探寻实验课思维型教学有效方法

袁德锋

〔摘    要〕   “学起于思，思源于疑”。在教学中，要强调创设问题情境，激发学生积极思维。以核心素养的培养为最终指向，从小学科学学科的实验课型入手，探究科学课中思维型教学的策略，助力于学生的主动学习和积极思维。在平日的听课中笔者发现，在当今的科学课堂上，教师组织学生开展科学探究活动已成为一种基本形式，教师会习以为常地按照探究活动的环节进行教学。但细心品味，总觉得我们的探究活动，表面轰轰烈烈，却缺少思考的深度，许多活动流于形式，学生没有真正地进行思考和探究。褪去合作、探究的光环，我们发现许多的科学课堂，重形式，轻深度——科学探究之肤浅；重指导，轻放手——探究时空之狭窄。这一点值得我们深思。

〔关键词〕  小学科学；实验课；科学思维；科学探究；科学素养

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  20-0058-03

《义务教育科学课程标准》明确提出，培养科学核心素养要从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任4个方面综合考虑，首次将教学中一直被忽视的科学思维列为科学素养的重要方面。从观察、实验到归纳、演绎等方面，从探究方式的提出到科学探究的提出，再到探究实践、科学思维的提出，我们可以发现：科学教育从诞生之初就蕴含着探究的思想，科学探究从一开始就与科学思维相互伴随。

目前小学科学有相当多的课型是以实验研究为主，但观察发现，许多课表面热闹，却缺少思考。作为一线科学教师，如何基于实验课型开展有效的科学探究？哪些策略能够助力学生的科学思维，提高他们的科学素养呢？

一、实验课思维型教学质量不高的原因

（一）科学课堂教与学不到位

在课堂上要引发学生的积极思维，教师不仅要深入研读课标，从课标的高度来把握教材，通过大单元备课了解教材的编写体系和意图，还要认真地查阅相关的资料，观看优秀的教学视频，及时关注科技的最新发展。特别是教材中的每一个实验，教师都要亲自动手做一做，明白这个实验的目的是什么，操作要点是什么，甚至是学生容易出错的地方……都要了如指掌。教师除了要掌握常规科学仪器的正确使用方法、自己会规范地加以使用外，有时还需要适当地创新、改进实验，这些对教师的教提出了很高的要求，而有的科学教师则往往做得不够到位。

仔细观察小学科学课堂上学生的学，普遍存在热热闹闹探究、轻轻浅浅思考的现象。学生上科学课最喜欢的是做实验，或者说是玩，有的课确实只是停留在玩的层面。表现在：学生在实验的过程中，不知道干什么，或者各干各的；巡视时会发现学生的操作这也不符合要求，那也不对，于是教师又挨个小组去指导；汇报时，几个学生的简单分享，就成了全体学生的研究成果，实验做了，结论有了，科学课结束了。而真实的科学学习是要将外在的操作活动和内在的思维活动统一起来，这些对小学生的学来说，也是有一定难度的。

（二）教学仪器材料配备不齐全

充足的实验材料是学生实验操作和深入思考的有力保障。但笔者发现，在实际教学中，很多学校的实验室、实验仪器配备不齐全，有的即使有材料，教师也很难从中选择优质的、有结构化的教学材料；甚至很多教师为了节省课堂时间不准备分组实验，只是进行演示实验；另外，教师不能有效地组织材料使用的时机和顺序，课堂教学效果一般。

（三）教师不专业

在一些学校中，担任科学课教学的教师往往并非专业出身，在师资力量分配上，学校优先安排语、数、英学科，剩下的再调动其他教师任教科学，这部分教师只能对科学知识照本宣科地讲解，教师不专业，不利于学生科学思维的发展。

特别是实验课，由于受到专业和能力限制，有的教师仅仅关注科学知识，纸上谈兵式地“讲实验”；也有的教师利用科学教学参考书后的光盘，让学生看视频；还有的教师把分组实验做成演示实验，把“看”实验等同于做实验。学生不能经历科学探究的全过程，这样就缺乏深入的思考。

作为科学老师虽然在师资配备方面没有办法解决，但是可以從课堂教学和仪器材料两个方面入手，使用有效的教学策略，提高学生的实验思维。

二、实验课思维型教学的有效方法

（一）优化科学课堂的教学策略

1.动手前的动脑思考

科学课实验目的不明确，实验分工不具体，观察记录流于形式，缺乏对实验现象和实验数据的思维加工和理性思考……一系列问题出在哪？

动手之前没有动脑思考，或动脑思考不够充分。动手之前如果学生没有明确的目标，动手时就没有方向，课堂就失去了控制。

教师要引导学生在动手前动脑思考，明确要做什么。对自己在实验中先做什么，再做什么，观察什么，搜集哪些数据，怎么分工……都要做到心中有数，也就是实验前的计划思考。根据实际情况和学生不同的年级，可以全班汇报达成共识，也可以写在探究单上，简单的还可以记在心里。

