浅谈实验对小学科学教学的优化作用

张伟

小学科学课是一门以实验为主的学科。在科学教学中，实验对启发学生思维、培养学生兴趣、探究学习规律等方面所起的作用，是其他教学方式都无法替代的。以下，将探讨如何通过实验优化小学科学教学。

一、以实验教学激发学生学习兴趣

学习兴趣是促使学生自主学习的关键因素。当学生对某些知识产生了浓厚的兴趣，就会产生求知的愿望，以至主动学习，并享受整个学习的过程。小学生对各种事物都充满了强烈的好奇心，教师要善于利用这一点，激发出他们的学习兴趣。

因此，在科学教学中，教师要设计具有新奇性的环节，如演示与分组实验等，通过激发学生的兴趣，提高学生的参与度。例如，五年级“水是热的不良导体”一课，教师演示了“开水养鱼”的实验。先在试管里放一条小鱼，让学生看到它在游来游去，然后用酒精灯加热试管靠上的部位，学生被这个“煮”鱼的过程深深吸引，全神贯注地观察，期待接下来会发生什么事：试管上部的水越来越热了，但是直到水沸腾，试管下部的小鱼都安然无恙，仍然自在地游来游去。学生对此感到无比惊奇，很想知道这是怎么回事。这时教师引导学生总结所观察到的现象，得出“水是热的不良导体”这一结论。这样，学生就轻松地掌握了知识，并由于经历了神奇的实验过程，对这一知识的印象非常深刻。

二、以实验教学培养学生探究能力

探究学习是小学科学课的基本方法。思维的前提是充分的观察，这是学生探究世界的重要基础。因此，培养学生的观察能力非常重要，它不仅是学习的重要前提，更是学生能力全面发展的基础。

小学科学课中，很多教学内容都要借助演示或实验，而每次演示或实验，除了所发生的奇妙现象，仪器的结构、使用方法和实验步骤，也应是学生观察的对象，其中也都包含着重要的知识。教师可以通过演示与实验有意识地培养学生的观察能力，因此要科学地把控实验过程，使学生能够通过对某一现象的观察发现问题，进而产生探究的愿望。实验之后，教师可引导学生将学到的知识加以应用，以进一步巩固和提高探究学习的能力。除此以外，还可通过分组实验，让学生从大自然中获得更为感性的知识，深入了解并探索自然，培养探究能力。

三、以实验教学培养学生严谨求实的科学态度

科学实验应始终从事实出发。在演示与实验环节，教师应做好充分的课前准备，对课堂中可能出现的各种状况提前进行预测并准备好应对方案，以确保演示及实验环节能够顺利完成。

如果在课堂上出现演示或实验失败的情况，学生的关注度可能会更高。这时，教师要引导学生尊重实验事实，而且有必要认真检讨，分析实验失败的原因。比如，在学习“二氧化碳”一课时，教师将燃烧的火柴放入装满二氧化碳的瓶子里，但燃烧的火柴并未熄灭。学生们一片嘘声，实验失败了，但教师并未惊慌，而是与学生一同分析这个过程：书上说，二氧化碳并不能助燃，所以将燃烧的火柴放入装满二氧化碳的瓶子，火柴应该马上熄灭，但是现在火柴并未熄灭，这意味着什么？难道瓶内除了二氧化碳还有能够助燃的东西吗？为此，教师引导学生检查整个操作过程，最终发现装有二氧化碳的瓶子橡皮塞密封不严，使空气进入了瓶内，这就是导致实验失败的原因。教师向学生坦言，这次实验的失败是由自己粗心造成的，并以此告诫学生应从中汲取教训、总结经验。最后，教师严格控制实验条件，再次进行了演示，并取得了预期的实验效果，证明了二氧化碳不能助燃的特性。在这节课上，教师利用失败的实验引导学生在实践中要有严谨的科学态度。

四、以实验教学磨炼学生的意志

当前，很多学生的心理承受能力较差，在遭遇困境时容易退缩与放弃。鉴于此，在科学教学中，教师应融入与学生生活经验相关的哲理，让学生意识到学习和掌握自然科学知识，需要一个较长的过程；人类在自然科学方面的诸多成就，是历经千万次失败才取得的。通过让学生体会从失败走向成功的过程，培养他们克服困难的意志品质。

例如，在“怎样测量太阳高度”一课，教师鼓励学生自制太阳高度测量仪。很多学生都没有成功，只有少数学生经过教师指导后，再次进行制作并取得了成功；而有的学生积极寻找失败的原因，反复制作，最终还是没有成功。这使很多学生受到挫折，表现出气馁或不耐烦的情绪。于是，教师给学生讲述了一些科学家失败的故事，以鼓舞士气，使学生恢复“斗志”，然后再帮助学生分析失败的原因，鼓励学生再次制作测量仪。于是，这个实验过程就不只是培养学生的思考能力与操作能力，也是在培养学生敢于面对失败与挫折的勇气，并借此磨炼意志。

五、以实验教学培养学生创新精神

学生在不断成长中会储备越来越多的知识，能力也会越来越高。有些学生会对科学产生更加浓厚的兴趣，在课余时间进行很多自主设计和实验。学生实验的成功率可能并不高，但教师仍然要给予他们真诚的鼓励，使他们能够继续勇于尝试，经得起失败与挫折，保持良好的探索与创新精神。学生想要进行自主实验时，可以将想法告诉教师及其他同学，在确保安全的情况下，教師可以放手让学生尝试。对于这些学生而言，即便实验失败也会积累经验，为后面的成功奠定基础。

教师在对学生进行指导时，应遵循一些基本原则，如坚持实事求是；鼓励学生主动探究新现象，探讨新问题，并总结新的结论；帮助学生分析困难与失败的原因，从而让他们能运用更为科学的办法解决各种难题。此外，教师还应关注学生安全有效地运用各种实验仪器及设备的能力，培养学生的操作技能。如“怎样测量太阳高度”一课，教师鼓励学生自主制作太阳测量仪，在学生失败后为他们打气，同时也给予必要的指导和帮助，引导学生运用更科学的方法进行实践探索。这样，使学生解决与分析问题的能力得到提高，同时还具备了更强的抗压能力，有利于其综合发展。总之，实验在优化小学科学教学的过程中能有效培养学生的科学素养，对促进学生发展具有十分重要的作用。

（责任编辑 郭向和）