〔摘 要〕 小學(xué)科學(xué)教學(xué)中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種重要的教學(xué)方式，有助于學(xué)生科學(xué)觀(guān)念的建立、科學(xué)思維的發(fā)展、探究實(shí)踐能力的提升和態(tài)度責(zé)任的形成。而高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)少不了實(shí)驗(yàn)材料的支撐與使用，科學(xué)教師應(yīng)準(zhǔn)確把握教材設(shè)計(jì)意圖、學(xué)生學(xué)習(xí)水平、實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)等方面，不斷優(yōu)化材料的選擇，并通過(guò)有序呈現(xiàn)來(lái)發(fā)揮材料的聚焦實(shí)驗(yàn)需求與促進(jìn)學(xué)生思維發(fā)展的作用。

〔關(guān)鍵詞〕 小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；實(shí)驗(yàn)材料；優(yōu)化；呈現(xiàn)

〔中圖分類(lèi)號(hào)〕 G424 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕 A 〔文章編號(hào)〕 1674-6317 （2024） 24 016-018

教育部發(fā)布《關(guān)于加強(qiáng)和改進(jìn)中小學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意見(jiàn)》明確指出，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是國(guó)家課程方案和課程標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的重要教學(xué)內(nèi)容，是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要途徑。要豐富實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)施形式，切實(shí)增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的趣味性和吸引力，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。教育部頒布的《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022年版）》進(jìn)一步指出，倡導(dǎo)教師設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的科學(xué)活動(dòng)，倡導(dǎo)以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐的過(guò)程。

為了滿(mǎn)足學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的需要，各地各校加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)器材的配備，實(shí)驗(yàn)條件大為改善。但是，我們也不難發(fā)現(xiàn)，如果完全照搬教材設(shè)計(jì)，往往難以適應(yīng)實(shí)際需要。因此，科學(xué)教師作為課程的實(shí)施者，也是創(chuàng)造者，應(yīng)不斷優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料，有序呈現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)教學(xué)效果的提升。

一年級(jí)是科學(xué)教育教學(xué)的起始年級(jí)，更應(yīng)通過(guò)不斷優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)材料創(chuàng)造愉快的教學(xué)氛圍，保護(hù)學(xué)生的好奇心，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動(dòng)機(jī)，切實(shí)發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、準(zhǔn)確把握，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的選擇

巧婦難為無(wú)米之炊。開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)少不了實(shí)驗(yàn)材料的支撐與使用。隨著各地大力推進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材標(biāo)準(zhǔn)化配備和學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重視投入，科學(xué)實(shí)驗(yàn)室里的材料越發(fā)豐富，從“缺衣少食”的日子變成了“豐衣足食”的生活。但是，我們決不能做簡(jiǎn)單的“拿來(lái)主義者”，要做到準(zhǔn)確把握教材、準(zhǔn)確把握學(xué)生、準(zhǔn)確把握細(xì)節(jié)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的選擇與準(zhǔn)備，實(shí)現(xiàn)材料的便捷性、典型性、科學(xué)性，保障實(shí)驗(yàn)教學(xué)的順利實(shí)施。

（一）準(zhǔn)確把握教材設(shè)計(jì)意圖，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料

科學(xué)教師要清醒地認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)的途徑，不能為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)?？茖W(xué)標(biāo)準(zhǔn)凝練了13個(gè)學(xué)科核心概念和4個(gè)跨學(xué)科概念，13個(gè)核心概念共包括54項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容。每項(xiàng)學(xué)習(xí)內(nèi)容又分解成四個(gè)年段不同的內(nèi)容要求，呈現(xiàn)出進(jìn)階設(shè)計(jì)、螺旋上升的框架結(jié)構(gòu)。因此，我們要正確理解教材設(shè)計(jì)意圖，準(zhǔn)確把握教材編排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為了達(dá)到什么目的，落實(shí)哪項(xiàng)內(nèi)容要求，并以此來(lái)恰當(dāng)?shù)販?zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料。

