新課程理念下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新路徑

[中圖分類號]G623 [文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號]1008-2549（2025） 0004-0028-03

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》（以下簡稱《新課標(biāo)》）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，是科學(xué)課程育人價(jià)值的集中體現(xiàn)，包括科學(xué)觀念、科學(xué)思維、探究實(shí)踐、態(tài)度責(zé)任等方面。”根據(jù)《新課標(biāo)》的要求，實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)突出學(xué)生在探索過程中的主體地位，倡導(dǎo)“做中學(xué)”的教育理念，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動中主動探究、分析和解決問題，從而進(jìn)一步提升其綜合素養(yǎng)。小學(xué)階段的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，還應(yīng)關(guān)注學(xué)生實(shí)驗(yàn)思維的培養(yǎng)，通過有效的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和科學(xué)的實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)，從而使學(xué)生形成邏輯性強(qiáng)、系統(tǒng)化的思維方式。因此，針對小學(xué)階段科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的策略研究，教師應(yīng)深人探討如何通過精心設(shè)計(jì)和組織實(shí)驗(yàn)活動，構(gòu)建符合學(xué)科特點(diǎn)、適應(yīng)學(xué)生發(fā)展需求的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

一、新課程理念概說

新課程理念是“以學(xué)生發(fā)展為本”作為核心，強(qiáng)調(diào)教學(xué)內(nèi)容、方式和目標(biāo)的整體轉(zhuǎn)型，旨在改變傳統(tǒng)的以教師講授、知識傳遞為主的教學(xué)方式，推動形成以學(xué)生主動探究、親身體驗(yàn)為核心的教學(xué)實(shí)踐。該理念深刻回應(yīng)當(dāng)前社會對創(chuàng)新型人才的迫切需求，主張將科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)貫穿于學(xué)生學(xué)習(xí)過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生不僅獲得知識，更習(xí)得思維

方式與探究能力。

傳統(tǒng)的教學(xué)模式通常強(qiáng)調(diào)教師的主導(dǎo)地位，學(xué)生處于被動接受知識的角色，而新課程理念則明確提出，學(xué)習(xí)應(yīng)該以學(xué)生為中心，注重學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體的作用。該思想的提出，要求在教學(xué)過程中，教師不僅應(yīng)傳授知識，更應(yīng)尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和個(gè)性差異，從而為學(xué)生創(chuàng)造主動學(xué)習(xí)的機(jī)會。在該理念下，教師的角色轉(zhuǎn)變?yōu)橐龑?dǎo)者、組織者和支持者，其任務(wù)是激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度思考、幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中遇到的難題，同時(shí)鼓勵學(xué)生主動提出問題，參與到學(xué)習(xí)過程中。學(xué)生通過該方式，不僅能獲得知識，更重要的是能培養(yǎng)獨(dú)立思考和自主學(xué)習(xí)的能力，從而為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。此外，新課程理念的另一重要內(nèi)涵是全面素質(zhì)教育的實(shí)施，其目的是對傳統(tǒng)教育中過于偏重知識傳授和考試成績的單一評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行反思和突破，從而倡導(dǎo)教育應(yīng)注重學(xué)生的綜合素質(zhì)培養(yǎng)。在新課程理念中，教育的目標(biāo)不再僅是傳授知識和提高學(xué)術(shù)成績，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生在智力、情感、意志、社會適應(yīng)等方面素質(zhì)的全面發(fā)展。在該理念指導(dǎo)下，教育的實(shí)施不僅注重學(xué)生學(xué)科知識的掌握，更應(yīng)關(guān)注學(xué)生如何將所學(xué)的知識應(yīng)用于實(shí)踐，如何通過項(xiàng)目學(xué)習(xí)、團(tuán)隊(duì)合作等方式，發(fā)展其批判性思維和解決實(shí)際問題的能力。此外，新課程理念還強(qiáng)調(diào)情感態(tài)度與價(jià)值觀的培養(yǎng)，鼓勵學(xué)生樹立正確的世界觀、人生觀和價(jià)值觀，增強(qiáng)其社會責(zé)任感和集體主義精神，從而為學(xué)生在未來社會中的全面發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

