小学科学实验课智慧教育案例研究

张志中 王岢鑫 钟永江

小学科学课程诞生于我国的课程改革中，其开设的主要目的在于培养学生的科学素养。但在十多年的小学科学课改中，仍然有许多学校在此课程上举步维艰。为何小学科学课程，尤其是课程中的实验课无法达到最佳效果？有何改进的策略？这些都是我们在提高学生科学素养方面需要思考的问题。

目前小学科学实验课存在的问题

1.学生兴趣有余，但教师的计划性和目的性不足

在小学科学课堂教学中，实验课是课时数最多的。由于小学生正处于好奇心极其旺盛的阶段，所以大部分学生对科学课的实验活动还是很感兴趣的。但随着时间的推移、知识的不断深化，在展开真正意义的探索时，他们却丧失了最初的兴趣。这是因为教师经常只对所做实验的目的、要求进行提醒，而没有进一步指明实验的方向性、实用性，致使学生对实验的态度只是停留在玩一玩的层面，从而对小学科学实验教学的质量和效果产生不良影响。

2.实验数据闭塞、单一

在实验课堂上一般采用两种实验方式讲授课程：一种是教师在前面做实验，同时会请1～2名学生到讲台协助教师进行实验，其他学生在座位上观看实验过程及结果。这样的实验数据基本上只有一组，闭塞、单一的数据会限制学生的思维，影响其对科学的严谨态度；另一种是教师把全班学生分为几个组，各小组分别进行试验。貌似这样得来的数据会变多，可即使数据有所增加也无法很好地在全班共享。这两种方式的缺点都是数据无法在全班及时共享，导致实验内容无法满足学生的发展需求，从而使实验教学质量在一定程度上受到了影响。

3.分组合作实验只是流于表面

课堂上小组分配基本是4～6人为一组，其宗旨是在实验的过程中组员们可以互相学习、互相交流、共同进步。实验分组的目的性很好，但落实到教学中往往发现小组成员很难做到合作，会的学生一直“独揽大权”地进行实验而不管其他组员的意愿和感受；有的组人人都要玩，没能正确定位自己在团队里面的位置，忽略了实验的真正目的。

4.巩固拓展方面不甚理想

科学探究活动是一个连续的过程，多数的科学实验不是只观测到实验结果就可以的，而是需要课外知识的补充以及课堂多角度地进行巩固加强，才能让学生真正掌握知识点，并能与生活实际融会贯通。有一些探究类的实验活动也是课程的重要组成部分，如果让学生们在课后去探究，基本上鲜有学生会真的去实验，那么这就成为教学中缺失的一道环节。

改进科学实验课的相应策略

1.用问题驱动方式来明确实验教学的目的

教师在课前要仔细研读教材和教参拟定相关问题，用问题来引导学生思考实验的目的，使之明确通过实验可以解决生活上的哪些问题。适时地提出问题作为引导方向能真正把课堂的主动权交还到学生手中，从而循序渐进地提升学生对此项实验的认识和了解，使其明白实验的目的、可应用之处及知识点脉络。这样既可以极大地提高学生对实验的参与度，又可以有效地转变学生对实验课的兴趣程度，由最初单纯地觉得好玩逐渐变成对科学原理本身的兴趣。

2.建构较完整的实验数据体系

得出一个科学的实验结果需要多组实验数据的搜集和分析。而在传统课堂中，教师很难在规定的较短时间内把全班的各组数据进行对比分析，致使学生很难正确地推理出实验结果。因此，教师可在分组的基础上，给每组发一个平板电脑，让学生通过扫描二维码进入学生分析实验数据系统，把自己组的数据或现象填写在相应的电子表格中。各组通过提交数据达到全班共享的目的，通过多组数据的对比分析得出较为准确的实验结果。这样，不仅有助于正确结果的推演，还可以实现各组数据的自查，如有不对，可以及时调整、反思实验过程中可能出现的问题。教师也可以通过教师通道看到各组的详细情况，对出现错误的组及时进行个别辅导或提示。

3.小组分工明确，加强组员间的交流与合作

如何在有限的课堂教学时间内实现小组合理分工、正确交流呢？

教师可以引入一种软件，把实验中所需要的角色，如记录员、操作员、分析员、汇报员等虚拟成各种小人头像，学生在进行实验前可以根据自己所擅长的项目在对应的角色头像下输入自己的名字，以明确自己在小组中应该做什么。如此一来，小组成员们就会有明确的目标来有条不紊地执行各自的任务，不会再出现一组成员慌乱成堆、操作完实验却不知实验目的和结果的现象。明确分工也是为了让小组间的各成员更好地、有条理地交流各自的观察结果，这样更符合科学实验的严谨性。当然，角色并不是固定的，一学期每位学生都要轮流担任这几种角色，以防过度关注某一种角色而忽略其他综合能力。

4.应用适当的软件，多维度巩固知识和拓展思维

实验课堂时间尤为紧迫，应用恰当的软件可以提高效率，并能很好地起到巩固知识点的作用。学生可以通过平板电脑中相应的题库进行作答，提交后系统自动评价判断正误，方便学生进行自测。同样，教师可以查看学生的自测结果，推断哪部分知识点学生还没有真正掌握，然后进行统一讲解。如个别学生有不理解的知识点，可以通过软件窗口和教师进行会话，教师在课后对其进行讲解；对于不能完全掌握实验课上知识点的，也可以推荐他们先反复观看相关的微视频。

针对不同的教学环节，教师要选用不同的信息技术手段。例如，教师可以针对不同的知识难点录制不同的微课，提供给想要个性化学习的学生们。学生也可以根据教师给出的几项任务任选一个进行探讨，在软件中提交各自的解题思路及最终结果，或者寻找课外资料对自己的观点进行佐证。长此以往，这样的训练必然会使学生形成创新思维，使学生越学越聪慧，这才是真正的智慧型教学。