桑玲

［摘 要］科學(xué)實驗是科學(xué)課程的重要組成部分，是提高學(xué)生科學(xué)綜合素養(yǎng)的有效途徑。教師要積極地篩選實驗內(nèi)容，為學(xué)生創(chuàng)造參與實驗的機(jī)會，并從實驗設(shè)計、實驗引導(dǎo)、實驗過程、實驗總結(jié)、實驗拓展等環(huán)節(jié)給出具體規(guī)劃和組織，以有效提升科學(xué)實驗教學(xué)的品質(zhì)，帶給學(xué)生全新而豐富的科學(xué)學(xué)習(xí)體驗。

［關(guān)鍵詞］科學(xué)實驗；教學(xué)組織；學(xué)科素養(yǎng)

［中圖分類號］ G623.6［文獻(xiàn)標(biāo)識碼］ A［文章編號］ 1007-9068（2022）36-0084-03

科學(xué)實驗是科學(xué)課程的重要組成部分，是提高學(xué)生科學(xué)綜合素養(yǎng)的有效途徑。學(xué)生對科學(xué)實驗有參與熱情，教師要做好教學(xué)組織，對實驗設(shè)計、實驗引導(dǎo)、實驗過程、實驗總結(jié)、實驗拓展等不同環(huán)節(jié)進(jìn)行積極探索，確保科學(xué)實驗操作的順利、高效進(jìn)行。學(xué)生進(jìn)入實驗環(huán)節(jié)后的思維是活躍的。教師要基于學(xué)生的學(xué)習(xí)心理和學(xué)情實際，為學(xué)生提供更多交流互動的機(jī)會，引導(dǎo)學(xué)生通過分析實驗過程和實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)實驗結(jié)果，幫助學(xué)生在深度探索中建立學(xué)科認(rèn)知體系，促使學(xué)生在實驗中獲得學(xué)科認(rèn)知能力的提升。

一、創(chuàng)新實驗設(shè)計，貼近生活實際

唯有結(jié)合生活實際，才能做出相對科學(xué)的判斷。在科學(xué)課程中開展科學(xué)實驗時，教師不僅要對實驗內(nèi)容和實驗形式的創(chuàng)新進(jìn)行深入研究，還要對實驗開展的條件進(jìn)行具體分析，為學(xué)生設(shè)計出恰當(dāng)?shù)膶嶒灣绦颉Ｈ绻軌蛟谠O(shè)計實驗時對接學(xué)生的生活實際，科學(xué)實驗的助學(xué)效果會更為突出。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級上冊《種子發(fā)芽實驗》一課時，教師布置貼近學(xué)生生活實際的課外實驗任務(wù)：“請同學(xué)們自行選擇種子，如綠豆、黃豆、紅豆等，將種子放在合適的器皿中，確保水分、溫度等條件，等種子發(fā)芽后，對發(fā)芽情況進(jìn)行觀察。三天后，將發(fā)芽的種子移種到花盆中，每天對其進(jìn)行觀察，記錄其生長情況，認(rèn)真思考什么條件會影響植物的生長。將自己的實驗過程和想法記錄下來，在課堂上與大家分享?！边@一實驗的操作難度相對較低，學(xué)生都能夠積極響應(yīng)，自行在家中展開實驗操作。在課外實驗開展過程中，教師可以利用網(wǎng)絡(luò)交互平臺進(jìn)行遠(yuǎn)程調(diào)度，為學(xué)生提供一些必要的觀察指導(dǎo)。經(jīng)過一段時間的觀察，學(xué)生對種子發(fā)芽實驗有了更完整的認(rèn)識。之后，教師組織學(xué)生開展集體討論活動，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)小組內(nèi)介紹自己的實驗操作情況，對影響種子發(fā)芽的因素進(jìn)行討論，課堂互動交流氣氛熱烈。

為調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，教師還可以在此基礎(chǔ)上設(shè)計適當(dāng)?shù)难由烊蝿?wù)：“為了更好地探究影響種子發(fā)芽的因素，我們還可以與家長共同開展對比實驗，利用現(xiàn)有條件改變實驗中的要素，如給一顆種子澆水，讓另一顆種子保持干燥等。請大家在家長的協(xié)助下將實驗過程寫成日記，用數(shù)據(jù)、圖片等記錄下自己的操作經(jīng)歷?！苯處熥尲议L參與到課外實驗任務(wù)中來，既能讓家長憑借自己的生活經(jīng)驗指導(dǎo)孩子進(jìn)行操作，又能增進(jìn)家長和孩子之間的交流，有助于課外科學(xué)實驗的順利開展。

