低年级科学实验前指导四策略——以《磁铁的两极》教学为例

浙江省安吉县递铺小学 姚平

低年级科学实验前指导四策略
——以《磁铁的两极》教学为例

浙江省安吉县递铺小学 姚平

简洁、科学、高效的实验前指导决定着科学实验探究活动的成败。文章以《磁铁的两极》教学为例，从深挖教材丰富实验指导内涵、立足学情优化实验指导方法、以图代文提高实验记录效率和多样化记录促进学生个性发展等四方面，阐述了如何针对低年级学生年龄与心理特征开展有效实验前指导。

小学低年级科学实验立足学情以图代文个性发展

小学科学课程标准明确指出小学科学课程是一门活动性和实践性课程。探究活动作为学生学习科学的重要方式，强调通过学生亲身经历动手动脑活动，学习科学知识，了解科学探究中的具体方法和技能，提高科学能力，发展科学态度。小学三四年级学生接触科学课时间不长，实验计划制订能力、操作能力、现象与数据记录能力都很缺乏。这就要求教师根据学生年龄特点有效地进行实验前指导，明确实验探究任务与观察记录要求，以便学生在后续的实验操作活动中高效地开展探究，培养学生良好的实验探究能力和现象与数据记录能力，提高学生综合科学素养。

《磁铁的两极》是教科版三年级下册《磁铁单元》的第三课，笔者在四个班的教学中，四易教学设计，重点对有效开展实验前指导进行了多次改进。现以本课教学为例，谈谈自己对低年级科学实验前指导的一些体会。

一、深挖教材丰富实验指导内涵

实验指导内容和形式与实验探究活动密切相关。一个高质量的实验探究活动，既能让学生的实验操作能力、观察与记录能力、现象与数据分析能力得到培养与提高，还能让学生的思维能力得到提升与拓展。《磁铁的两极》一课，教材安排了“磁铁什么地方磁力大”和“磁铁两极的研究”两个实验活动。第一次教学时，我按教材编排进行教学。由于实验活动比较简单，实验前指导是向学生呈现教材中的操作方法，学生按教材中的方法操作，操作简单，实验现象明显，比较容易得出实验结论。但学生在这样的实验操作中，仅仅是获得了科学知识，其观察记录能力、思维能力却没有得到有效培养与提高。

如何让学生较深入地对条形磁铁的磁性进行观察与研究，并在探究过程中培养学生的观察能力、记录能力和思维能力呢？笔者在第二次教学时对教材进行了二次开发，重点安排了“观察条形磁铁的磁性”的活动，将“磁铁两极的研究”移至下一课教学中。让学生对条形磁铁6个面的磁性进行观察研究，弄清同一块条形磁铁6个面的磁性强弱情况和每一个面不同地方磁性的强弱情况。将一个简单的实验设计成一个考验学生操作方法、观察能力和记录能力的“复杂”实验，教学目标重点指向学生观察能力和记录能力的培养。由于重新设计后的实验要比教材中的实验“复杂”得多，教师实验前指导任务的内涵也就丰富了许多，实验前必须要解决好三个问题：一是让学生明白要研究什么；二是用什么方法去研究；三是如何正确记录实验现象。

科学教材中，有很多实验活动安排比较简单，如果照本宣科地就教材而教教材的话，仅仅落实了知识目标，而不能有效培养学生的各种能力和综合素养。教学中，教师要立足于学生的实验操作能力、观察能力、记录能力、思维能力等综合能力的培养，对教材进行科学处理、二次开发，提升探究活动的能力与思维训练含金量。在这基础上精心设计实验前的指导活动，有效进行实验前指导，才能获得事半功倍之成效。

二、立足学情优化实验指导方法

要让学生用图画的方式记录观察到的条形磁铁磁性强弱变化情况的关键，在于让学生看懂示意图并正确地用图表示出自己的观察结果。在第二次教学实验前的指导环节，我向学生呈现了示意图（图1），让学生说说两幅图的意思。如果发现磁性强弱是渐渐变化的，就用上面这幅图的方法表示；如果发现磁性强弱是突然变化的，就用下面这幅图表示。结果老师的指导让很多学生产生了误导，绝大多数学生就只用了这两种方法来表示，他们认为老师给了这样两种情况，在实验中肯定会出现这两种情况，于是想当然地用这两种方式来表达磁性的强弱情况了。

