科学实验教学中的问题及对策思考

张景亮

小学科学有很多“好玩”的实验，因此它成了小学生最喜欢的课程之一。为了让学生一直喜欢上科学课，在小学科学教学中，教师要合理安排实验内容，设计有效实验方法，有效提高学生的科学素养。但随着《小学科学课程标准》（以下简称《课标》）的实施，新技术的出现，小学科学实验在更加多样化的同时也暴露出了一些新的问题。本文主要对现阶段小学科学实验教学中出现的一些问题进行了分析，并提出了相应的对策。

实验是小学科学基本的教学活动，是开展探究学习的有效途径。在开展小学科学实验教学过程中，要合理安排实验内容，正确引导学生开展实验探究，在满足学生好奇心和求知欲的同时进一步促进学生科学素养的养成。

一、科学实验教学的存在问题

随着2017版《小学科学课程标准》的实施，加上数字传感器、VR等多种教学设备和教学技术的引入，让进行科学实验的方法有了更多选择，科学课堂的实验活动也更加丰富，但同时在科学实验教学中也出现了不少新的问题。

（一）旧教材的实验设计与《课标》的要求不契合

2017版的《小学科学课程标准》，除了对课程性质重新进行了定义外，课程目标和课程内容也有了较大的改变，课程目标增加了科学、技术、社会与环境目标，课程内容增加了技术与工程领域。但新的课程标准实施后，现在只有一到三年级用的是新教材，四到六年级用的还是旧教材，虽然每位科学老师都认真学习过新的课程标准，但由于受旧课程标准和旧教材教学方法的影响，在使用旧教材进行教学时很难摆脱旧的教学观念影响，很多实验的内容和方法都按照以前的教法实施，跟不上《课标》的要求，不符合新课程改革的需要，影响学生的科学素养的养成。

（二）新教材的实验有待改进

新的课程标准实施后，从一年级开始就有了科学课，到现在为止，一到三年级用的都是新教材。新教材是根据新的课程标准编写的，因此教材里的很多实验都是新设计出来的，就算是旧教材里出现过的实验活动，它的实验方法也有所改变。新的实验活动出现了，但实验室的实验器材还是旧的，新的实验器材又没普及，这时候老师要根据新的课程标准完成新教材里的实验教学任务就是很大的挑战，实验教学中出现实验效果不明显，实验结果不符合实验目标等现象就在所难免了。

（三）新设备、新技术没有精准运用

随着社会的发展，不少新的教学设备和技术应运而生，例如手机投屏、数字传感器、VR虚拟技术等大量运用到了科学实验探究活动中。这些新技术和新设备的运用，让科学实验有了更多的探究方法，也让科学课堂的实验活动更加丰富。由于它们使用方便、效果明显，而且还很新颖，所以不仅老师喜欢使用，对学生也充满了吸引力，在不少课堂教学中都会出现它们的身影，但在实验中，这些新技术和新设备是否體现了它们应有的价值呢？会不会给学生的学习带来负面的影响呢？这也是值得深思的问题。

（四）科学实验教学的场室不足

随着新课程标准实施，一二年级也开设了科学课，科学课的课时数增加了，但学校的科学实验室却没有增加，原来使用率很高的科学实验室，现在根本满足不了每个班都到实验室上实验课的要求，但作为科学教学主要组成部分的实验教学是不能取消的，这个问题又能怎样解决呢？

二、解决科学实验教学问题的有效对策

小学科学实验教学是师生进行教与学的活动，教学效果除了与实验材料、实验分组、实验方法有关外，还与教师的教学风格、知识水平，学生的年龄特征、动手能力等其他因素密切相关。在众多因素的影响下，在不同的阶段必然会出现新的实验问题，通过有效的方法解决新的问题后能有效提高教师的实验教学能力。针对上面遇到的实验问题，笔者提出以下解决对策。

（一）合理整合教学内容，让课标的“新”激活教材的“旧”

新课程标准的颁布，说明旧课程标准肯定有不足的地方，而旧教材是根据旧的课程标准编写的，很多地方不符合新课程标准的规定。现阶段小学四到六年级用的还是旧教材，要老师按新的课程标准去上课，除了要考虑学生的原有知识技能外，还要考虑教材的整合，让旧教材的教学更符合新的课程标准。

例如新的课程标准的教学内容增加了技术与工程领域，而技术与工程有关的教学内容在旧教材中一般是安排一节课完成的，如“做一个指南针”“用纸造一座桥”等。对于这样的课，教师的一般教法是详细引导学生怎样去做，学生按照学到的方法去完成制作。但新课程标准引入技术与工程领域这一教学内容后，要完成一项相关的制作，必须对学生提出明确的任务，学生根据任务去研究解决方案，画出设计图，再根据解决方案和设计图去准备材料进行制作，作品做好后要进行调试、展示、评价，并根据调试、展示和收到评价意见不断进行完善。对于这样的安排，最少要用两节课以上才能完成。而旧教材的教学内容安排得很紧凑，如果一个教学内容用多了一个课时来上，必然会影响到其他教学内容的教学时间安排，这时对单元教学内容进行合理整合是有效的方法之一。六年级上册的“能量”教学单元，这个单元有一个教学内容是《神奇的小电动机》，这节课有一个制作活动是让学生设计一种方法让电动机转动起来。按照旧的教法，教师会让学生按照课本的方法去制作，甚至是通过视频去理解。这样的安排一节课是够用的，但按新的课程标准，这就是一个技术与工程领域的内容，必须让学生经历研究出让小电动机转动起来的方案、画设计图、制作与调试并不断完善的过程，这样的教学过程必须要两节课以上。那么多用的一个课时从哪来呢？笔者把这个单元里《电磁铁的磁力（一）》和《电磁铁的磁力（二）》这两节课合并成一节课来上，这样的合并对于六年级的学生来说是完全可以接受的，而多出来的一个课时正好用来给学生研究怎样让小电动机转起来。

