小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)

在新時(shí)代背景下，科學(xué)教育的重要性愈發(fā)突出。小學(xué)是學(xué)生開(kāi)展系統(tǒng)性知識(shí)學(xué)習(xí)的初始階段，也是開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的重要陣地。實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，有效開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，不僅能拓寬學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)與實(shí)踐技能的途徑，還能借助實(shí)驗(yàn)操作幫助學(xué)生更直觀地理解相關(guān)科學(xué)概念與原理，提升學(xué)習(xí)成效。然而，縱觀當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在設(shè)計(jì)方面仍存在諸多不足，如實(shí)驗(yàn)資源匱乏、教學(xué)方法單一、缺乏科學(xué)評(píng)價(jià)體系等，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響了教學(xué)的效率與質(zhì)量。鑒于此，教師需立足學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展需求，及時(shí)優(yōu)化教學(xué)設(shè)計(jì)，構(gòu)建高效教學(xué)課堂，為學(xué)生提供更優(yōu)質(zhì)的教學(xué)服務(wù)。

一、目前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題

(一)實(shí)驗(yàn)資源不足

在小學(xué)教學(xué)中，盡管科學(xué)學(xué)科地位重要，但在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，不少教師對(duì)此重視程度不夠，致使實(shí)驗(yàn)室器材因長(zhǎng)期閑置而逐漸老化。此外，多數(shù)學(xué)校受資金限制，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)所需器材設(shè)施的采購(gòu)上投人不足，更談不上及時(shí)維護(hù)與更新，導(dǎo)致現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)施資源難以滿足實(shí)驗(yàn)教學(xué)需求。缺乏必要的實(shí)驗(yàn)器材，會(huì)極大地阻礙學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解以及實(shí)驗(yàn)技能的提升。

(二)教學(xué)方法單一

在當(dāng)前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分教師受傳統(tǒng)教學(xué)觀念影響較深，過(guò)度依賴教材，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容缺乏創(chuàng)新性，學(xué)生經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間學(xué)習(xí)后，往往對(duì)科學(xué)探究失去興趣。同時(shí)，很多教師在教學(xué)方式的選擇上，未能充分考慮學(xué)生的興趣和實(shí)際生活，僅將教學(xué)局限于傳統(tǒng)的講授與演示，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏互動(dòng)性與探究性。這一問(wèn)題的存在，嚴(yán)重限制了學(xué)生主動(dòng)思考和解決問(wèn)題能力的發(fā)展，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維與實(shí)驗(yàn)技能。

（三）缺乏科學(xué)評(píng)價(jià)

在小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，許多教師過(guò)于關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果和成績(jī)，忽視了學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)與努力。這種單一的“以成績(jī)論\"評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，忽視了學(xué)生的成長(zhǎng)過(guò)程，不僅不利于教師掌握學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，也難以激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣與積極性。在此環(huán)境下，教師僅在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的討論與合作重視不足，導(dǎo)致評(píng)價(jià)不夠全面、客觀。這使得大部分學(xué)生無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有效反饋，也不利于教師反思與總結(jié)，進(jìn)一步優(yōu)化實(shí)驗(yàn)活動(dòng)設(shè)計(jì)。

二、優(yōu)化小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的必要性

(一)激發(fā)學(xué)生科學(xué)興趣

小學(xué)科學(xué)學(xué)科本身具有顯著的探究性和趣味性，有效開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的好奇心與求知欲。在教學(xué)過(guò)程中，教師通過(guò)優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)活動(dòng)設(shè)計(jì)，為學(xué)生呈現(xiàn)更有趣、更具挑戰(zhàn)性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分領(lǐng)略科學(xué)的魅力，進(jìn)而調(diào)動(dòng)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的積極性。而且，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)要求學(xué)生結(jié)合動(dòng)手操作與觀察現(xiàn)象來(lái)解決問(wèn)題，這種互動(dòng)性強(qiáng)的課程活動(dòng)能讓學(xué)生在親身體驗(yàn)的過(guò)程中，更加熱愛(ài)科學(xué)學(xué)科，從而主動(dòng)探索與學(xué)習(xí)。

