小學科學實驗類型及教學策略

實驗是小學科學教學的重要內容，也是學生進行科學探究的主要過程。實驗活動能通過感官刺激、動手操作喚起學生對于科學知識學習的熱情，其真實、生動、形象、直觀的過程更是他們從中獲得豐富的知識、訓練科學思維、養成科學態度的有效途徑。因此小學科學課堂上實驗教學的成敗，決定著科學課程目標能否達成。鑒于此，我在對小學階段的科學實驗進行整理、歸類的基礎上，提出了各類型實驗教學的策略建議，并結合實例進行分析。

小學階段的主要實驗類型

小學階段，學生要參與的科學活動很多，包括：科學觀察、科學調查、種植、養殖和科學實驗等諸多類型。科學實驗是其中很重要的一部分，也是課堂教學40分鐘內學生參與科學學習最為常見的活動形式。綜合考慮實驗操作要求及實驗目的，做出如圖1所示整理，不難發現，小學階段的實驗類型并不復雜。在整體把握實驗類型的基礎上，整理出每一種實驗類型在教學中的落實策略，對教師開展實驗教學會有一定的幫助。

不同實驗類型的教學策略

雖常說“教無定法”，但每種實驗類型、每個實驗活動指向的目標、能幫助學生獲得的發展確實有明確的基本要求。掌握了落實每種實驗的基本要領，能保證我們的課堂實驗活動不會偏離方向，不會勞而無獲。

1.操作技能實驗落實的要領——規范、知其所以然、操作口訣

規范是實驗操作要求，知其所以然、操作口訣是落實規范的策略。以“測力計”的使用為例：教材對測力計的規范操作給出了非常明確的要求，其要求包括手持的位置、讀數視線、讀數歸零、不超過測力限度等方面。只有嚴格按照這些“規范”來操作，才能最大限度地保證獲得的數據科學、有效。教學中如何將這些“規范”植根于學生的認識并指導他們的操作？這是每一位科學老師都關心的問題。

我認為，落實規范的有效教學策略不是簡單地提出要求、識記要領、反復操作，而應該是幫助學生知其（規范）所以然（為什么要這樣）。例如，對比測量同一個物體的重力時，俯視、仰視和平視讀數會對數據產生影響，學生因此明確視線平視的道理，教師再引導他們將此道理遷移到“溫度計讀數”“量筒讀數”等工具使用方法上。

教師還可以提供“試誤”機會，讓學生在測試同一種鉤碼所受重力并進行數據對比后思考：為什么數據差異這么大？引導他們反思指數歸零檢查對測量結果的影響，認識到工具檢查很重要。

對于“不測超過測力限度的力量”這一規范的認識，教師可以借助橡皮筋讓學生體會過大的力導致橡皮筋彈力失效而無法復原，再遷移認識測力計彈簧的彈性限度。

像這樣“知其然”的規范才能真正植根于學生的認識，作用于他們的操作。

對于一些規范比較多、操作步驟較煩瑣的實驗，教師幫助學生歸納一些操作口訣，也是落實規范的好策略。例如，“過濾”實驗中的“一貼、二低、三靠”，臨時裝片制作中的“切、展、蓋、染”，溫度計讀數中的“零上溫度從0開始往上數，零下溫度從0開始往下數”等，這些操作口訣對學生的規范操作有很好的促進作用。

2.建立概念、形成認識的實驗落實要領——豐富體驗、關注描述、歸納提升

體驗是形成認識的基礎，體驗越豐富，認知基礎就越牢固。描述是將體驗轉化為認識的手段，是學生思維發展的必經環節。歸納提升，是認識從量變到質變的過程，直接指向概念的形成。

以“電路”內容為例，教師可以給學生充足的時間，讓他們嘗試點亮小燈泡，摸索盡可能多的連接方式，獲得了豐富的體驗后將嘗試的各種方式用擺、連、畫等方式記錄下來，再說說自己是怎樣連接的。學生在經歷操作和描述的過程中，逐漸從一種“盲目的試”提升為“帶思維的試”，最后發展為“有方法、有目的的操作”，此刻，再引導他們歸納成功操作的相同點，判斷小燈泡不能點亮的原因，幫助他們順利地建立電路的概念。

3.借助對比做出判斷的實驗落實要領——條件公平、因素關聯、條件控制

對比實驗是小學階段常見的實驗類型。這類實驗中，教師要幫助學生認識到條件公平、因素關聯是關鍵，即引導他們認識到實驗現象、結論與實驗條件之間的關系，找準實驗的不同條件。條件控制是這類實驗的重點，其一方面指嚴格控制相同條件，保證其不對實驗現象造成影響；另一方面指設置對比度明顯的不同條件，以擴大實驗現象差異，確保結論與現象之間的關聯。

教師要注意，在不同年段中對比實驗教學的側重點有所差異。

三、四年級學生剛接觸對比實驗時，強化條件公平是重點。教師可以借助學生都熟知的100米賽跑打比方，把學生能理解的“沒有同一起跑，沒有同一場地，就不公平，其結果就不能判斷誰輸誰贏”比賽規則遷移到“對比實驗相同條件的嚴格控制非常重要”這一認識上。

到了五、六年級，教師要選擇一些典型的問題，指導學生較完整地經歷對比實驗的研究過程，從設計實驗到動手操作一步一步落實到位。同時，在學生研究對比實驗的過程中，引導他們體會到所研究問題與不同條件的關系，理解“加大對比度”的意義，逐步掌握對比實驗方法。

在此基礎上，教師還應跳出具體的問題，引導學生整體把握對比實驗設計，當他們有了這樣的整體認識，其對比實驗設計能力就能真正提升，當他們遇到水分對鐵生銹的影響、線圈多少會影響電磁鐵磁力等探究問題時，就能科學規范地設計出實驗方案。

4.通過模擬探明原因的實驗落實要領——模擬真實、一一對應、遷移解釋

對于在實驗室里無法真實再現的一些現象和問題，我們通常采用模擬的方式來幫助學生建立認識。雖說是模擬，但盡可能地接近真實現象、場景是實驗教學時要努力實現的。模擬真實是對實驗所提供材料的基本要求，一一對應是學生理解實驗過程中必須理清的思維環節，遷移解釋是借助實驗現象解釋真實問題、建立認識的過程。

以經典、傳統的“日食的成因”模擬實驗為例來分析。當學生在已有經驗基礎上統一了“太陽、地球、月球三者相互運動可能會導致日食”這一認識后，就進入到模擬實驗環節。為盡可能模擬真實，學生在設計實驗材料時，教師的引領就顯得尤其重要了。因為三者的大小關系、兩兩之間的距離關系等都是選擇模擬實驗材料時應關注的方面。當學生選擇用電筒模擬太陽時，不妨追問電筒發光與太陽發光之間的異同如何克服。只有引導學生經歷了這樣的設計實驗、理解實驗的思維過程，后續的實驗現象的遷移解釋才可能有效。