上述教學(xué)，教師設(shè)計了生活化實驗任務(wù)，讓學(xué)生利用生活中常見的事物進(jìn)行實驗操作，給學(xué)生提供更多貼近生活實際的探索機(jī)會。這樣的實驗對操作環(huán)境的要求不是很高，大多數(shù)學(xué)生能夠順利進(jìn)入到實驗環(huán)節(jié)，在實驗過程中獲得豐富的體驗?？茖W(xué)實驗的組織需要創(chuàng)新設(shè)計，教師要發(fā)揮關(guān)鍵作用，基于學(xué)生的學(xué)情實際進(jìn)行實驗設(shè)計和組織，以調(diào)動學(xué)生參與實驗的主動性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗意識。

二、優(yōu)化實驗引導(dǎo)，強(qiáng)化組織效果

“教無定法，貴在得法。”實驗教學(xué)也是如此，開展科學(xué)實驗需要方法的支持。教師在實驗操作過程中要為學(xué)生提供多元化的方法支撐，及時給予方法指導(dǎo)，引導(dǎo)學(xué)生積極投身實驗操作，對實驗內(nèi)容進(jìn)行分析，對實驗程序、實驗材料做好規(guī)劃和準(zhǔn)備，利用實驗猜想發(fā)散思維，建立學(xué)科認(rèn)知。教師在具體組織時要準(zhǔn)備好實驗材料，或者鼓勵學(xué)生參與對實驗材料的收集活動，以帶給學(xué)生具有新鮮感的實驗體驗。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級上冊《蚯蚓的選擇》一課時，教師可優(yōu)化實驗引導(dǎo)，要求學(xué)生在課前準(zhǔn)備一些紙盒子、玻璃瓶等材料。在實驗操作階段，學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)進(jìn)行實驗操作，分別設(shè)計不同的環(huán)境——一個是明亮干燥的，另一個是潮濕陰暗的，觀察蚯蚓對環(huán)境的選擇。教師讓學(xué)生自行組成實驗團(tuán)隊，展開集體實驗操作，觀察蚯蚓對環(huán)境的選擇。學(xué)生進(jìn)入實驗環(huán)節(jié)，共同觀察實驗現(xiàn)象并進(jìn)行集體討論，最終得出實驗結(jié)論：蚯蚓喜歡較為潮濕陰暗的環(huán)境。教師引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)實驗過程，對實驗操作步驟和實驗結(jié)果進(jìn)行解讀，理順實驗操作過程，得出實驗結(jié)論。在整個實驗操作過程中，教師觀察各個小組的實驗操作情況，重點表揚表現(xiàn)較好的學(xué)習(xí)小組，并鼓勵沒有順利獲得實驗結(jié)論的小組，讓他們不要灰心，再接再厲。

此外，在生活中，學(xué)生也會碰到跟實驗相類似的情況，教師可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行延伸觀察：“我們有時候會在路邊看到蚯蚓，蚯蚓為什么會自己從泥土中爬到路邊呢？請大家細(xì)致觀察?？梢圆捎枚喾N方法搜集資料、探尋原因，把你的想法寫下來，與全班同學(xué)進(jìn)行交流?！睂W(xué)生雖然對這一現(xiàn)象比較熟悉，但大多數(shù)學(xué)生無法說出這一現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。教師適時給出引導(dǎo)：“大家可以回家問問家長，或者是借助網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行資料的搜集，看誰能夠解開其中的奧秘?！睂W(xué)生有了學(xué)習(xí)方向，就有了主動探索的興趣。教師適時進(jìn)行科學(xué)實驗的延伸設(shè)計，成功調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，為學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

上述教學(xué)，教師在課前讓學(xué)生參與科學(xué)實驗材料的準(zhǔn)備，讓學(xué)生自行成立實驗團(tuán)隊，交給學(xué)生自主學(xué)習(xí)的權(quán)利。學(xué)生對這樣的實驗操作有參與積極性，使實驗得以順利展開，組織效果逐漸顯現(xiàn)出來。學(xué)生發(fā)揮集體力量，搜集和整理實驗材料，設(shè)計并規(guī)劃實驗步驟，展開實驗觀察，并對觀察數(shù)據(jù)進(jìn)行科學(xué)分析，最終形成實驗結(jié)論，并用文字表述出來。所有實驗步驟皆有助于學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰Φ奶嵘?/p>