(二)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重學(xué)生自主操作與合作探究，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都盡可能要求全體學(xué)生參與其中，做到邊思考邊動(dòng)手。學(xué)生需通過(guò)操作實(shí)驗(yàn)器材、觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果等環(huán)節(jié)，完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作流程。這一實(shí)踐過(guò)程不僅能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力，還能提升學(xué)生的觀察能力和分析問(wèn)題的能力。同時(shí)，在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的過(guò)程中，教師可結(jié)合學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，為學(xué)生拓展其他有趣的實(shí)踐操作活動(dòng)，為學(xué)生提供更多實(shí)踐機(jī)會(huì)與平臺(tái)，讓學(xué)生在實(shí)踐中學(xué)習(xí)和成長(zhǎng)。

(三)提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理論與實(shí)踐相結(jié)合的直觀體現(xiàn)。有效開(kāi)展這一教學(xué)活動(dòng)，并非僅傳授學(xué)生相關(guān)的科學(xué)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，包括但不限于科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法、科學(xué)精神等。在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，學(xué)生需要認(rèn)真觀察、理清實(shí)驗(yàn)思路，與其他同學(xué)合作探究，同時(shí)認(rèn)真完成教師布置的探究任務(wù)，回答教師設(shè)置的思考問(wèn)題，提出自己的疑問(wèn)與見(jiàn)解。這一學(xué)習(xí)訓(xùn)練過(guò)程是學(xué)生知識(shí)與能力共同提升的過(guò)程，而這種能力與素養(yǎng)是學(xué)生成長(zhǎng)發(fā)展所必需的，對(duì)學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活都具有積極的促進(jìn)作用。

三、優(yōu)化設(shè)計(jì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的策略

(一)巧用現(xiàn)代化教學(xué)手段

在傳統(tǒng)的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程中，部分教師過(guò)度依賴教材和口頭講解，使得學(xué)生常感覺(jué)課程學(xué)習(xí)枯燥乏味。尤其是部分教師為圖“省事”，若能用語(yǔ)言大致講清楚內(nèi)容，便不愿花費(fèi)更多精力引導(dǎo)，導(dǎo)致一些抽象思維能力較弱的學(xué)生尚未理解，卻因教師已講過(guò)而不好意思開(kāi)口提問(wèn)，學(xué)習(xí)問(wèn)題長(zhǎng)期存在，進(jìn)而影響后續(xù)深入探究。針對(duì)這一問(wèn)題，教師可充分發(fā)揮現(xiàn)代多媒體技術(shù)形象、直觀、交互性強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，將抽象的科學(xué)概念和實(shí)驗(yàn)步驟以生動(dòng)、具體的講解視頻呈現(xiàn)，通過(guò)視聽(tīng)結(jié)合的方式吸引學(xué)生注意力，激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)驅(qū)力。

以“水的三種狀態(tài)\"教學(xué)為例，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)起始階段，教師可利用多媒體課件展示水在自然界中的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)，借助直觀的動(dòng)畫(huà)幫助學(xué)生初步了解課程內(nèi)容。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可將一小塊冰放人熱水中，并用攝像頭記錄全過(guò)程，隨后將視頻投放在大屏幕上播放，利用多媒體實(shí)時(shí)展示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓全班學(xué)生都能清晰觀察。之后，為幫助學(xué)生更深人理解水的三態(tài)轉(zhuǎn)化過(guò)程中的科學(xué)現(xiàn)象，教師可從網(wǎng)絡(luò)上搜集相關(guān)分解視頻，讓學(xué)生通過(guò)細(xì)節(jié)觀察認(rèn)識(shí)水分子在不同狀態(tài)下的排列方式和運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，從而理解相關(guān)概念。最后，教師可利用在線模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)和練習(xí)機(jī)會(huì)，便于學(xué)生在課后進(jìn)一步鞏固所學(xué)知識(shí)。

（二）導(dǎo)入生活化實(shí)驗(yàn)資源

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)過(guò)程中，教師不難發(fā)現(xiàn)，僅依靠實(shí)驗(yàn)室資源難以滿足學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求。尤其是實(shí)驗(yàn)室器材、材料長(zhǎng)時(shí)間未更新，部分甚至無(wú)法跟上當(dāng)前教材中實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的變化。針對(duì)這一問(wèn)題，教師可積極導(dǎo)入生活化的實(shí)驗(yàn)資源，如家中可用于實(shí)驗(yàn)的物品、校園中的自然資源，或?qū)W生在日常生活中常見(jiàn)的材料等，將其與實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)相結(jié)合，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供更多選擇和可能性。如此一來(lái)，實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容更加豐富多樣，學(xué)生感到新穎有趣，會(huì)更積極主動(dòng)地參與其中，提高學(xué)習(xí)效率。

