提升小学科学实验教学有效性的策略探究

小学科学是一门注重培养学生科学素养的教学课程，教学内容主要是科学探究活动，因此需要进行大量的科学实验，让学生获取科学知识的同时，拓宽学生眼界，还能够锻炼其思维和探究能力。

一、做好实验材料准备工作，确保实验教学的顺利开展

在科学实验教学中，实验材料的准备是教学前的首要工作。但在小学实验仪器室中常存在实验材料不足、配套不全等情况，故实验材料的准备具有一定的困难。加之许多科学教师常没有时间与精力去准备实验的全部材料，故导致实验教学缺乏一定的严谨性与可操作性。怎样有效解决以上问题，笔者认为可从以下几点入手。

1.开展集体研讨活动。在小学科学实验材料准备过程中，教师通常会遇到以下两个问题：不能完全准备实验所运用的材料，实验进度受到阻碍；有相应的仪器与材料，但若按照教材步骤进行实验，其结果却差强人意，达不到理想的实验效果。教师要想有效解决上述问题，则需要充分发挥教研组教师的集体智慧，在相互交流中选取最佳的实验材料，在合理分工下准备实验材料，且最终的实验材料由教研组教师们集体共享。例如，在学习“导体与绝缘体”这一内容时，实验教学的目的在于让学生学会区分导体与绝缘体，了解导体导电与绝缘体不导电的原因，掌握绝缘体转变为导体的条件因素。教材内容指明所需材料仅两个实验电器、几根导线、一节干电池、若干小灯泡、一个开关、玻璃棒、毛皮、金属棒、橡胶棒等。但为提高实验材料准备的质量以及缩短准备时间，教研组在对此单元进行备课时，便可对材料的准备进行合理分工。准备导体材料的教师通过查找资料，亲自实验，选取最佳的导体材料，如铜丝、铁丝、铝丝、盐的水溶液、酸与碱的水溶液等。而准备绝缘体的教师经过反复测试，最终确定绝缘体材料主要有玻璃、胶木、煤油、橡胶及塑料等，继而获取最好的实验效果。

2.促进学生主动参与。收集信息是学生需具备的一项基本能力，而在繁多的信息中收集有效的信息也是实验探究的关键。故在实际教学中，教师要给予学生一定的自主权，让学生自主收集有关的实验材料，并鼓励学生整理实验材料，提高学生探究兴趣。许多小学实验材料都可由学生自主准备，让学生用日常生活中较为常见的材料代替实验室材料，教师再通过填补的方式，实现实验材料准备的完整性。例如，在学习“探究小车运动的快慢与什么因素有关”这一课时，教师便可组织学生收集不同重量的小铁块或小石头作为实验材料，而教师仅需准备好长尺、小车模型、线绳及记录表等材料即可。学生在教师的引导下亲自动手，利用身边经济、实用的材料进行实验。通过这样的方式，不仅能解决学校实验材料不足的问题，还能培养学生的思维创新力与动手能力。又如，在学习“声音的传播”这一内容时，因学校缺乏抽气机设备，教师便可在学生所准备的大注射器的针筒中放入蜂鸣器，将针眼堵住后还可听到蜂鸣器的声音。当教师将针管力的空气向外抽出时，蜂鸣器的声音也会随之变小，而在将针筒放开后，蜂鸣器的声音又恢复至原来的大小。通过这样的方式，便可保证课堂实验顺利开展。

二、针对性测查学生前概念，保障科学实验的合理设计

前概念主要指学生未经过正式的学习前，通过生活中的累积而得到的经验与对事物的认知。前概念是学生学习新知识与形成知识框架的重要前提。教师对学生前概念进行针对性测查后，便可在科学实验教学中有的放矢，保障科学实验教学方案的合理设计。

1.纸笔调查法。纸笔调查法主要通过设计纸质问答试卷的方式获取所需的信息。教师在对学生前概念进行调查时，可与二段式测验相结合。通常情况下，第一阶段主要以选择题的方式给学生作答，让学生对主要概念进行选择；第二阶段则主要以第一阶段为前提，通过学生选择的内容判断其选择的理由。因此，教师可在第二段测验中，了解学生对于实验中主要概念的掌握情况，并明晰其选择的原因，从整体上透析学生前概念的基本脉络。例如，在学习“水的浮力”这一内容时，可对前概念进行二段式测验：请选择你认为会浮在水面上的物体：①小木块；②鹅卵石；③塑料泡沫；④土豆；⑤橡皮泥；并让学生写出选择的原因。使用纸笔测验调查，便可实施大面积调查，且调查时间短、精力花费少，利于教师迅速了解与掌握学生的前概念情况。从而教师可在把握学生概念掌握情况的前提下，有效对教学活动作出调整与优化，继而有效实施科学实验教学。

2.对话法。对话法主要指调查者通过与被调查者之间的对话而获取想要的资料与信息。在科学概念教学过程中，通过谈话法可更进一步了解学生概念情况。相较于上述纸笔测试，对话法的优势在于能有效构建和谐、轻松的谈话情境，继而使教师在与学生的对话中能深入了解不同学生的前概念情况。同样，以“水的浮力”这一课为例，为深入学生的前概念认知，教师便可对全班学生实施谈化法。如教师可提出：“你认为哪些物体可以直接浮在水面上？而又有哪些物体会沉在水中？”学生便会回答：“质量较重的物体应该会沉入水中，而轻的物体则会浮在水面上。”有的学生则回答：“我觉得体积比较小的物体可能会浮在水面上，而体积大的物体就会沉入水中。”这时，教师便可进一步提出：“物体是怎样浮在水面上的？”学生便会回答：“因为物体会受到一种力的作用，所以才会浮在水面上。”此时，教师还可追训：“那如果物体是沉在水中呢？它还会受到这个力的作用吗？”学生普遍回答：“不会，因为物体已经沉在水下了。”在此次谈话中，教师对学生前概念已有基本的了解，继而可从中准确找出学生的难点概念。在教学过程中，便可对教学方案进行优化，设计出适宜学生学习的实验步骤，提高学生对科学概念的认知程度。

三、统合整理实验教材资源，提升实验教学的教学效益

教材资源的统合整理主要指以指定的教材内容为载体，整合其他教科书内容，实现多种教学资源的共享。教师应具备实验课程资源整理的概念与意识，以学生发展为基本原则，对学生进行全方位的素质教育。例如，在学习“声音的产生”这一内容时，教师便可将不同版本的教材优点有效整合，如科教版、青岛版等，对教学方案整体设计，获取最高的教学效益。在本次课程中，教学目标要求学生要自主构建“声音是由物体的振动而产生的”这一核心概念，而在这一概念中，教师要学会抓住“物体”与“振动”这两个关键词，围绕其开展教学。教师要帮助学生构建核心概念，引导学生从“物体”这一词进行思考，从物体的三种状态中明晰物体发声的特征。而“振动”这一词则可作为教学的难点与重点内容，故教师便可借助学生前概念这一认识，有效引入“振动”，让学生通过不同的方式让物体发出声音，并对其进行观察，阐述物体发声的特征。继而通过学生的质疑、讨论与再观察，自主掌握物体“振动”的实验现象。由此，学生便可将“物体”与“振动”这两个关键词有效结合，通过最终的实验，得出“当物体振动时则会发出声音，当振动停止时，声音也同时消失”这一实验结论。

在实际教学中，教师要精心做好课前实验材料的准备工作，通过调查学生前概念、教材资源整合等方式，提高小学科学实验教学质量与效率，推动实验课堂的高效实施。