如蘇教版一年級(jí)第一課《小小科學(xué)家》中設(shè)計(jì)了“滾小球”實(shí)驗(yàn)，對(duì)于剛剛進(jìn)入小學(xué)的學(xué)生而言，本課乃至本單元都是起始內(nèi)容，旨在把學(xué)生領(lǐng)進(jìn)科學(xué)之門(mén)。所以，“滾小球”僅僅是一項(xiàng)體驗(yàn)性質(zhì)的活動(dòng)，目的是讓學(xué)生了解科學(xué)家做實(shí)驗(yàn)是有目的、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需要記錄的一種行為，切不可理解為帶領(lǐng)學(xué)生做對(duì)比研究，在具體對(duì)比因素上過(guò)多強(qiáng)調(diào)與糾纏會(huì)適得其反，甚至?xí)档蛯W(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，產(chǎn)生學(xué)科學(xué)很難的情緒感受。該實(shí)驗(yàn)配套材料提供了塑料斜面和支撐板，支撐板上有三個(gè)槽口，具有調(diào)節(jié)斜坡坡度的功能。但是，學(xué)生裝配起來(lái)并不簡(jiǎn)單，裝好了也容易散架，而且本實(shí)驗(yàn)無(wú)須發(fā)揮調(diào)節(jié)坡度的作用。因此，上課前我用熱熔膠把斜面與支撐板固定在一起，避免以上提到的諸多不足；同時(shí)用記號(hào)筆在斜面最高處與中間位置標(biāo)記①號(hào)位、②號(hào)位，啟發(fā)學(xué)生從不同位置滾小球，提高了實(shí)驗(yàn)的便捷性和可操作性，也方便了學(xué)生的記錄與交流，大大提高了實(shí)驗(yàn)效率。另外，本實(shí)驗(yàn)用到的小球有塑料球、鋼球、木球三種，但是每組只發(fā)放了一種球，學(xué)生在小組實(shí)驗(yàn)后交流的基礎(chǔ)上運(yùn)用歸納思維，發(fā)現(xiàn)各種小球都有同樣的現(xiàn)象，形成規(guī)律性的發(fā)現(xiàn)。

（二）準(zhǔn)確把握學(xué)生學(xué)習(xí)水平，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料

維果斯基認(rèn)為，教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供帶有難度的內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到下一發(fā)展階段的水平，然后在此基礎(chǔ)上進(jìn)行下一個(gè)發(fā)展區(qū)的發(fā)展。根據(jù)這一理論，我們應(yīng)深刻認(rèn)識(shí)到，1～2年級(jí)學(xué)生以直觀(guān)形象思維為主，學(xué)習(xí)過(guò)程中注意力不能長(zhǎng)時(shí)間集中，所以1～2年級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往以觀(guān)察為主，讓學(xué)生在觀(guān)察、比較中發(fā)現(xiàn)事物的主要特征，不應(yīng)增加難度，要選擇符合學(xué)生年齡特點(diǎn)和認(rèn)知規(guī)律的材料來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

如蘇教版一年級(jí)《感官總動(dòng)員》一課，教材設(shè)計(jì)實(shí)踐體驗(yàn)活動(dòng)“觀(guān)察蠟燭”，通過(guò)視覺(jué)、嗅覺(jué)和觸覺(jué)等多感官協(xié)同“工作”，再用氣泡圖記錄蠟燭的特征。首次執(zhí)教后，我發(fā)現(xiàn)觀(guān)察蠟燭可動(dòng)用的感官還不夠多，學(xué)生興趣也不濃，描述蠟燭的特征比較困難，記錄環(huán)節(jié)更是困難重重。于是，在后續(xù)的班級(jí)教學(xué)中，我把觀(guān)察蠟燭調(diào)整為觀(guān)察橘子。橘子這一材料貼近學(xué)生生活，但平時(shí)學(xué)生很少?zèng)]仔細(xì)觀(guān)察過(guò)，所以既熟悉又陌生。而且，學(xué)生可以看、摸、聞、嘗，更多感官參與。不僅如此，觀(guān)察由外至內(nèi)、由果皮到果肉，層層深入，活動(dòng)中也有更多的發(fā)現(xiàn)與收獲，受到學(xué)生的歡迎。