例如，在教學(xué)“鐵生銹\"這一知識(shí)點(diǎn)時(shí)，其內(nèi)容與學(xué)生的生活聯(lián)系緊密。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，教師詳細(xì)講解課程內(nèi)容后，可引入一些生活化的實(shí)驗(yàn)材料。比如，準(zhǔn)備一個(gè)裝有干凈水的瓶子和裝油的瓶子，將干凈的鐵釘分別放入其中，讓學(xué)生對(duì)比鐵釘在不同環(huán)境中的生銹情況。除水和油外，教師還可拓展其他溶液，如食鹽水、雪碧、檸檬茶等，讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)觀察深化對(duì)課程內(nèi)容的理解。同時(shí)，為讓學(xué)生進(jìn)一步體會(huì)本單元“物質(zhì)的變化\"這一主題的內(nèi)涵，教師還可開(kāi)展淀粉與碘酒反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自備實(shí)驗(yàn)材料，從家中取來(lái)碘酒和淀粉混合觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；或讓學(xué)生準(zhǔn)備小蘇打和白醋混合，通過(guò)該實(shí)驗(yàn)感受化學(xué)反應(yīng)的劇烈程度。通過(guò)導(dǎo)人多樣化的實(shí)驗(yàn)資源，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的科學(xué)現(xiàn)象。

（三）設(shè)計(jì)有效的探究問(wèn)題

小學(xué)階段學(xué)生的認(rèn)知正處于快速發(fā)展時(shí)期，但總體上仍以直觀思維為主。為契合培養(yǎng)學(xué)生抽象思維的教育改革要求，教師在組織小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)時(shí)，可通過(guò)優(yōu)化探究問(wèn)題的設(shè)計(jì)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的好奇心與求知欲。具體而言，教師需立足實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的主要內(nèi)容以及學(xué)生的學(xué)習(xí)發(fā)展實(shí)際，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)探究任務(wù)與思考問(wèn)題，為學(xué)生指明學(xué)習(xí)方向，讓學(xué)生在與同伴討論、分析問(wèn)題的過(guò)程中，拓展實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的深度與廣度。同時(shí)，借助這一模式，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的互動(dòng)性與參與性，讓課堂變得生動(dòng)有趣，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣與熱愛(ài)。

以“設(shè)計(jì)小臺(tái)燈\"的實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，在課程起始部分，教師可提問(wèn)學(xué)生：“臺(tái)燈的基本結(jié)構(gòu)是怎樣的？\"以此引導(dǎo)學(xué)生了解臺(tái)燈的主要組成部分，隨后順勢(shì)講解電流通過(guò)燈泡產(chǎn)生光的基本原理。隨著學(xué)生逐步參與實(shí)驗(yàn)操作，教師可進(jìn)一步提問(wèn)：“如何設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的臺(tái)燈電路？”引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)基本的電路知識(shí)。在學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟后，教師可為學(xué)生提供燈泡、電線、電池盒、小燈座、膠水等材料，讓學(xué)生以小組為單位開(kāi)展“設(shè)計(jì)臺(tái)燈\"的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可要求學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)記錄，并及時(shí)標(biāo)記制作過(guò)程中遇到的問(wèn)題。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生分析設(shè)計(jì)成果，闡述其優(yōu)勢(shì)與不足，并思考下一次如何改進(jìn)臺(tái)燈設(shè)計(jì)。通過(guò)層層深人的問(wèn)題設(shè)計(jì)，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解與掌握。

（四）建立健全教學(xué)評(píng)價(jià)體系

在小學(xué)科學(xué)探究教學(xué)中，教師不僅要傳授學(xué)生科學(xué)知識(shí)與實(shí)驗(yàn)技能，更要重視培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。為實(shí)現(xiàn)這一教學(xué)目標(biāo)，建立健全教學(xué)評(píng)價(jià)體系至關(guān)重要。通過(guò)構(gòu)建有效的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，教師能夠充分了解學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的表現(xiàn)，如實(shí)驗(yàn)技能的掌握程度、實(shí)驗(yàn)態(tài)度、合作精神與能力等，讓學(xué)生明確自身在實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)與不足，從而為學(xué)生提供更具個(gè)性化的指導(dǎo)。同時(shí)，健全教學(xué)評(píng)價(jià)體系還能讓學(xué)生對(duì)教師的實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)流程進(jìn)行全面反饋，使教師及時(shí)發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)設(shè)計(jì)中的不足，并在后續(xù)教學(xué)中及時(shí)改進(jìn)。