二、新課程理念下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)原則

（一）探究性原則

探究性原則強(qiáng)調(diào)科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是對已知知識的復(fù)現(xiàn)，而是主動發(fā)現(xiàn)和解決問題的過程。科學(xué)的本質(zhì)是探究，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)正是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要途徑。根據(jù)該原則，教師應(yīng)設(shè)計(jì)問題導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)活動，引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中通過觀察、猜想、實(shí)驗(yàn)和總結(jié)等一系列科學(xué)方法，從而逐步形成對科學(xué)現(xiàn)象的理解。學(xué)生通過親身參與實(shí)驗(yàn)活動，在操作和反思中發(fā)現(xiàn)問題、提出假設(shè)、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、分析結(jié)果，最終驗(yàn)證假設(shè)或得出新的結(jié)論[2。探究性原則強(qiáng)調(diào)學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的獨(dú)立性和主動性，從而避免學(xué)生僅是被動接受教師給定的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而是要鼓勵學(xué)生根據(jù)自己對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的理解和思考，進(jìn)而提出新的問題并進(jìn)行深人探索。

（二）主體性原則

主體性原則強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的主體地位，鼓勵學(xué)生要成為學(xué)習(xí)活動的主人。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，主體性原則要求教師將學(xué)生置于實(shí)驗(yàn)活動的中心，通過設(shè)計(jì)富有挑戰(zhàn)性和探索性的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動性，從而鼓勵學(xué)生發(fā)揮自己的主觀能動性。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生不僅應(yīng)通過動手操作來驗(yàn)證科學(xué)原理，更應(yīng)通過思考和討論，從而形成自己的科學(xué)理解和思維框架。教師應(yīng)尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)方式和興趣，使學(xué)生根據(jù)自己的需求和興趣自主選擇實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并在實(shí)踐中探索和發(fā)現(xiàn)科學(xué)知識。此外，主體性原則還強(qiáng)調(diào)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的自主探究和合作學(xué)習(xí)。學(xué)生應(yīng)通過小組合作的方式共同討論和解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，不僅能提高學(xué)生的協(xié)作能力，還能促使學(xué)生在集體討論中互相啟發(fā)，發(fā)展團(tuán)隊(duì)精神。

（三）實(shí)踐性原則

實(shí)踐性原則它強(qiáng)調(diào)科學(xué)學(xué)習(xí)不僅應(yīng)關(guān)注理論知識的傳授，更應(yīng)通過實(shí)際操作和親身體驗(yàn)使學(xué)生在真實(shí)的情境中理解和掌握科學(xué)原理。科學(xué)實(shí)驗(yàn)作為典型的實(shí)踐活動，能提供學(xué)生將抽象理論轉(zhuǎn)化為具體經(jīng)驗(yàn)的機(jī)會，是實(shí)現(xiàn)“知行合一”的關(guān)鍵途徑。實(shí)踐性原則要求教學(xué)活動緊密結(jié)合學(xué)生的實(shí)際生活經(jīng)驗(yàn)和科學(xué)探索的基本過程，從而幫助學(xué)生通過動手操作和實(shí)驗(yàn)探究，并理解和應(yīng)用科學(xué)知識。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，能不僅理解抽象的科學(xué)概念，還能將概念應(yīng)用于解決實(shí)際問題，從而更好地掌握科學(xué)知識[3]

三、新課程理念下的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑

（一）構(gòu)建遞進(jìn)式問題鏈，激活認(rèn)知沖突

遞進(jìn)式問題鏈通過一系列由淺人深、由易到難的問題設(shè)計(jì)，旨在促進(jìn)學(xué)生思維的層層推進(jìn)，從而激發(fā)其科學(xué)探究的興趣與主動性。在該模式中，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的認(rèn)知水平和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)際情況，精心設(shè)計(jì)一系列具有引導(dǎo)性和挑戰(zhàn)性的問題，確保每個(gè)問題均能有效地激發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突，并推動其思維向更高層次發(fā)展。因此，教師應(yīng)掌握學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，并依據(jù)其認(rèn)知結(jié)構(gòu)的逐步發(fā)展，合理設(shè)置問題鏈的起點(diǎn)。問題鏈的設(shè)計(jì)應(yīng)體現(xiàn)從易到難的層次結(jié)構(gòu)，以便學(xué)生在不斷解決小問題的過程中，逐步拓展其知識視野，最終建立較為系統(tǒng)的科學(xué)認(rèn)知框架。同時(shí)，在設(shè)計(jì)遞進(jìn)式問題鏈時(shí)，教師應(yīng)遵循由表及里的原則，逐步引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深度探討。在最初階段，問題應(yīng)盡量簡單直接，突出科學(xué)現(xiàn)象或現(xiàn)象背后的基本規(guī)律，通過學(xué)生熟悉的事物切入，激發(fā)其興趣和探索欲望[4。在此基礎(chǔ)上，教師應(yīng)逐步加入更具挑戰(zhàn)性的問題，促進(jìn)學(xué)生在實(shí)踐和思考中發(fā)現(xiàn)更為復(fù)雜的科學(xué)原理。在此過程中，教師應(yīng)始終確保問題的遞進(jìn)性和內(nèi)在的邏輯性，使學(xué)生能感知到每一個(gè)問題的過渡和上升。

以蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級上冊第一單元“光與色彩”為例，教學(xué)的初期階段，教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)活動引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注光的存在和傳播特性。教師應(yīng)設(shè)計(jì)簡單的實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生使用手電筒照射不同物體，并觀察物體上是否能看到光的投影。教師提出的問題“我們能否看到光的存在？光是如何傳播的？”在此階段，問題應(yīng)簡潔明了，主要通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象使學(xué)生感知光的基本特征，并激發(fā)學(xué)生探索的興趣。教師應(yīng)使學(xué)生通過不同材質(zhì)的透明、半透明和不透明物體（如玻璃、塑料膜、紙張等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察光通過物體時(shí)的變化，并提出問題“光能穿透所有物體嗎？不同物質(zhì)對光傳播有什么影響？”從而促使學(xué)生在實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn)光的傳播與物體的性質(zhì)密切相關(guān)。同時(shí)，隨著教學(xué)的深人，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注光的反射現(xiàn)象，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證反射規(guī)律。教師應(yīng)設(shè)計(jì)反射實(shí)驗(yàn)，使用光源、平面鏡以及角度測量工具，使學(xué)生進(jìn)行反射實(shí)驗(yàn)，觀察入射光線與反射光線之間的角度關(guān)系。教師應(yīng)提出問題“為什么光照射到鏡子上會發(fā)生反射？人射角與反射角之間有何關(guān)系？”在該過程中，教師不僅應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)，觀察光的反射現(xiàn)象，還應(yīng)幫助學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)規(guī)律。此外，教師應(yīng)設(shè)計(jì)跨學(xué)科的問題鏈，幫助學(xué)生將所學(xué)的光的反射、折射及色散規(guī)律與生活現(xiàn)象相結(jié)合，進(jìn)一步鞏固和應(yīng)用所學(xué)知識。教師通過實(shí)驗(yàn)演示光的散射原理，幫助學(xué)生理解大氣中不同波長的光如何影響我們對色彩的感知。

（二）設(shè)計(jì)模塊化流程，深化科學(xué)實(shí)踐

模塊化流程的設(shè)計(jì)不僅要求教師在教學(xué)內(nèi)容上系統(tǒng)化思考，更要求教師在教學(xué)方法上具有較高的策略性與靈活性，以實(shí)現(xiàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)與合作探究的目標(biāo)。因此，模塊化的教學(xué)設(shè)計(jì)要求教師將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容從宏觀到微觀遂層拆解，每個(gè)模塊均應(yīng)有明確的教學(xué)目標(biāo)，并且每個(gè)模塊之間存在內(nèi)在的聯(lián)系和遞進(jìn)關(guān)系。教師通過設(shè)計(jì)，能幫助學(xué)生在具體的實(shí)驗(yàn)活動中逐步積累知識，進(jìn)而形成系統(tǒng)的科學(xué)素養(yǎng)。在實(shí)際操作中，教師應(yīng)依據(jù)《新課標(biāo)》和學(xué)科要求，對實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化規(guī)劃。教師應(yīng)結(jié)合學(xué)生的知識基礎(chǔ)和實(shí)際操作能力，從而為每個(gè)模塊設(shè)計(jì)出具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、操作步驟以及所需的時(shí)間安排。教師還應(yīng)精確設(shè)定每個(gè)模塊的起始與結(jié)束標(biāo)準(zhǔn)，確保學(xué)生在完成某一模塊后，能獲得清晰的學(xué)習(xí)成效和能力提升[5]。教師通過遞進(jìn)的設(shè)計(jì)，能確保學(xué)生在每個(gè)模塊的學(xué)習(xí)中逐步加深對科學(xué)原理的理解，同時(shí)為后續(xù)模塊的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[]

以蘇教版小學(xué)科學(xué)五年級上冊第一單元“光與色彩”為例，教師應(yīng)充分考慮學(xué)生的認(rèn)知發(fā)展特點(diǎn)及科學(xué)探究能力，圍繞三個(gè)模塊（光源、光的傳播、光的反射）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)。每個(gè)模塊均應(yīng)具備系統(tǒng)性與層次性，從而確保學(xué)生通過模塊化的學(xué)習(xí)能逐步建立光與色彩相關(guān)的科學(xué)概念與實(shí)驗(yàn)技能。在“光源”模塊中，教師的主要目標(biāo)是幫助學(xué)生理解光源的種類及其發(fā)光原理。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)活動使學(xué)生區(qū)分不同類型的光源，如自然光源和人工光源。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生應(yīng)將不同類型的光源照射到光敏電阻上，觀察不同光源下電阻的變化。學(xué)生通過調(diào)節(jié)光源的距離和角度，記錄不同光源的光強(qiáng)變化，從而理解光源的亮度與距離之間的關(guān)系。在該模塊的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生能直觀地理解光源的性質(zhì)，并對光的傳播特點(diǎn)有初步的認(rèn)識。

