优化实验教学提升科学素养

2017-02-16马天鹏

名师在线 2017年4期

马天鹏

（江苏省如皋市外国语学校，江苏如皋 226500）

引言

在当下的科学课上，教师普遍重视演示实验和分组实验的教学，通过实验活动，引导学生探究科学现象。学生在宽松和谐的学习氛围中积极思考，认真验证，无论是学习兴趣的提升，还是科学经验的积累，都取得了较好的效果。但是我们也应该清醒地意识到，有些实验课的设计和组织还存在诸多不合理的环节，影响了科学课的教学效率，有些甚至出现了科学性的错误和偏差，从而制约了小学生科学素养的形成。下面笔者就针对一些常见问题谈谈自己的思考。

一、偏重自主，忽视主导

随着科学教学设施的完备和丰富，现今的科学课堂已经基本摆脱了灌输式的传授模式，学生动手的机会越来越多，于是科学课就走向了另一个极端。部分教师把课堂自主权完全交给学生，整节实验课几乎都是由学生自由小组操作。教师很少有点拨和引导，完全放任自流，并且美其名曰给学生充分的自主探究空间。教师的任务就变成了准备实验器材、整理实验器材……乍一看，我们的科学老师就好像成了科学实验室管理员。这样的实验活动看似热闹，但是缺乏明确的探究目标，学生操作的随意性很强，经常有学生把实验器材当作玩具，自己设计所谓的实验流程，完全脱离了实验任务。在这种状态下，学生往往会各自为政，因为缺乏共同的目标，就导致了合作流于形式。

例如在教学科教版小学科学四年级上册《声音的传播》一课时，为了让学生通过实验得出声音在哪些物体中传播以及通过什么方式传播，教师准备了丰富多样的素材，有水槽、水、石块、纸杯、线、牙签、书本、铅笔等。但是在实验之前，教师没有组织学生进行实验猜想，也没有提供翔实有效的实验任务单，结果整个课堂里演奏着“疯狂交响曲”。学生争抢着道具，比拼谁敲出的声音响亮……虽然敲出了声音，但是学生无暇顾及声音背后隐藏的科学道理。在实验总结和交流时，学生也就无法得出正确的实验结论。

学生的分组实验是在教师的指导和调控下积极主动地进行探索和创新的学习活动，因此正确发挥教师的主导作用是科学实验有效施行的关键因素。为此教师在组织实验活动的时候，要注重问题情境的创设，通过引发认知冲突，营造探究氛围，引导学生经历观察猜想、小组合作、实验验证的过程，从而实现真正的自主学习。

在《声音的传播》一课中，教师可以通过示范操作，让学生体验声音可以在空气中传播，然后引导学生猜想“声音能不能在固体或者液体中传播？怎样验证？”让学生提出实验假设，这样接下来的实验就有了明确的方向。在此基础上分组设计实验方案，然后全班交流汇报、点评修改，并让学生提出实验时的注意点。经过充分的讨论之后，再进行小组合作，学生按照事先制订修改的实验方案进行实验，合理分工、仔细观察、及时记录，从而得出科学的结论。在全班交流阶段，既有实验结果的呈现，也有实验过程的评价。这样既使学生掌握了科学的规律，又培养了实验技能和实验态度。

二、偏重形式，忽视实质

科学探究是一种有效的学习方式，它能够实现面向全体，实施多样化的学习。不可否认，在当下的科学课上，不少教师把探究实验当作了万能钥匙，几乎所有的知识或者规律都要组织探究实验。这种片面追求实验数量和形式的科学探究活动，没有致力科学本质的探究，常常是金玉其外、败絮其中。

例如在教学科教版小学科学六年级上册《斜面的作用》一课时，第一部分是认识斜坡的基本构成，知道斜坡是省力机械。有的教师为了给学生充分体验，组织了搭斜坡、斜坡拉物等实验活动，从而让学生认识了斜坡以及斜坡能省力的特性。这个过程的确丰富多彩，但是占据了相当一部分教学时间，以至于后面的实验操作时间不够，草草收场，导致了最关键的板块“探究斜坡坡度大小与拉力的关系”没有让学生充分体验。这种实验安排严重影响了课堂教学效率，究其原因是主次不分、重点不明。

学生对科学现象的认识并不是一张白纸，作为教师必须有效地把握学生的生活和认知经验，准确定位教学的起点。

在学习《斜面的作用》一课前，学生在日常生活中对斜坡的使用已经有了初步的感性认识，例如上桥、在台阶上搬运货物……而且部分学生亲身感受过斜坡省力的特性。所以本课第一板块知识点主要可以通过小组交流和全部讨论展开，至多结合教师的演示实验进行论证即可。实验的重点应放在“探究斜坡坡度大小与拉力关系”上面，这也是进行科学探究技能培训的重要环节。在实验过程中，要唤醒学生“控制变量设计对比实验”的经验，引导学生围绕“为什么不同斜面省力不同”这一主题，经历提出猜想、制订方案、实验验证的探究过程，并培养学生整理数据和分析数据的能力。这样的安排一方面抓住了本课的教学重点和难点，透过斜坡省力这一表面现象，去探究斜坡的构成对拉力大小的影响。另一方面学生在探究过程中进一步掌握了科学实验的基本操作要领和实验策略，提升了实验技能。

三、偏重体验，忽视思维

科学实验给学生提供了丰富的体验时空，让学生感知神奇的科学现象，从而增强科学认知，提升探究兴趣。但是实验归根结底是一种途径，不是最终的结果。教师借助科学实验展示科学现象，是为了引发学生的思考，引导他们去探寻科学规律。但是在一些科学课上，学生积极主动地参与各种各样的实验，在快节奏的实验活动中他们忙得不亦乐乎，在表面热闹的背后，缺少了安静思考。

例如在教学科教版小学科学三年级上册《磁铁的两极》一课时，为了让学生了解磁铁的特性，教师组织实验：感受磁铁各部分磁力的大小、探究磁铁的两极的相互作用……学生的学习兴趣非常浓厚，也能够按照要求完成实验，实验的结果也达到了预设目标。一堂课下来，学生对磁铁的特性有了较为全面的认识，基本达成了规定的教学要求。但是仔细回味，可以感觉到学生的活动都是单向的，整个过程一帆风顺，直奔主题，这样轻而易举得出的结论其实是浅层次的，如果让学生思考这些特性之间的联系，他们就会对科学现象有更为深刻和全面的理解。

学生参与科学实验，体现了课堂教学活动性的特点，这样便于学生获得直接经验。但是外在的体验代替不了学生深层次的思考，所以我们必须把实验活动和思维活动有机地统一起来。

为此，在学生体验磁铁特性的过程中，可以启发学生思考：你们认为磁铁能吸哪一类物品？为什么磁铁两端的磁性最强？磁铁在生活中有哪些用途？没有标记N、S极的磁铁，如何区分两级？这样就引导学生将手、口、脑有机结合起来，实现外在操作内隐思维的融会贯通。因此科学实验教学不是简单的操作体验，还应该结合讨论、交流、评价等活动，训练和提升学生的科学思维，从而实现教学目标的多元化。