提高科学实验教学有效性的策略

徐锋

《小学科学课程标准》明确指出，小学科学要把探究活动作为学习科学的重要方式。实验教学作为科学课堂教学中探究活动的主要途径，需要学生在教师的精心组织、指导与支持下，主动参与、动手动脑、积极体验，进而获取科学知识、领悟科学思想。它对于培养学生的科学兴趣、提高学生的综合素质，有着十分重要的作用。但是，科学课上的实验教学由于从准备到组织再到实施，过程烦琐且复杂，部分教师碍于麻烦，常常简做实验、少做实验甚至不做实验。低质量的实验教学不但浪费了学生宝贵的时间，而且严重阻碍了学生各项能力的提升，影响了科学课的教学效果。

一、科学实验教学的现状分析

在高效的科学实验中，学生的感性观察和理性思考是并存的，形象思维和抽象思维是交融的。但在实际教学中，部分教师弱化实验教学，导致本应该在实验过程中提升的互助、合作、探究能力，被走过场、记结果的“实用主义教学法”所取代。

（一）实验操作成为文本学习

科学实验的过程要赋予学生充足的实验时空，让学生在动手操作、动脑思考、体验感悟中发现问题，产生探究欲望。但有的教师为了降低教学难度，擅自将实验取消，取而代之的是实验过程的讲读，实验结果的陈述，实验探究课上成了文本阅读课。例如教学《光的行进》一课时，一位教师在讲到“光在空气或水中是沿直线行进的”这一内容时，本应该通过实验来验证，最终得出结论，但教师只是用自己的语言对实验过程进行了简单描述，然后就通过投影将结论出示到了白板上，并让学生反复朗读这一结论以加深记忆。整个教学过程没有观察，没有猜测，没有探究，简单而枯燥，学生学得无趣。

（二）实验操作变成过程复制

有的教师在实验教学中，为了使学生步调一致，让课堂教学有序，往往对学生的实验操作每一步进行详细指导。他常先告诉学生实验应该怎么做，做时要注意什么。细致入微的指导，将学生应该在实验过程中得到的惊讶、感叹、疑惑甚至是惊喜一扫而空，取而代之的只是教师对实验过程的简单复制。比如一位教师在教学《照镜子》一课时，教学过程中有一个潜望镜的制作环节，教师将潜望镜的外壳模型做好后，让学生将两头的镜子放入模型里，然后让学生开始使用。至于镜子的装入角度等问题，并没有做进一步的说明。学生在这样的实验课上，只是一味地模仿了教师的操作，有手无心，有“做”无“思”。

（三）实验操作成为自由市场

有的教师在实验教学中，准备不充分，预设不细致，要求不具体。学生在进行实验时，只是停留在玩耍的层面，兴趣高昂但学习目标不明确，一团忙碌但课堂要求不执行，整个实验过程呈现无序状态。比如在教学《研究磁铁》一课时，教师分发给每组学生两块磁铁，让学生研究同极相斥、异极相吸的现象。但由于教师实验之前只是告诉学生研究方法，没有对操作的要求进行强调，许多学生拿着磁铁就玩了起来。实验过程中虽然是以小组合作的形式进行，但每个小组都乱作一团，学生只顾自己玩耍，毫不理会教师在实验过程中提出的各种要求，教室成了自由市场。在整个实验操作过程中，学生的学习处于随意、无序的状态，教学效果自然远离了教学意图。

除了上述几点以外，实验教学效率不高的表现还有很多。比如教師没有刻意在实验课上对学生进行课堂常规训练，导致学生在实验时没有目标意识，自我控制力薄弱。教师没有对学生的汇报与交流能力进行培训，导致学生实验时热热闹闹，讨论时窃窃私语，汇报时鸦雀无声，这样的情况影响了学生探究能力的培养。如何有效利用实验教学提高学生的表达、交流、探究、质疑与思考能力，是一个值得深思和探讨的问题。

二、实验教学有效性策略

在实验教学中，教师只有课前精心准备，详细方法指导，延伸和拓展实验时空，让学生的猜测与实验目标对接，在学、做、玩中促进思、行、创的提升，使实验教学焕发出生命的光芒。

（一）训练常规，让实验教学有秩序

教学过程要面向全体学生，关注每个学生的成长;必须充分发挥每位学生的主动性，让他们在合作、探究的学习氛围中，习得知识，提升素质。这就要求教师在教学过程中，要刻意训练学生的一系列实验常规，在规范的引领下，有秩序地实验，有秩序地思考，有秩序地探究。首先，要让学生善于观察，教师要训练学生的观察力，让学生知道怎么观察，从哪里观察，引导他们从观察中发现问题;其次，要引导学生学会搜集资料，资料内容包括课内和课外两类，要让学生掌握多渠道搜集资料的能力;第三，要引导学生学会倾听，听清教师的要求，听清学生的回答，根据师生问答认真感悟、体验与思考;最后，要让学生知道汇报的流程及注意事项。这些能力的养成将有助于规范科学课堂的教学秩序，有助于科学实验的顺利完成。