（二）合理改进实验方法，让实验效果更明显、更科学

新教材的实验有不少是新的，也有不少是根据旧教材进行改进的，无论是新的实验还是改进过的实验，对于刚任教新教材的教师来说都必须重新去认识，去研究，发现其中不足，想出改进方法，才能让实验效果更明显，更合理。

例如三年级上册“空气有质量吗？”是一个改进型的实验，它改进的地方一个是新教材的简易天平的天平尺是用架子撑起来的，旧教材是用绳子绑着吊起来的;第二个改进是旧教材的空气是用气球来装的，新教材的空气是用小球来装的。用架子把天平尺撑起来比用绳子绑要稳定，容易操作，但不够灵敏，特别是天平尺较短的时候，用来测质量很小的空气，很难看出它的倾斜情况，效果不明显。用小球代替气球是一个很好的改进，因为气球充气后体积比原来大很多，受到空气的浮力也会大很多，会影响实验效果，而玩具小球充气后体积变化不大，受空气浮力影响也不大，实验结果会更合理。在用新教材的简易天平进行实验时，由于天平尺的轉动不灵敏，也不够长，所以把充足空气的小球放上去后，很多时候看不出放小球的一边是往下倾斜的，实验效果不明显。根据这个缺点，把支撑天平尺的架子换成一个托盘天平，直接把米尺固定在天平的托盘上，由于天平摆动灵敏，把充足空气的小球放在米尺的一端，就能明显看出这一端是往下倾斜的。

“空气能占据空间吗？”也是这个单元里的一个实验，其中一个实验操作是用打气筒连着球针，从杯底的小孔向杯里打入空气，把杯里的水挤出去。这个实验的设计不错，但操作起来有一定的难度，材料也不容易找。在做这个实验时，笔者是在一个小塑料杯的底部钻了一个孔，跟着把杯子的整个底部用气球套住，当把杯子倒过来按进水里时，杯子里的空气就会通过小孔进入到气球里;当用手压气球时，气球里的空气又会把杯里的水挤出去。反复进行这个操作，可以看到空气和水在反复占据杯里的空间，实验效果很明显，而这两样实验材料很容易找到，也容易加工。

（三）合理运用新技术，增强实验教学效果

在很多科学公开课中，经常见到手机投屏、数字传感器、VR等新设备、新技术在科学实验教学中的应用，这些新技术、新设备的合理运用肯定可以提高实验教学效果，但也存在一些值得让人思考的地方。

例如四年级上册《探索尺子的音高变化》一课。实验要求学生通过观察改变尺子长短时声音的变化，去理解尺子振动快慢与声音高低变化的关系。这个实验过程要求学生用耳朵去听，用眼睛去看，再把听到的和看到的记录下来，然后画出尺子振动快慢与声音高低变化的柱状图。有一位老师上这一课时，在教会学生怎样摆放直尺和拨动尺子后，跟着就用声音传感器去测尺子在不同长度时的声音高低，声音高低变化的数值就直接显示在平板电脑上，再按了其中的一个按钮，声音高低变化的曲线图马上呈现了出来。通过传感器的数据，学生很快知道了尺子振动速度与声音高低变化的关系，但在这个过程中学生对尺子振动的快慢没有看，声音高低的变化没仔细听，也没有画声音变化柱形图，这样的实验教学不利于学生科学学习能力的发展，让实验效果大打折扣。

任何技术的运用都是为教学服务的，当把新的技术运用于实验教学时，一定要考虑对学生发展的影响，才能有效提高实验效果。

（四）合理开发课室资源，让实验场地灵活化

随着一二年级开设科学课，学校的教学班不断增多，原来的科学实验室已经安排不了全校的科学实验课，在没条件增加科学实验室的情况下，要保证科学实验教学，在课室上实验课就是一个不错的选择。在课室上科学实验课，要考虑实验材料的准备、学生分组、实验材料的收发等诸多因素，所以很有必要开展专题研究，研究怎样在课室上好科学实验课，对实验方法、实验材料、实验分组等进行充分研究，让在课室上科学实验课顺利进行，保证科学课程的有效实施。

好的实验能让学生乐于参与并积极探究，好的实验效果明显且结论正确，好的实验要为教学服务并能促进学生科学能力的发展。当实验教学达不到这些好实验的标准时，教师就要反思实验哪里出现了问题，及时研究解决方法，让实验教学更有效，有力促进学生科学素养的养成。