通过“三步走”上好实验课

刘洪媛

〔摘    要〕    小学科学课程旨在立足学生核心素养的培养，通过探究式学习，激发他们对科学的学习兴趣，帮助学生建立基本的科学概念，培养科学探究能力和科学思维。而实验课是小学科学课程探究实践的重要组成部分，也是培养学生科学素养的重要渠道。因此，上好实验课是科学教学的重中之重。尤其是在“双减”背景下，如何有效提高实验课探究学习效率、有效提升学生实验操作技能成为摆在广大科学教师面前的课题。可以通过“三步走”踏踏实实上好每一节小学科学实验课。

〔关键词〕  小学科学；实验素养；“三步走”

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  13-0037-03

科学教师作为课堂教学中开展科学探究的设计者、组织者、指导者和评价者，其实验教学素养将直接影响实验探究教学的效果，乃至科学教学整体的质量水平。可以说，实验教学素养是科学教师核心教学素养中最重要的组成部分。2019年，教育部发布了《关于加强和改进中小学实验教学的意见》，强调要加强科学教育和实验教学，提高教师实验教学能力。因此，提升科学教师的实验教学素养是时代的呼唤。那么，怎样才能上好科学实验课呢？

一、“一步走”抓好实验教师的知识储备与实验技能

（一）转变观念树立正确的实验教学观

教师应认识到科学实验既是科学实践活动，也是一种重要的教学方法。但在实际教学过程中，不少科学教师对实验教学存在认识上的误区或形成了错误的做法，如认为“做实验太麻烦，不如讲实验简单，要不就是背实验，只要考试学生获得高分就行”“做实验就是老师在前面演示一下或找几名学生到前面操作一下，其他学生只要看懂了就行”“做实验只是重复书中的教学内容，如果实验结果和教材不一样，就是失败的实验”“做实验重在得出结论，过程如何不必在意”……这些观点和行为严重影响了实验教学的实施效果，不利于学生探究能力的培养，也不利于学生掌握基本的科学方法、发展科学思维。

（二）积极主动学习规范实验教学行为

《关于加强和改进中小学实验教学的意见》指出，义务教育阶段科学教师应掌握的实验知识有：实验观察方法、实验变量控制方法、实验记录方法、实验数据处理的表格化和线图化方法；基本实验仪器的名称、构造、规格、用途、操作原理；化学药品的颜色、状态、主要化学性质以及易燃、易爆、有毒和腐蚀性药品的使用、贮存和安全操作常识。科学教师应掌握的实验基本操作技能主要有：收集和制取某种气体、配制溶液、分离混合物、过滤、蒸发、鉴别物质、制作临时装片、采集与制作标本、连接简单电路等。

（三）重视乡村教师实验技能提升培训

据了解，我国义务教育中乡村教师大约占了四分之一。2019年吉林省教育学院对全省小学科学教师队伍的专业发展进行了问卷调查，结果显示：近四分之三的科学教师都是转岗教师，而且年龄偏大。科学学科涉及内容广泛，专业性很强，学科领域涉及物理、化学、生物、地理等方面。如果教师没有深厚的教学功底和专业知识储备，尤其是实验素养欠缺的话，是很难将这门学科教好的，也就谈不上有效培养学生的科学素养。所以，重视乡村教师实验技能提升培训，提高科学教师实验素养，是抓好小学科学实验课最重要的一步。

总之，提高科学教师的知识储备和实验技能是抓好实验教学的首要前提，也是有效开展实验教学的关键因素。

二、“二步走”抓好实验教学的材料准备与“下水实验”

实验教学要充分做好课前实验材料的准备工作，课前准备包括教师准备和学生准备。

（一）教师提前做“下水实验”

“下水实验”是指教师在课前对课堂实验进行多次预演或试验，把握实验教材、掌控实验细节、精选实验器材和改进实验材料，从而有效指导学生进行科学探究的行为。所以，为了保证课上科学实验的有效性，教师很有必要进行“下水实验”。

