结合高年级学生认知特点提升小学生科学实验素养

◎赵 静

结合高年级学生认知特点提升小学生科学实验素养

◎赵 静

小学高年级阶段是小学学习的最后阶段。随着对小学教育的不断适应，这一时期的学生，无论在生理上还是心理上，都比初入学时的儿童稳定，并在此基础上不断发展。这一阶段，学生的认知特点从以具体形象思维为主要形式逐步过渡到以抽象逻辑思维为主要形式，注意力、记忆力、想象力发展快速。

小学阶段，《科学》学科包含了物理、化学、生物、地理、健康等多学科内容，与生活实际联系密切，且一些自然规律和科学定律需要用实验来验证。在小学科学课教学中，实验教学是否能更好地让学生直观地体验和感受科学知识，其设计、结构、操作过程，都应符合学生的认知规律，实现学生更好的发展。

一、小学高年级学生的学习、认知特点

在学习方面，小学高年级学生已初步形成了一定的学习态度，并且随着主体意识的觉醒，自主、自律能力的增强，他们对学习、对集体的责任感进一步提高。同时，该学段的学生逐渐形成了对课业内容自觉、负责的态度，开始认识到学习是一种义务，出现了意识较强的学习动机。

小学高年级学生的认知特点，首先表现在注意力方面。小学高年级学生的注意力从无意注意逐步发展到有意注意，并且有意注意开始占主导地位。注意的集中性、稳定性、注意广度、注意的分配、转移等方面都较低年级学生有不同程度的发展。其次，在记忆力方面，有意记忆逐步发展并占主导地位，抽象记忆有所发展，但具体形象记忆的作用仍非常明显。第三，在思维方面，学生逐步学会分辨概念中的本质与非本质因素、内容中的主要内容与次要内容，学会掌握初步的科学定义，学会独立进行逻辑论证，但他们的思维活动仍然具有很大成分的具体形象色彩。第四，在想象方面，学生想象的有意性迅速增长，并逐渐符合客观现实，同时，创造性的成分日益增多。

二、与学生认知特点相结合，合理构造实验教学结构

上好科学课的前提是教师要依据学生的认知特点，合理地设计好课堂实验教学结构。在课堂上，要想使学生逐渐养成学科学、用科学的能力，保证学生对科学知识的学习效率，就必须深入地研究实验教学结构设计。

实验教学结构，顾名思义，是在课堂教学中针对教学内容设计的实验方式、流程等。例如，教学《氧气》时，需要用到“氧气能支持燃烧”的实验。完成此实验，需要让物体在纯净的氧气中燃烧（学生们多数未曾见过）。当教师把木柴、硫磺、铁丝等物体放在纯净的氧气中燃烧时，学生们会发现这些物体燃烧得非常剧烈，于是他们能够得出“氧气支持燃烧”的结论。

小学高年级学生通过课外知识的积累，有的已经知道空气中有氧气的存在，甚至有的同学还知道氧气能够供人体呼吸、支持燃烧。但他们对这些知识的了解，只是从书本中获得的，在实践中并没有一个清晰的认识，只是知其然，不知其所以然。因此，在科学课堂上，把这些知识以实验的形式呈现给学生，是十分必要的。在实验操作过程中，所有用到的实验用品，其操作顺序都是严格按照实验设计结构而定。仍以氧气燃烧实验为例，随着燃烧现象的由潜入深，学生能够更加清晰地看到实验反应的层级感。

虽然小学高年级学生的抽象思维能力有所发展，但具体形象思维能力还起主要作用，一些抽象的难以用语言表达的知识点，或者是在操作过程中存在很大危险的实验，不能让学生动手操作。在此情况下，想要达到预期的教学效果，需要结合小学高年级学生的认知规律，借助现代化教学手段做演示实验，如投影、课件、录像等。这样，一些抽象的“物理、化学、生物”知识，学生就能更好地理解和吸收。

三、实验教学的趣味性要符合学生的认知发展规律

小学高年级学生的自我学习意识、自律性逐渐增强，大部分学生在课后能够主动摄取课外知识。因此，在小学科学课堂上，教师可以把教学内容和学生掌握的课外知识相结合，选取学生感兴趣的问题，激发学生的学习热情。

例如，我在教学《摩擦力的秘密》一课时，利用中央电视台综合新闻频道播出的《科学生活中的一则小魔术》引入新课。魔术是这样的：两本书交叉页码，一页一页叠放在一起，请学生尝试拽分开两本书。结果表明，没有学生能够分开两本书。此时，学生特别好奇，这是一种什么样的力量，竟然能使纸做的书分不开？从而我利用学生强烈的学习欲望，引出神秘的力量——摩擦力。

学生对摩擦力现象既熟悉又陌生，都听过摩擦力这个词，但具体是怎么产生的，还不太清楚，我便让学生用手擦拭桌面来感觉这种阻力，从而让学生知道阻碍手向前运动的力就是摩擦力。通过这一环节，学生能够感受摩擦力是真实存在的，并且就在我们的身边，一下子拉近了“高深的”摩擦力与学生间的距离，让学生在亲历中，感知科学知识来源于日常生活中，学生自然会兴趣盎然。

在课堂教学中融入针对此课的小游戏，如趣味“拔河比赛”：让两名学生用一根小铁棒进行拔河比赛，其中小铁棒的一端涂擦护手霜，手握涂擦护手霜小铁棒的学生甚至抓不牢铁棒，更谈不上赢得比赛了。游戏让学生更加贴近生活，让他们懂得学到的知识在生活中的应用价值，同时也为学生营造出了一种民主、平等、宽松、和谐的氛围，使学生能在科学课堂中大胆假设、勇于探究。

四、根据学生认知特点，着重培养学生的实验操作能力

小学高年级学生的有意注意意识逐渐提升，逻辑思维能力逐渐发展，作为教师，不仅要培养他们的观察、分析、整理、归纳数据、交流的能力，还要培养他们的动手操作能力和实事求是的科学精神。在实验过程中，一定要让学生如实做好实验记录，并在整个实验过程中培养记录、分析、整理、归纳的科学能力。语言是思维的外在形式，因而要根据学生思维特点，组织生生之间、师生之间的实验交流，让学生能把实验中的困惑与经验，用语言表达出来，从而促进学生的逻辑思维发展。

五、在科学课堂实验教学中促进学生想象力、创造力的发展

小学高年级学生想象力的有意性迅速增长，并逐渐符合客观现实，同时，创造性成分日益增多。小学科学是培养学生发现问题、解决问题、探究科学真谛、提升创造性的一门学科。实验教学作为小学科学教学中最重要的教学方法之一，有其不可替代的作用：实验能调动学生的感官，让他们跟随实验去感受、去认知；教学中的重难点内容，更容易被学生所理解；实验操作过程，能让学生展开想象，提升其想象力和创造力。

例如，一些学生在动手制作科学小作品时，肯下功夫，能认真钻研，并有自己的创作灵感。有的小学高年级的学生，甚至会结合生活实际进行研讨，探究一些目前尚未解决的科学小论题，这既增加了学生学习科学的兴趣，又促进了其想象力和创造力的发展。

（作者单位：沈阳市皇姑区鸭绿江街小学）

（责任编辑：赵静）