驗內容應與理論知識緊密結合，使學生能夠通過實踐加深對理論的理解。教師可以選擇適合學生年齡和認知水平的實驗內容，確保實驗目的和步驟都是清晰、簡單易懂的。要確保所需材料齊全，適合學生操作，且數量足夠班上學生使用。教師在指導實驗演示前，須對學生清楚地說明每一步的操作方法和注意事項，并根據學生的反饋和學習效果，定期調整和優化實驗內容和方法。

1.實驗課前——告知學生收集素材，奠定實驗基礎

實驗課前告知學生收集素材是一種有效的方法，不僅奠定了實驗的基礎，還能夠增強學生的參與感和探究興趣。以教科版《電磁鐵》一課為例，教師首先介紹電磁鐵的基本概念，解釋為什么學習電磁鐵對理解電磁學原理和現代技術應用（如電動機、變壓器等）很重要。然后指導學生明確收集什么樣的信息和材料，例如電磁鐵的工作原理、應用場景和制作方法，鼓勵學生通過書籍、互聯網、視頻教程等多種渠道收集信息。組織課堂討論，讓學生分享找到的資料，促進相互學習和靈感激發，如鐵芯、絕緣銅線、電源等。學生思考如何在生活中應用電磁鐵，如在發電機、門鈴等設備中的應用。通過收集資料，學生可以更深入地理解電磁鐵是如何工作的。在收集和分析信息的過程中，學生將體驗到科學探究的步驟和方法，會發現電磁鐵在不同領域的創新應用，激發對科學和技術的興趣。

2.實驗課中——創設實驗情境，激發課堂學習興趣

夸美紐斯曾說過：興趣是創造一個歡樂和光明的教育環境的主要途徑之一。事實證明，要想讓學生學習知識，興趣尤為重要。為此，實驗情境應盡可能與學生的日常生活相關聯，不僅能使學習內容變得更加生動和具體，而且能夠提高學生對學習材料的興趣。通過提出具有挑戰性的問題和未解決的科學問題也可以激發學生的好奇心和探究欲望。

以《磁鐵有磁性》課為例，教師從學生日常生活中的磁鐵應用導入，如冰箱貼、指南針等，讓學生意識到磁鐵的普遍存在和重要性。接著創設情境，例如“尋寶游戲”，在教室里放置一些小型鐵質物品，讓學生使用磁鐵找到它們。教師可以提出一些關于磁性的基本問題，如“磁鐵能吸引哪些物質？”“磁鐵有哪些性質？”以此引導學生進入學習主題。學生共同探討磁鐵能吸引哪些類型的物質，如鐵、鎳、鈷等，并解釋非磁性物質為何不被吸引。教師簡單介紹磁場的概念，并通過實驗（如使用鐵屑和紙）來直觀展示磁場的存在，讓學生進行簡單實驗，如使用磁鐵吸引不同物品，觀察哪些物品被吸引，哪些不被吸引。引導學生觀察實驗現象，記錄實驗結果，并鼓勵學生提出自己的解釋。學生在實驗和討論中積極思考，嘗試解釋觀察到的現象。在教師的引導下，學生能夠回答關于磁性的基本問題，并嘗試對復雜現象提出自己的見解。通過這一過程，學生不僅理解了磁鐵的基本性質，還學會了科學觀察和思考的方法，能夠將學到的知識應用于新情境，增強了解決問題的能力。

（二）通過指導實驗細節，增強實驗的規范性

科學實驗的本質是探究未知，而規范的實驗操作是科學方法的核心，實驗細節的掌握直接影響結果的準確性和可重復性。精確掌握實驗步驟和條件可以確保實驗結果的有效性，從而提高整個實驗的教學效果。通過強調實驗細節的重要性，可以培養學生的細致觀察力和嚴謹的科學態度；通過關注實驗的每個細節，學生可以學會如何批判性地評估實驗過程和結果，這對于培養批判性思維非常重要。規范的實驗操作還能夠幫助學生更好地理解科學探究過程，提升學生解決問題和進行科學研究的能力。

以《測量氣溫》一課為例，首先，教師應向學生介紹氣溫計的結構和基本原理，解釋水銀或酒精在溫度變化下膨脹和收縮的原理。向學生展示如何識別氣溫計上的刻度，解釋如何準確讀取溫度。在實際操作前，教師演示并指導學生如何正確持握和放置氣溫計，并告知學生避免將氣溫計暴露于陽光下或放置在熱源附近，以防影響準確讀數。學生在教師的指導下，自行使用氣溫計進行溫度測量，記錄下自己測量的溫度，并與同伴進行比較，討論產生差異的原因。教師要強調氣溫計是易碎品，使用時要小心，以免破損或意外吸入水銀（如果使用的是水銀溫度計）。指導學生如何正確存放和清潔氣溫計，以及在發生破損時的應急處理方法。通過實踐操作和結果討論，學生學會了如何科學地思考、分析數據，以及如何從實驗中得出結論。