（二）贴合规律，让实验教学有趣味

小学生的思维发展有其特有的规律，从低年级到高年级，逐步由具体形象思维为主向抽象逻辑思维为主转变。但是小学生的抽象思维仍然在很大程度依赖于具体形象，依赖于直接经验。在实验教学中，我们应更多地使用直观的材料，以丰富学生直接经验的获取。在低中年级科学教学中，教师可以通过创设童话情境或实地观察等形式，来激发学生的探究兴趣。如在教学《校园里的小动物》时，教师要求学生到校园寻找小动物和小昆虫，并进行观察与记录等。高年级学习内容比较丰富，教师要以引导者的身份出现，多让学生自己动手、动脑，在操作中验证结论。比如在教学《物体的形状改变以后》一课时，学生通过观察，了解了当物体受到外力作用时，形状或体积会发生改变;去掉外力后，又恢复到原来的形状或体积的性质。但是不是外力越大，形变越大呢？学生产生了疑问。在教师的引导下，学生通过自主设计实验方案，自己动手实验，最终得出要“在弹性限度内”这一补充条件。低年级和高年级的心理发展水平不同，教师采取的方式也应不同，只有符合学生认知规律的实验教学，才会让学生学得有滋有味。

（三）扶放结合，让实验教学有保证

由于学生的年龄不同，实验教学中，教师对学生的要求也不可相同。对于低年级学生来说，教师在实验过程中要求要更细致一些。实验中对小组的分工可以进行干预，对细节要多做铺垫。比如在教学《纸》一课时，教师不但要将实验要求进行详细安排，就是器材的摆放位置也要进行强调，让学生逐步熟悉并掌握实验的方法。到高年级以后，教师可以仅引导性地做一部分实验，剩下的实验让学生在商讨完成实验方案后独立完成。比如在教学《摆》一课时，教师先带着学生做一个“摆的快慢可能与摆锤轻重有关”的猜测验证实验，当得到“猜测不成立”的结论后，教师引导学生进行再次猜测，并共同探讨下一步实验的方案，接着分组自主进行下一步的实验。这种由“扶”到“放”的教学方法，不但能为实验顺利完成提供保证，也让学生获得了实验的自主权。

（四）拓展有度，让实验教学有强度

科学课要着眼学生的终身发展，着眼于学生科学素质的提升。因此，科学教学内容应当具有开放性，不能只局限于教材中的文本教学。要将学生置身于广阔的自然环境中，着力引导学生养成充分利用身边的各种资源进行科学探究的习惯;养成借助自身已有的知识来解释周围科学现象的习惯;养成借助已有的科学能力来解决生活中实际问题的习惯;养成充分利用科学思维能力，自主开展更为丰富的科学实践活动的习惯。比如在执教《生物的多样性》一课时，教师安排学生先对学校的动植物种类进行调查摸底和详细分类。学生通过研究，知道了动植物种类的差别，认识到了动植物成长与环境的关联性。在教学《简单电路》一课时，教师创设情境让学生给自己没有装修的二层小楼设计电路开关。学生先是设计了单开关电路。接着教师要求增加：如果在一楼开，到了二楼后要关掉，该如何设计？这一问题，极大地激发了学生的好奇心，最终在小组讨论中探索出了双控的电路图样，接著进行了实验操作。这一案例中，教师从解决生活中的实际问题出发，激起了学生的探究热情。学生在激烈的讨论中探索实现的方法，经过一次又一次的推翻重来，最终在集体的智慧下，设计出了图样。在实验过程中学生的交流、探究热情高涨，处处涌动着思维的碰撞。这样的实验教学，不但是对学生原有知识融会贯通情况的一次大考验，更检验了学生对所学知识的实际运用能力。

（五）课程融合，让实验教学有深度

《科学课程标准》重新定位了小学科学课程的性质，即基础性、实践性、综合性。这种综合性体现了学科知识的综合，即从物质科学、生命科学、地球和宇宙科学、技术与工程四个领域，综合地呈现科学知识体系;也体现出一种学习方法的综合，即动手动脑、小组合作、自主探究等。小学科学强调科学课程不是孤立的，是与并行开设的语文、数学等课程相互渗透、相互补充的，共同目标是促进学生的全面发展。以学科融合为手段培养学生综合运用知识解决问题的能力，是未来教育的大趋势。比如在教学《摆》一课时，为了让学生对摆的快慢与摆线长短有关结论有清楚的认识，教师采取了柱形统计图的形式，将每次摆线调整的次数与摆线的长度显示在黑板上，学生很直观地就能从图表中观察到摆线越长、摆的速度越慢这一现象。最终得出“摆的快慢与摆线长短有关，摆线越长摆得越慢，摆线越短摆得越快”的结论。再比如教学《调查》一课时，教师与学生共同制订好调查方案后，学生选择自己喜欢的方式进行了调查。教师针对学生的汇报情况，组织开展了调查报告撰写培训，让学生以报告的形式，将自己的调查结果形成文字。这一实践活动，不但让学生既动手又动脑，而且也让学生的写作水平得到提升。可以说，借助其他学科的知识，融合到科学教学中，能让科学课更有趣味。我们必须充分认识到科学教育与其他学科教育之间的联系，巧妙地运用好各种资源，服务于科学教学，使科学教学更有深度。

有效课堂是一种教学理念，更是一种价值追求。提高科学实验教学的有效性是每一位科学教师需要不断探索和实践的问题。我们科学教师要根据学生心智发展规律，从细节入手，认真设计并实施好每个实验教学，才能让学生在实验教学过程中真正实现“做思共生”。