考慮到一年級(jí)學(xué)生還不能把觀(guān)察到的信息書(shū)寫(xiě)下來(lái)，繪畫(huà)的方式有時(shí)候也難以表達(dá)，我調(diào)整單獨(dú)記錄為全班共同生成觀(guān)察記錄的策略。在觀(guān)察活動(dòng)結(jié)束后，引導(dǎo)學(xué)生用完整的句式“我用觀(guān)察到橘子?！泵枋鲎约旱陌l(fā)現(xiàn)；結(jié)合學(xué)生的描述，適時(shí)呈現(xiàn)寫(xiě)有關(guān)鍵詞的磁性板貼。最后請(qǐng)學(xué)生根據(jù)氣泡圖，給大家的“發(fā)現(xiàn)”歸類(lèi)，生成全班的觀(guān)察記錄。切合學(xué)生的能力水平，且具有可操作性的實(shí)驗(yàn)材料的調(diào)整讓學(xué)生沉浸式地參與活動(dòng)，發(fā)展了觀(guān)察能力、表達(dá)交流能力、合作分享能力。

（三）準(zhǔn)確把握實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料

教材設(shè)計(jì)是理想的課程，課堂教學(xué)是現(xiàn)實(shí)的課程，兩者之間需要教師貫穿融通，建立連接。課前做好下水實(shí)驗(yàn)?zāi)軌驗(yàn)檎n堂教學(xué)更好地落實(shí)理想的課程做出準(zhǔn)備，教師不僅能夠準(zhǔn)確了解其中的“關(guān)鍵點(diǎn)”，也能發(fā)現(xiàn)其中的“風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)”，尤其能對(duì)實(shí)驗(yàn)材料的選擇作出合理調(diào)整，有效避免實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“意外事件”的發(fā)生。

蘇教版《感官總動(dòng)員》一課設(shè)計(jì)了嘗果蔬實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，旨在通過(guò)體驗(yàn)不同感官參與嘗果蔬時(shí)，發(fā)現(xiàn)嗅覺(jué)與味覺(jué)具有典型的“協(xié)同工作”的特點(diǎn)，進(jìn)而認(rèn)識(shí)到多種感官“協(xié)同工作”很重要。備課階段，我請(qǐng)同事與我配合開(kāi)展了下水實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)蒙住眼睛、捏住鼻子嘗果蔬，也能分辨誰(shuí)是誰(shuí)，原來(lái)準(zhǔn)備的白蘿卜有明顯的辣味。于是，我到市場(chǎng)上重新購(gòu)買(mǎi)蘿卜進(jìn)行品嘗比較，我選擇了相對(duì)松脆甘甜的蘿卜開(kāi)展教學(xué)，才讓課堂上的實(shí)驗(yàn)順利達(dá)成預(yù)期效果。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，一個(gè)小小的細(xì)節(jié)往往決定成敗，影響大局。科學(xué)教師要本著不斷優(yōu)化的思路選擇材料，不斷提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

二、科學(xué)安排，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的呈現(xiàn)

材料引起活動(dòng)，材料引發(fā)思維。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，除了準(zhǔn)備好有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，還應(yīng)思考材料出示的次序和步驟，通過(guò)材料呈現(xiàn)的科學(xué)安排來(lái)調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，推進(jìn)實(shí)驗(yàn)，啟迪思維，調(diào)控教學(xué)。

（一）聚焦實(shí)驗(yàn)需求，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的呈現(xiàn)