如教学四年级科学上册第二单元第5课《溶解的快与慢》一课，在“加快水果糖溶解的研究”实验中，课前经过反复“下水实验”我们不难发现：用水果糖做实验效果不理想，因为水果糖黏性大，弄碎之后都粘在了一起，给实验操作带来了一定的麻烦，可以用冰糖代替水果糖。同时，用蒜臼子把冰糖捣碎，比用锤子等工具效果要好很多，避免了冰糖被砸碎时碎渣飞溅及冰糖质量的变化给实验效果带来的影响。

又如，三年级《空气的质量》一课，如果教师课前不经过“下水实验”，可能称量空气的两个气球存在很大误差，即使放入空气也测不出质量，严重影响实验效果。

再如，《使用工具》一课，要求学生先不用工具，尝试用手打开核桃，再让学生用砖头、锤子等工具打开核桃，最后使用核桃夹子打开核桃，这个过程主要让学生体验工具的便利和工具与技术的发展关系。如果教师经过课前的“下水实验”就会发现：在市场上的核桃很多都是脆皮核桃，用手轻轻一捏就碎了，根本用不着任何工具；而山核桃又太硬了，即使用锤子砸、核桃夹子夹也很难打开。所以，只有经过“下水实验”，才会挑选出适合学生实验探究的合适的实验材料。“下水实验”既是教师应具备的实验技能，也是顺利开展实验探究的必备条件。

（二）课前让学生充分准备好实验材料

从学生接触科学课开始，科学教师就应该鼓励学生尝试自己着手准备实验材料（力所能及）或搜集相關学习资料，这是培养学生科学意识、科学态度和实验技能的有效途径，长此以往，能极大地激发学生学习科学的兴趣。

例如，四年级科学上册第二单元第3课《液体之间的溶解现象》一课，课前准备要求学生自备胶水、洗发液、醋和食用油等材料；六年级科学《月球——地球的卫星》《我们来造“环形山”》，需要学生课前搜集关于月球和环形山的资料；六年级《调查家庭一天的生活垃圾》《家庭一个月的用电量》等课，都需要学生课前调查，做好学习准备。

（三）安排好实验材料的有序呈现

一节实验课，实验材料的精心准备与有序呈现，直接关乎实验效果。有的实验课实验过程比较烦琐，实验材料很多，如果把多种实验材料一股脑地发给学生，不仅会分散学生的注意力，还会使学生出于好奇心在自己动手尝试过程中，因为没有掌握操作要领而损坏仪器或发生危险，尤其是涉及危化品的实验，千万马虎不得，一定要精心安排好实验材料的有序呈现。

如三年级科学上册第一单元第3课《水结冰了》一课，要求学生观察记录水结冰的过程。实验材料有：清水（50毫升）、烧杯（50毫升2个）、试管（中号）、试管架、大烧杯（500毫升1个）、温度计（水温计1只）、计时器、碎冰（1杯）、食盐、搅拌棒、橡胶塞、药匙、胶头滴管、实验记录单等十几种材料，而且玻璃仪器较多怕碰易碎。如果实验教师把这些材料上课伊始就呈现给学生，学生的注意力必然被这些眼花缭乱的器材吸引而无心听讲，甚至胆大的学生会自己偷偷摆弄，稍不注意，仪器就会被损坏。所以，教师就要有序呈现和发放实验材料，可以先呈现水和温度计，学生测量记录实验前的水温；再发放胶头滴管、试管、试管架、量杯，要求学生量取20毫升的清水，放置到试管中；接着发放冰块和大烧杯，将盛有清水的试管插入碎冰中，将温度计插入盛有清水的试管中，观察记录温度变化；学生彻底明白实验步骤和注意事项后，发放其余实验材料，学生分组实验，教师巡视指导。

总之，课前准备愈充分，实验就愈顺利、效果就愈好。

三、“三步走”抓好实验教学的探究过程与课后延伸

（一）科学教师要“用教材教”而不是“教教材”