三、豐富實驗過程，強(qiáng)化操作體驗

小學(xué)階段的科學(xué)實驗大多屬于合作性學(xué)習(xí)，教師在組織實驗操作時，要對實驗團(tuán)隊組織、實驗操作過程、實驗效果評估等內(nèi)容進(jìn)行具體的規(guī)劃和設(shè)計，為學(xué)生提供更多技術(shù)和材料方面的支持，確?？茖W(xué)實驗順利進(jìn)行。在對科學(xué)實驗進(jìn)行教學(xué)設(shè)計時，教師要注重實驗活動形式的選擇，要對相關(guān)的資源進(jìn)行整合優(yōu)化處理，充分考慮多種制約因素。在科學(xué)課堂中，觀察實驗、探索實驗、驗證實驗、生活實驗等，都是可以選擇的實驗活動形式。學(xué)生有一定的生活認(rèn)知積累，教師結(jié)合學(xué)生的認(rèn)知實際，選擇生活化的實驗內(nèi)容，能使實驗的激發(fā)和調(diào)動作用更加明顯。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級上冊《食物鏈和食物網(wǎng)》一課時，教師先引導(dǎo)學(xué)生理解食物鏈和食物網(wǎng)等概念，然后為學(xué)生設(shè)計課后生活觀察實驗任務(wù)：“請大家深入到生活之中，細(xì)心尋找和觀察存在于我們身邊的食物鏈，并寫出生活觀察體會，參與班級交流活動?！睂W(xué)生對生活中的食物鏈有一定的了解，接受任務(wù)后，更加細(xì)致地觀察生活，通過詢問家人、實地觀察等方式，很快有了一些新發(fā)現(xiàn)，寫出了觀察日記。在課堂展示環(huán)節(jié)，大部分學(xué)生都能主動分享自己觀察所得。有的學(xué)生介紹，田野里不僅有水稻，還有白葉蟲、青蛙和蛇等動物，它們組成了食物鏈：蛇—青蛙—白葉蟲—水稻。教師對學(xué)生總結(jié)的食物鏈進(jìn)行即時評價，肯定了學(xué)生的觀察和探索。為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，教師在分享活動結(jié)束后，利用多媒體展示了一些食物鏈，并要求學(xué)生進(jìn)行觀察和分析。如展示“草原—兔子—雄鷹—草原”這一食物鏈后，學(xué)生對這一食物鏈進(jìn)行討論和總結(jié)：草原上有青草，這是兔子的食物；而雄鷹專門捕捉兔子，兔子成為雄鷹的食物；雄鷹生活在草原這個環(huán)境中，它們的排泄物能為青草的生長帶來營養(yǎng)，這樣就形成了閉環(huán)性食物鏈。教師對學(xué)生的分析進(jìn)行具體評價，對食物鏈的構(gòu)成規(guī)律進(jìn)行總結(jié)，幫助學(xué)生積累相關(guān)知識。

上述教學(xué)，教師設(shè)計了豐富的、貼近生活的科學(xué)實驗。學(xué)生對這樣的實驗有較高的參與熱情，經(jīng)過觀察和思考，能夠自主梳理出一些較為常見的食物鏈，其實驗體驗鮮活而深刻。科學(xué)實驗未必需要大量的材料支持，深入生活當(dāng)中展開觀察，也能夠達(dá)到理想的實驗效果。教師對實驗的科學(xué)設(shè)計和組織，能夠為學(xué)生的實驗操作帶來便利，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。這樣，實驗程序清晰、操作過程順利，學(xué)生在實驗過程中獲得了豐富的體驗，教學(xué)目的得以達(dá)成。

四、進(jìn)行實驗總結(jié)，促進(jìn)認(rèn)知內(nèi)化

在完成科學(xué)實驗后，教師要組織學(xué)生進(jìn)行總結(jié)，對實驗操作過程、實驗呈現(xiàn)結(jié)果、實驗操作得失等內(nèi)容進(jìn)行梳理，幫助學(xué)生內(nèi)化認(rèn)知。學(xué)生對實驗操作過程充滿興趣，但部分學(xué)生對分析實驗結(jié)果的積極性較低，也沒有明確的實驗總結(jié)方向。此時，教師需要進(jìn)行必要的引導(dǎo)和組織，針對學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，為學(xué)生設(shè)計相應(yīng)的思考問題，引導(dǎo)學(xué)生自然進(jìn)入到實驗總結(jié)環(huán)節(jié)。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級上冊《做一個生態(tài)瓶》一課時，教師在指導(dǎo)學(xué)生完成生態(tài)瓶的制作后，要求學(xué)生每天要對生態(tài)瓶進(jìn)行觀察，并做好觀察記錄，同時提示學(xué)生要特別關(guān)注并記錄生態(tài)瓶中出現(xiàn)的明顯變化，對觀察所得進(jìn)行梳理、分析和總結(jié)，提煉出規(guī)律。為調(diào)動學(xué)生主動進(jìn)行實驗總結(jié)的積極性，教師設(shè)計專題討論活動，讓學(xué)生以小組為單位對實驗結(jié)果進(jìn)行分享、討論、匯總分析。此外，教師還圍繞“維護(hù)生態(tài)瓶的生態(tài)”這一主題，繼續(xù)布置任務(wù)：“生態(tài)平衡需要一些條件支持，所以生態(tài)瓶需要定期維護(hù)，包括澆水、除草、松土等，這些基本操作需要有序展開。根據(jù)你的生態(tài)瓶的特點，設(shè)計一個完整的維護(hù)措施，寫出操作計劃并按計劃進(jìn)行維護(hù)。等到學(xué)期末，我們會舉辦一個生態(tài)瓶展覽，展示大家的維護(hù)成果。”學(xué)生被生態(tài)瓶展覽活動吸引，積極主動地設(shè)計生態(tài)瓶維護(hù)方案，教師組織學(xué)生進(jìn)行集體討論，對這些措施的可行性、科學(xué)性進(jìn)行研究，總結(jié)出實驗操作的規(guī)律性知識。