课后我深刻地进行了反思，第二幅图的磁性强弱是突然变化的这一错误概念是老师强加给学生的，而不是学生真实前概念的反映。为了了解学生对条形磁铁磁性强弱变化的前概念情况，我对第三个班的一个小组进行了调查。让他们猜猜条形磁铁6个面磁性强弱可能是怎样分布的，根据调查重新设计了实验指导示意图（图2）。教学时先呈现条形磁铁磁性强弱猜测示意图，让学生说说你能看懂这幅示意图的意思吗？深颜色表示什么，浅颜色表示什么？白色又表示什么？你能根据自己的观察结果来表示磁性的强弱变化吗？

由于进行了课前调查，这幅图来源于学生，贴近学生的前概念，同时也充分暴露了学生的原始思维。学生很容易看懂示意图的意思，并在实验中能根据自己的实验发现正确记录实验结果。在科学教学中，教师一定要从“知识的神坛”上走下来，弯下身子去了解学生，了解他们知识的前概念，从学生的前概念出发，设计学生容易接受和掌握的实验记录方式与内容，这样才能使实验指导起到事半功倍的效果。

三、以图代文提高实验记录效率

在第一次教学中，根据教材中安排的实验，我设计了记录表（图3），让学生用文字的形式记录观察结果。但在实际教学中发现三个问题：一是三年级学生写字速度很慢，写一个字、一句话要花很长时间，效率不高；二是通过实验操作与观察，学生虽然了解了条形磁铁磁性的强弱变化，但通过文字记录不能有效地表达出条形磁铁磁性两端强，中间慢慢变弱的过程，学生在汇报交流过程中也不能清楚地表达自己的意思；三是文字记录单一枯燥，不能激发学生认真观察记录的兴趣。

由于重新设计的实验探究活动比教材编排的活动要“复杂”得多，对学生的实验操作方法、观察能力和记录能力提出了更高的要求。为了让学生较清楚地记录条形磁铁六个面的磁性强弱情况，针对第一次实验记录中暴露的问题，我将文字记录方式改为用图画的方法来记录，要求学生用深浅不同的颜色来表示磁性的强弱，同时将条形磁铁的立体图改为6个面的平面展开图。实验指导时先呈现一幅条形磁铁6个面的磁性强弱变化猜测示意图，让学生说说意思，然后再明确记录方法。

三四年级学生抽象思维能力还比较弱，直观形象思维还占据主导地位。用图画的方法或图文结合的方法来记录实验现象，一方面能降低学生的记录难度，提高记录的效率和学习兴趣；另一方面，学生能直观、准确地表述观察到的实验现象，展示时能让其他同学一目了然地看懂观察结果，简单、真实、有效地反馈他们的观察结果，为后面的实验研讨提供丰富而有效的素材。

四、多样化记录促进学生个性发展

在第三次教学中，我引导学生用铅笔颜色的深浅来表示条形磁铁磁性的强弱变化。但在教学中，有一个学生向我提出了一个问题，引发了我的思考，以下是师生对话片段——

生：老师，我可不可以用其他的方法来表示磁性的强弱呢？

师：可以呀！那你打算用什么方法来表示磁性的强弱变化呢？

生：我想用小圆圈来表示，小圆圈画得多一些、密一些，说明磁性强；小圆圈画得少一些、开一些，说明磁性弱。

师：你这个方法真好，你就用你的方法来记录吧，待会儿老师要请你上台展示哦！

第三次教学中的指导方式，只规定了用颜色深浅一种方法来记录条形磁铁磁性的强弱变化，而忽视了我们的教学对象是活泼开朗、富有想象力和创造力的低年级学生。学生的一个问题：“老师，我可不可以用其他的方法来表示磁性的强弱呢？”令我茅塞顿开。在第四次教学中，我又再次改进了实验指导示意图，向学生呈现了4种记录方法，让学生选择自己喜欢的方式或自己创造一种方式来记录和表达实验中的观察发现。探究活动的设计与记录都要从学生年龄特征出发，从学生的个性发展出发，教师不应禁锢学生的思维，而应创造条件，积极引导学生多维度、分层次开展探究活动，记录与表达自己的发现。

兰本达教授把学习比喻成“过河”，在此岸和彼岸之间，有一条流水淙淙、变化无常的河流待渡，河中有不同大小的踏脚石，错杂曲折。教师根据不同的探究活动，给予简洁、高效、符合年龄特征的过河前指导，可以帮助学生明确前进的方向，为学生到达彼岸点亮一盏指明灯。当学生摸着石头过河到达彼岸时，已经从许多不同的角度进行了观察，朝着概念的箭头前进——每个学生的内心都起了变化——得到了“长进”。这就是科学课的“学习”。