（三）通過指導自制實驗器材，提高實驗的有效性

通過教師指導動手制作實驗器材，學生可以更深入地理解器材的工作原理和實驗的基本概念，有助于從根本上理解科學過程。自制實驗器材的過程本身就是一種學習體驗，能夠激發學生的興趣和提高參與度。當學生親手制作和使用自己的器材時，會對實驗結果產生更大興趣。

1.教師自制教具

部分學校通常在科學實驗器材方面存在一定的局限性，如器材種類不全、數量有限或不適合小學生操作。這些局限性會影響實驗教學的廣泛性和深入性，而自制實驗器材可以有效彌補學校現有實驗器材的不足，讓每個學生都有機會參與實驗學習。由于經費和資源的限制，許多學校無法購買足夠的或者最新的科學實驗器材。這時教師可指導學生自制教具，一是可以根據學生的年齡和學習水平進行調整，二是更符合小學生的學習需求。教師在指導自制教具時，需要有明確的教育目的，確保其能有效幫助學生學習概念。以《雨天中的布料》一課為例，教師可以自制小型噴霧器模擬雨水對不同布料的影響，旨在幫助學生理解不同材質布料對水的吸收性和排斥性，以及這些特性如何影響布料的使用和功能。通過用噴霧器模擬雨水，學生可以觀察到不同布料對水的反應，增加實驗的趣味性和互動性。此外，學生能夠實際理解和觀察到不同材質布料的吸水性和防水性，從而更深入地理解這些材料的應用。

2.學生自制器材

學生可以結合自己的興趣制作一些實驗器材，這樣可以在提高學生動手動腦能力的同時，促進學生科學知識的內化和科學素養的提升。在制作過程中，學生需要思考如何設計和制作教具，有助于培養其創新思維和解決問題的能力。團隊合作制作教具的過程也促進了學生之間的溝通和合作。

（四）通過優化實驗教學，引導學生深度思考

在快速變化的社會中，學生需要具備深度思考、解決問題和創新的能力。通過優化實驗教學，指導學生進行深度思考，可以幫助學生養成深度學習的習慣。深度思考是一種高階思維技能，包括分析、評估、創造等能力，這些都是當今社會所需的關鍵能力。

以“熱是怎樣傳遞的”實驗為例，教師先向學生介紹熱傳導的基本原理，例如熱量如何通過物體傳播，再演示實驗操作，如將金屬棒一端放入熱水中，另一端放置溫度計。但學生對于熱傳導的機制只有表面理解，缺乏深入認識，或者只關注實驗結果是否符合預期，而忽視過程中的觀察和分析。優化之后，教師在實驗前提出引導性問題，如“不同材料傳導熱量的效率是否相同？”鼓勵學生進行假設，并根據假設設計自己的實驗，如選擇不同的材料測試熱傳導效率，并分組進行實驗。團隊進行合作和交流，每個組成員承擔不同的角色。通過自主設計實驗和深入討論，學生的實驗學習變得更加主動和更具批判性。

（五）通過指導實驗總結，提升學生科學素養

在科學教育中，實驗總結是整個學習過程的關鍵部分，不僅是復習和鞏固所學知識的機會，更是培養學生科學素養的重要環節。實驗總結能幫助學生加深對實驗內容的理解，聯系理論與實踐。教師要指導學生組織和表達自己的想法，使用科學術語，清晰、準確地描述實驗和發現。在學生完成總結后，教師要提供具體、建設性的反饋，鼓勵學生間的交流和討論，或者利用科技工具，如計算機軟件，幫助學生更有效地收集數據、制作圖表和撰寫報告。此外，物品收集也很重要，如確保實驗臺和周圍區域清潔；移除所有化學品殘留物和其他物質；徹底清潔所有使用過的器材，如試管、燒杯等，并將它們放回原位；正確處理實驗中產生的廢棄物，如化學實驗的廢液應按照學校的安全指南處理；確保敏感設備，如電子天平、光學儀器等正確存放在干燥、安全的地方；等。最后確保所有電源設備已關閉，如加熱器、電磁攪拌器等，還要進行最后的安全檢查，確保所有危險品正確存放。

三、結語

總體而言，有效指導小學科學實驗教學需要教師在多個方面發揮關鍵作用，包括創造安全、有趣且富有挑戰性的實驗環境，鼓勵學生主動探究和實踐，以及通過深入討論和反思來加深學生對科學概念的理解。此外，教師應該注重培養學生的科學探究能力和批判性思維，這不僅有助于科學知識的學習，也是學生未來學術研究和職業成功的關鍵。通過這些方法，小學科學實驗教學可以成為激發學生學習興趣、培養創新思維和終身學習能力的強大工具。

【本文系建甌市2022年度教育科研課題“教師在小學科學實驗探究中進行有效指導的研究”階段性成果，課題立項批準號B22004】

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