科学课堂应该是融合的、开放的，科学教师应该根据实际学情，结合当地教育环境，为学生提供更多可选择的机会和创新的空间，灵活地运用教材，使科学探究更加丰富多彩。

如教科版小学科学四年级上册第二单元第5课《溶解的快与慢》一课，共有三个实验探究活动，即“搅拌对溶解快慢的影响”“温度对溶解快慢的影响”和“加快水果糖溶解的研究”，三个实验要通过控制变量的方法，分别用“搅拌”“加温”“切碎”的方法加快物质的溶解。如果按照教材的实验安排，我们不难发现，学生当堂把三个实验全部做完时间是不充裕的，于是我们可以把活动一“搅拌对溶解快慢的影响”和活动二“温度对溶解快慢的影响”调换一下顺序。因为在“温度对溶解快慢的影响”活动中，5克食盐在70摄氏度的热水中全部溶解完大约需要8分钟。我们只要把5克食盐放入热水中，8分钟以后再回来观察就可以了。这样既能节省出更多的时间让学生做其他的两个实验，又降低了热水给我们带来的安全隐患（活动一把热水用完了，不存在安全隐患了）。

又如，教科版小学科学六年级上册《观察水中的微生物》一课，要求学生采集池塘水，制作微生物临时装片，观察并描述水中微生物的运动、吃食、繁殖等情况。按照教科书的安排，三月份我们北方气候还比较寒冷，学生根本不可能在野外采集到自然水域的标本。所以，我们可以根据实际情况，将这部分学习内容向后移；再者，水中的微生物对温度和环境比较敏感，仅仅一节课学生很难观察到更多的信息，为了让学生有更深入的探究，我们可以增设生物观察室、拓展观察内容、延长观察交流的时间，尽可能让学生有连续、持久观察水中微生物的机会，并指导学生及时用文字、图画、拍照、录像等方式记录下来观察到的微生物信息。

（二）做好实验课的课外延伸和拓展实践活动

科学实验具有复杂性、多样性和诸多不确定性，教师要注意对实验内容进行纵横延伸，特别是一些以种植、养殖为主的观察实验和探究月相、星座变化规律等学习内容，因为周期较长，往往实际授课内容和学生的实验内容不同步，一个单元几节课的学习是远远不够的。因此，建议科学教师将这部分内容拓展至整个学期，乃至整个年度，以给学生充分深入地探索实践的时间。

例如，四年级《种子的萌发》一课，实验要求为：各取10粒蚕豆、油菜、黄豆的种子，分别放到200毫升水的烧杯里，浸泡1～2天。在此期间让学生观察种子发生的变化，测量一下种子吸收了多少水分？这里的浸泡时间应根据浸泡环境（温度、光线）等而定。时间过短或过长都达不到预期效果。这就需要教师结合浸泡环境，提前做种子浸泡实验，确定出最佳浸泡时间，再次浸泡种子，让学生做好观察记录，为“观察种子的内部构造”实验活动做好铺垫。“发芽的蚕豆”观察实验，在延伸活动中，教师要指导学生持续观察种子的变化，做好观察记录：第3天、第6天、第9天等胚芽、胚根、子叶的变化。根据观察结果，了解种子各部分的作用。

又如，教科版小学科学《种植我们的凤仙花》《蚕的一生》《一年四季》《月相的变化》《夏季星空》《生命体中的化学变化》等课的教学，建议科学教师结合本地、本校学生实际情况进行适当拓展和延伸，以提升学生实验操作和科学实践能力。

总之，在科技创新的时代背景下，科學教师要大力提升自己的实验教学素养，踏实走好“三步”，扎扎实实上好每一节实验课，为有效培养学生的科学素养不懈努力。

参考文献

[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2022.

[2]中华人民共和国教育部.关于加强和改进中小学实验教学的意见[S]北京：教基〔2019〕16号，2019.11.