优化科学实验教学从三方面入手

陈汉东

实验教学是科学教学的重要部分，倡导学生以探究為主，在亲身经历中培养科学素养，并保护学生对外界事物的好奇心和求知欲。它对培养学生的团结协作精神，提高观察、思维、动手等能力具有重要的作用。但不少科学教师受传统教学影响，认为教材里一节课就那么几句话，没什么可讲、可探究的；又有一些科学教师认为实验仪器配备无法满足要求，采用“读科学、讲科学”的方式教学。久而久之，学生感觉科学内容过于抽象，慢慢地就失去了兴趣，厌倦了科学课。对此，2017版《义务教育小学科学课程标准》建议，广大科学教师要创造性地使用教材，切实可行地处理与加工教材，以此来提高科学实验的探究性和趣味性，让学生期待上科学课。

一、基于学情分析，优化实验设计

小学科学教学与其他课程的重要区别在于强调通过动手操作和探究式学习来培养学生的科学素养。教学之前，教师可以通过访谈、测试、绘制概念图等方式摸清学生的“最近发展区”，并作为教学设计的重要依据，以寻求突破重点、解决难点的方法。教学过程中要多关注学生学习状态、学生之间交流互动和回答问题的情况，了解学生的思维方向，有效地利用课堂生成资源，以便及时调整教学方式和进程，提高教学效率。还要做好课后的学情分析，教师可以通过设计学习单、小测、作业分析、座谈等方式了解教学目标是否达成，学生对这节课的评价如何等反馈情况，以便巩固教学。

笔者在执教五年级下册“地球的运动”单元的《谁先迎来黎明》一课时，发现因学情不同，课堂教学情况有很大的差异。在本校教学时，前测发现通过此前的学习，大部分学生知道地球会自转，知道自转产生昼夜交替现象，地球是按照自西向东方向自转，但理由说不充分，对时差问题也不是很了解。在此基础上笔者调整教学顺序，将确认地球自转的方向作为教学重点，联系学生生活实际经验——太阳、星星的东升西落，在游乐场玩旋转木马时周围事物的运动方向等，让学生感受到物体前进时周边的景物是后退的，所以根据星体东升西落判断地球是自西向东自转的。一次送培到一所乡村学校也是执教该课，笔者也进行了一次前测，发现学生对地球自转、时差等认识知之甚少。所以那次教学笔者把教学重点放在了谁先迎来黎明上。教学时以学生的亲身体验为主，并改变了学生座位的排列方式。通过笔者手持探照灯模拟太阳，学生依次序绕圈走动模拟城市的方法来体验哪些城市先迎来黎明，最后教学时区部分。还有一次到厦门跟岗学习时执教此课，在与学生的交谈中知道学生对自转、时区等知识了解甚多，于是便在教学中进行了新的尝试。以学生的自主学习、小组学习为主要学习方式，让学生通过组建自己的学习共同体搜集时区的相关内容，将科学与数学、综合实践学科有机融合。同课异构了三次，侧重点不同，但每次教学都是以学生的前概念为教学出发点，优化实验教学过程，调整科学课堂的组织形式，使课堂教学目标合理，更有针对性，使学生对课堂有期待，渐渐爱上科学课。

二、改进实验材料，优化实验方法

教材中呈现的实验材料，有时会有一些缺陷，操作起来效果不明显甚至容易失败，影响教学效果。因此，实验教学教师要能够根据实验目标改进实验材料，化“偶然”为“必然”，提高实验成功率；化“隐性”为“显性”，使实验现象更突出；化“繁杂”为“简单”，提高实验效率，以达到理想的实验效果。

笔者参加一次优质课比赛时，执教五年级下册“热”单元第五课《金属热胀冷缩吗》，分析教材发现本课实验教学存在几个问题：①本课有2个实验，一节课怕完成不了教学任务。②在磨课中发现，“观察钢条的热胀冷缩”这一环节，加热30 cm长的钢条使它变大变粗耗时长，还要通过热胀的钢条使另一端的大头针变歪，效果很不明显。③教材只选铜、钢两种金属，缺乏代表性没有说服力。针对这些问题，笔者对本课的实验进行改进：①设计了一种“电路金属热胀冷缩检测仪”，做一个支架将需要检测的金属固定在电路的一端，金属与开关之间仅留一点缝隙。给金属加热缝隙消失，此时通路，灯泡亮蜂鸣器响起；移除酒精灯后温度下降金属收缩，此时断路，灯泡灭蜂鸣器停止鸣叫，使实验效果更明显。②准备了铁、铝、锌、银4种金属，供同学自由选择。③钢因为加热时间长，改为在学生小组汇报这段时间里做演示实验。这样操作时间更充分，实验的结论更加丰富真实，学生也更主动参加到科学探究中。

三、应用信息技术，优化学习空间

虽然说小学科学是一门实践性课程，但受教材限制，有些内容只是举了一些简单的例子或只给一两张图片，有些内容没有及时更新与时代脱节，有些实验因为种种限制无法实际操作。在实验教学中适当使用信息技术手段，可以解决以上问题。如：教科版三年级上册“植物生长变化”这一单元，书本上的知识比较单一片面、枯燥无味，教师可以通过制作微课视频对植物一生几个阶段进行介绍，使教学内容变得形象直观。课外时间还可以让学生下载“形色”“花伴侣”等App来认识更多的植物。这样学习的空间就变大了，跳出书本走出校园走进森林，学生随时随地拍一拍、扫一扫，就可以学到丰富的植物学知识。又如：教科版五年级下册“地球的运动”单元和六年级下册“宇宙”单元，如果只通过教材中的图片文字去教学就不够生动形象，无法激发学生的学习兴趣，而信息技术手段的应用可以为学生清晰地呈现出相应的情境。在教学中可以下载“天文馆”“3D地球仪”“谷歌星空”等App作为辅助手段，有条件的还可以用VR技术、3D建模把空洞虚幻的内容形象化。

信息技术的应用为学生提供了更好的探究空间，跳出了40分钟课堂的束缚，使学生的探究活动更自主更有深度和实效。作为科学教师，在当今这个“互联网+”的时代，要加强学习，与时俱进，要具备开发和利用网络资源的技能，能够创建适合学生学习的专题网站，能借助教育资源平台开展“云教学”“平板教学”，促进师生之间的互动。

优化科学实验教学是提高科学教学质量的重要途径，就像是撬动科学课堂的杠杆。教师要找准“优化点”，构建有趣、直观、高效的课堂，以培养学生的科学素养，让科学课堂成为促进学生全面发展的殿堂。

（作者单位：福建省古田县实验小学 责任编辑：庄严 黄晓夏）