一年級(jí)學(xué)生天生具有好奇心，樂(lè)于動(dòng)手，但又缺乏自控能力，材料的呈現(xiàn)與調(diào)控更應(yīng)仔細(xì)考慮。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，過(guò)早地分發(fā)材料或是不及時(shí)地收取材料，都會(huì)吸引學(xué)生的注意力；一次性過(guò)多地分發(fā)材料或是過(guò)于零散地分發(fā)材料也會(huì)影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有序開(kāi)展。蘇教版一年級(jí)上冊(cè)《借助工具觀(guān)察》一課設(shè)計(jì)了借助工具觀(guān)察指紋和借助聽(tīng)診器聽(tīng)心跳聲兩個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，旨在幫助學(xué)生通過(guò)對(duì)比發(fā)現(xiàn)觀(guān)察工具的使用增強(qiáng)了我們感官的觀(guān)察效果，選擇合適的觀(guān)察工具很重要。為了幫助學(xué)生聚焦實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，在課程開(kāi)始時(shí)我以手機(jī)解鎖為例，引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注指紋、畫(huà)出自己的指紋，在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生借助工具觀(guān)察的需要。進(jìn)而開(kāi)展放大鏡的學(xué)用活動(dòng)，并完善自己指紋圖畫(huà)，不知不覺(jué)中感受到借助工具的重要作用。接著教師啟發(fā)學(xué)生觀(guān)察自己衣服的布紋，產(chǎn)生進(jìn)一步的需求——顯微鏡。當(dāng)然，在指導(dǎo)使用方法后，我讓學(xué)生歸還放大鏡才能換取顯微鏡，把學(xué)生的注意力聚焦到顯微鏡的觀(guān)察使用上，保持組內(nèi)只有一種觀(guān)察工具，有效避免觀(guān)察工具的混亂使用，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的可控性。從指紋到布紋，看似簡(jiǎn)單的觀(guān)察對(duì)象，其實(shí)蘊(yùn)含著一定的層次性。人們正是因?yàn)橄胍τ^(guān)察無(wú)法觀(guān)察到的事物才創(chuàng)造出各種各樣的觀(guān)察工具，可見(jiàn)需求促進(jìn)發(fā)展。有了不同的觀(guān)察工具，我們也應(yīng)該根據(jù)不同的需求學(xué)會(huì)合理選擇工具，可見(jiàn)需求決定選擇。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們同樣應(yīng)聚焦實(shí)驗(yàn)需求，做到精心選材，有序呈現(xiàn)。

（二）聚焦思維發(fā)展，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的呈現(xiàn)

科學(xué)思維是學(xué)生科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)之一，主要包括模型建構(gòu)、推理論證和創(chuàng)新思維等三要素。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要載體，教師應(yīng)聚焦學(xué)生思維發(fā)展，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)材料的選材及呈現(xiàn)，促進(jìn)學(xué)生掌握分析與綜合、比較與分類(lèi)、抽象與概括、歸納與演繹、聯(lián)想與想象、充足思維、發(fā)散思維、突破定勢(shì)等思維方法，形成初步的科學(xué)思維能力。

如蘇教版科學(xué)一年級(jí)《探究秋葉的秘密》一課中，教材編排首先從整體視角出發(fā)，展現(xiàn)出秋葉存在變色與常綠兩種情況的事實(shí)。繼而設(shè)計(jì)了比較冬青衛(wèi)矛樹(shù)葉和楊樹(shù)樹(shù)葉的觀(guān)察實(shí)驗(yàn)，承接上文中關(guān)于秋葉的不同現(xiàn)象，自然而然滿(mǎn)足了學(xué)生的好奇心理與探究欲望。為了激發(fā)學(xué)生興趣，啟迪學(xué)生思維，教學(xué)中，我自拍了校園秋天視頻，播放給學(xué)生觀(guān)看。當(dāng)畫(huà)面最后定格在樟樹(shù)與梧桐樹(shù)時(shí)，很自然地引起學(xué)生的注意，揭示出樹(shù)葉變色與否的事實(shí)。那么為什么有的樹(shù)葉變色，有的樹(shù)葉依然常綠呢？接下來(lái)，我選取了校園內(nèi)多種變色與常綠的樹(shù)葉供學(xué)生觀(guān)察比較，讓他們根據(jù)葉片光滑度分成兩類(lèi)，在此基礎(chǔ)上交流發(fā)現(xiàn)，歸納總結(jié)，順利地形成落葉樹(shù)樹(shù)葉片薄、不光滑的特點(diǎn)，常綠樹(shù)樹(shù)葉肥厚、光亮的特點(diǎn)。充分發(fā)揮材料的呈現(xiàn)方式和組合，鍛煉了學(xué)生分析、比較、歸納等多種思維方法的運(yùn)用能力，初步建立落葉樹(shù)樹(shù)葉與常綠樹(shù)樹(shù)葉具有相應(yīng)特點(diǎn)的模型，為理解樹(shù)葉在秋天變色與否建立聯(lián)系。

三、結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)材料是開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的載體，充分發(fā)揮材料的功能屬性，發(fā)揮材料在學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中的作用，我們除了不斷優(yōu)化材料準(zhǔn)備與呈現(xiàn)，還可以不斷對(duì)材料進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新，賦予材料新的功能，幫助學(xué)生更好地開(kāi)展探究實(shí)踐活動(dòng)，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)

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