以“測(cè)量距離和時(shí)間”的教學(xué)為例，針對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，教師可設(shè)置具體的評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，涵蓋知識(shí)掌握情況、科學(xué)探究能力、學(xué)習(xí)態(tài)度與合作精神等方面，全面分析學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中的多方面表現(xiàn)。為使評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)切實(shí)落地，教師應(yīng)走下講臺(tái)，深入學(xué)生小組，細(xì)心觀察每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以此為依據(jù)對(duì)學(xué)生的表現(xiàn)進(jìn)行有效評(píng)價(jià)。此外，在健全教學(xué)評(píng)價(jià)體系的過(guò)程中，教師還應(yīng)注重鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行自我評(píng)價(jià)和相互評(píng)價(jià)。以小組間相互評(píng)價(jià)為例，可讓學(xué)生分別指出另一個(gè)小組實(shí)驗(yàn)過(guò)程及實(shí)驗(yàn)結(jié)果的長(zhǎng)處與不足。最后，教師可在課后詳細(xì)分析學(xué)生的科學(xué)課筆記，并結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的表現(xiàn)，為學(xué)生制作成長(zhǎng)記錄袋，以適當(dāng)?shù)墓膭?lì)性、指導(dǎo)性評(píng)語(yǔ)，幫助學(xué)生增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心。

（五）注重課外拓展與實(shí)踐

課本知識(shí)內(nèi)容有限，而科學(xué)知識(shí)無(wú)窮無(wú)盡。在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)中，教師不應(yīng)局限于教材中的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，而應(yīng)積極拓展課外內(nèi)容與實(shí)踐，豐富學(xué)生的實(shí)踐操作體驗(yàn)。尤其要引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)現(xiàn)象，激發(fā)對(duì)這些科學(xué)現(xiàn)象進(jìn)行探究的好奇心，讓學(xué)生在參與有趣科學(xué)實(shí)驗(yàn)和活動(dòng)的過(guò)程中，感受科學(xué)的無(wú)窮魅力。同時(shí)，借助這種方式，讓學(xué)生接觸更廣泛的知識(shí)領(lǐng)域，了解更多的科學(xué)現(xiàn)象和原理，拓展學(xué)生的知識(shí)面，為學(xué)生未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

例如，教師可帶領(lǐng)學(xué)生走進(jìn)植物園，讓學(xué)生在自然環(huán)境中仔細(xì)觀察花草樹(shù)木的生長(zhǎng)變化，然后自主實(shí)踐栽種一株自己喜歡的花草，并定期觀察其成長(zhǎng)，寫(xiě)好觀察日記；或者鼓勵(lì)學(xué)生利用家中的廢舊物品和材料，建立自己的\"家庭實(shí)驗(yàn)室”，在實(shí)驗(yàn)室中制作簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)器材，如用塑料瓶制作量杯、用吸管制作簡(jiǎn)易溫度計(jì)，讓學(xué)生在自主實(shí)驗(yàn)中鍛煉動(dòng)手實(shí)踐能力，并在日常生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)的樂(lè)趣。此外，教師還可讓學(xué)生自由組成“興趣實(shí)驗(yàn)小組”，定期設(shè)計(jì)并實(shí)踐某一主題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。通過(guò)參與多樣化的實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，切實(shí)提高學(xué)生的實(shí)踐能力和科學(xué)素養(yǎng)。

四、結(jié)語(yǔ)

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的優(yōu)化設(shè)計(jì)是一個(gè)持續(xù)探索的過(guò)程。作為新時(shí)代的小學(xué)科學(xué)教師，應(yīng)及時(shí)更新教育教學(xué)觀念，不斷努力與創(chuàng)新，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)生動(dòng)、有趣且富有挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)探究學(xué)習(xí)環(huán)境，讓學(xué)生在探索科學(xué)的道路上不斷前行、越走越遠(yuǎn)。

參考文獻(xiàn)：

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