“光的傳播”模塊著重于幫助學(xué)生理解光的傳播規(guī)律。為使學(xué)生深入理解光的傳播，教師應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的直線傳播。教師應(yīng)使用激光筆照射紙板，學(xué)生應(yīng)觀察到激光筆所發(fā)出的光線在紙板上留下光點(diǎn)。然后，學(xué)生應(yīng)改變激光筆的照射角度，觀察光點(diǎn)的變化情況。學(xué)生通過該過程，能驗(yàn)證光沿直線傳播的特性，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生討論，在不同的實(shí)驗(yàn)條件下，光的傳播路徑是否始終保持直線。

“光的反射”模塊中，教師的任務(wù)是幫助學(xué)生理解光的反射規(guī)律，即反射角等于入射角的原理。實(shí)驗(yàn)應(yīng)使用激光筆照射到平面鏡表面，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生觀察入射光線和反射光線的關(guān)系。在實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生應(yīng)使用量角器或角度測量工具，記錄入射角與反射角的大小，并進(jìn)行比較。實(shí)驗(yàn)過程中，教師應(yīng)幫助學(xué)生總結(jié)出反射角等于人射角的規(guī)律，從而使學(xué)生通過不斷調(diào)整激光筆與鏡面的角度，觀察反射現(xiàn)象在不同條件下的變化。

（三）創(chuàng)設(shè)家庭實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃，構(gòu)建支持體系

家庭實(shí)驗(yàn)室不僅能為學(xué)生提供更為豐富的實(shí)驗(yàn)資源和實(shí)踐機(jī)會，還能在教學(xué)過程中打破傳統(tǒng)課堂空間的局限，從而促進(jìn)學(xué)生在家中也能獲得科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索和體驗(yàn)。因此，創(chuàng)設(shè)家庭實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃的第一步是教師應(yīng)充分了解學(xué)生的家庭環(huán)境和資源，精心設(shè)計(jì)適合家庭條件的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，教師應(yīng)考慮到學(xué)生的認(rèn)知水平、家庭資源的可獲取性以及實(shí)驗(yàn)的操作難度[。家庭實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃的核心在于設(shè)計(jì)簡單易行且富有科學(xué)探究價(jià)值的實(shí)驗(yàn)活動。教師應(yīng)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)的物理、化學(xué)和生物學(xué)實(shí)驗(yàn)，如水的蒸發(fā)、植物的光合作用、磁鐵的吸引力等實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生既能利用家庭中常見的物品，如水、鹽、紙張、塑料瓶等，還能幫助學(xué)生鞏固課堂上學(xué)到的科學(xué)原理，同時(shí)激發(fā)其科學(xué)興趣。家庭實(shí)驗(yàn)室計(jì)劃的順利實(shí)施，離不開家長的積極參與與配合。家長不僅應(yīng)提供必要的實(shí)驗(yàn)材料，還應(yīng)在實(shí)驗(yàn)過程中協(xié)助學(xué)生進(jìn)行觀察與記錄。為確保家長能夠正確輔導(dǎo)學(xué)生，教師應(yīng)為家長提供清晰的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。教師應(yīng)通過書面材料、網(wǎng)絡(luò)視頻、線上講解等多種方式，為家長提供充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備信息。同時(shí)，教師還應(yīng)幫助家長理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，確保家長能在實(shí)驗(yàn)過程中給予學(xué)生積極的鼓勵和支持。

在新課程理念的引領(lǐng)下，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是課堂教學(xué)的核心組成部分，更是落實(shí)素質(zhì)教育、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑。未來的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)將更加注重從學(xué)生興趣出發(fā)，激發(fā)其探究欲望與創(chuàng)新思維，從而真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的教學(xué)模式。未來應(yīng)始終堅(jiān)持學(xué)生為主體、探究為核心的教學(xué)理念，通過科技與教育的深度融合，從而培養(yǎng)具備批判性思維、創(chuàng)新能力和社會責(zé)任感的未來公民，進(jìn)而為科學(xué)素養(yǎng)的普及和國家創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)貢獻(xiàn)力量。

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（責(zé)任編輯：劉瑩）