上述教學(xué)，教師組織學(xué)生進(jìn)行實驗總結(jié)，為學(xué)生提供交流與分享經(jīng)驗的機(jī)會，并引導(dǎo)學(xué)生思考如何處理實驗數(shù)據(jù)、如何從數(shù)據(jù)中找到規(guī)律性信息、如何對信息進(jìn)行內(nèi)化處理。在實驗總結(jié)環(huán)節(jié)，教師向?qū)W生提出的針對性建議非常重要，能夠幫助學(xué)生順利完成實驗結(jié)論的內(nèi)化，提高學(xué)生的概括總結(jié)能力。

五、拓展實驗訓(xùn)練，連接生活實際

科學(xué)實驗訓(xùn)練需要結(jié)合學(xué)生的生活實際。教師應(yīng)為學(xué)生創(chuàng)造更多參與科學(xué)實踐活動的機(jī)會，讓學(xué)生在生活中發(fā)現(xiàn)科學(xué)、學(xué)習(xí)科學(xué)。教師要有延伸意識，設(shè)計生活化的實驗任務(wù)，讓學(xué)生借助生活條件展開實驗操作，促使學(xué)生在實踐過程中完成學(xué)科能力的構(gòu)建。

例如，教學(xué)教科版科學(xué)教材五年級上冊《陽光下的影子》一課時，教師要求學(xué)生在課前準(zhǔn)備一根小木棒，為觀察影子做好準(zhǔn)備。在課堂教學(xué)中，教師介紹觀察影子的實驗步驟，要求學(xué)生到教室外利用小木棒進(jìn)行觀察實驗：將木棒豎立并固定在平地上，每隔二十分鐘標(biāo)記一下木棒的影子，看木棒的影子在一天之中有哪些變化，什么時候的影子最長，什么時候的影子最短，嘗試總結(jié)出木棒影子的變化規(guī)律。學(xué)生接受任務(wù)后，能夠運用簡易的材料展開實驗操作，對實驗結(jié)果進(jìn)行具體分析，尋找內(nèi)在規(guī)律。為獲得系統(tǒng)性的實驗數(shù)據(jù)，教師要求學(xué)生自行成立觀測小組，利用多種輔助工具，對影子的變化進(jìn)行觀測，以獲得科學(xué)的實驗結(jié)論。學(xué)生根據(jù)教師的提示做好具體分工，利用課余時間進(jìn)行定時、定點的觀測記錄。

上述教學(xué)，通過一個簡單的影子觀察實驗將學(xué)生帶入生活化場景中，學(xué)生借助小木棒等簡單的材料展開實驗操作，獲得了豐富的實驗數(shù)據(jù)。教師指導(dǎo)學(xué)生分析實驗數(shù)據(jù)，總結(jié)出影子變化的規(guī)律，促使學(xué)生對實驗認(rèn)知的順利內(nèi)化。

總之，科學(xué)實驗形式眾多，教師要基于教材和學(xué)生實際，對科學(xué)實驗進(jìn)行針對性設(shè)計，科學(xué)地組織學(xué)生進(jìn)入實驗操作環(huán)節(jié)，引導(dǎo)學(xué)生對實驗現(xiàn)象、實驗過程、實驗結(jié)果展開對應(yīng)分析，以建立系統(tǒng)性實驗認(rèn)知，從而帶給學(xué)生豐富的學(xué)習(xí)體驗，促進(jìn)學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)的成長。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

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[3] 陳夢峽.小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)研究[J].中小學(xué)實驗與裝備，2021，31（6）：28-29.

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（責(zé)編 韋於坊 杜 華）