例如，《物体的运动方式》一课，要描述物体是怎样运动的，实验时学生不知道怎么样去观察。实验前，教师可以引导学生在运动物体上找出关键点，贴上红标签，再用带箭头的线画出这些关键点的运动轨迹，最后根据运动轨迹给这些运动方式起名称。结合实验记录单，让学生再做实验。这样，就能准确地把握探究活动的目的。

又如《蒸发》一课，学生借助生活经验猜想可能影响快速蒸发的因素有加热、加快表面空气流动速度和扩大表面积，接着教师出示相关的材料，请学生利用这些材料在小组里选择一个影响蒸发速度的因素讨论出实验方案。引导学生通过讨论和思考，明确实验材料和实验方法，以及如何做对比实验、如何控制变量、如何让实验效果更明显等具体问题。

2.动手中的动脑思考

目标明确之后，教师要给学生提供充足的时间和空间进行探究。探究的过程有时并不是只做一次实验，而是要反复地进行实验，不断地进行思考。只有这样，才能不断积累探究的经验，发展思维的深刻性。

例如，《热气球上升的秘密》一课，教师让学生用塑料袋，反复多次进行实验、观察，当感觉到塑料袋要飞起来的时候，要引导学生体会：拉着的手有什么感觉？用手摸一摸塑料袋的表面有什么感觉？思考：里面的空气和外面的空气有什么不同？只有这样，才能将实验现象与科学概念之间建立更好的联系，用实验现象、数据更好地支撑科学概念。

在实验探究活动中，学生通过感受火焰上方的塑料袋飞起来的过程，思考热气球上升的秘密。对第一次操作失败的小组，组员们能及时查找原因进行思考，如塑料袋应放在火焰上方多高的位置、什么时候放手更合适等，结合实验中的思考迅速调整，反复地进行实验，不断地进行思考。

3.动手之后的动脑思考

学生探究完了要进行汇报，汇报交流时学生有时会分不清“科学事实”和“推理推断”，有时会把自己的想法带到记录中，导致证据失真。这时教师就要敏锐地发现问题，让学生思考：这样的实验记录真实吗？这样的证据科学吗？必要时鼓励学生重新实验。除此之外，课堂不仅要关注学生的回答，更要关注学生的倾听和思考。没有了以静听和沉思为前提的“积极发言”，只会是一种低效的学习。

交流除了结合实验探究单汇报交流外，还可以用表格、照片、视频、手势、图画、演示操作等方式来展现自己的发现成果。多样化的交流形式能使课堂更生动，让学生的学习热情更高。

学生做完实验汇报时，教师的及时追问能引发学生的思考，这样可以把学生的注意力从学到了什么转到怎样学习、怎样思考上，如提出“你发现了什么？”“你的理由是什么？”“你的思考是什么？”“你有什么不同意见？”等问题。这样，就能让学生以批判的眼光去审视自己的回答和同学的汇报。教师通过層层追问，帮助学生构建自己的概念。

4.给予思考时间，让交流更顺畅

学生经过长时间的实验得到的发现和疑问，都是通过交流和讨论来呈现的。在每一次的交流汇报前，应该给予学生时间整理和思考自己的发现，有时间，才能思考，才会有智慧的生成。

例如《杠杆》一课，实验结束后，在黑板上呈现用了几个钩码的力，撬起了几个钩码的重物，这样的直观图，以及钩码个数、力点到支点的距离、重点到支点的距离的统计表格，能让学生通过对直观图和表格中数据的分析得出杠杆是否省力的原理。这个对结论分析思考的过程是非常重要的（如图）。

（二）优化探究材料，搭建思维支架

探究材料是学生解决科学问题、获取科学概念、提高探究能力的基本载体，是学生感受科学与生活的联系、体验科学价值的重要资源。科学教师可以从以下两个方面来优化探究材料。

一是维护好固有的实验器材。要经常检查实验室里的酒精灯、测力计、橡胶管等常用工具，及时维护，以保证实验正常开展。

二是精选好课时实验材料。课时实验材料很多，需要教师根据课程的教学目标以及学生的特点，精心设计、精心选择。为学生提供典型的、有结构的活动材料，是科学活动中重要的环节，也是提高课堂教学效率的一个重要途径。

例如，在探究“浮与沉”现象时，教师分步提供材料。第一步，提供一些肯定能下沉、肯定能上浮和难以辨别浮沉的材料。对此，学生开始猜测：这些材料中大的会沉、小的会浮，或者重的会沉、轻的浮。实验后，学生发现结果不像他们所认为的那样，物体的浮沉与它的大小、轻重的关系毫无规律。第二步，教师提供给学生一组大小一样，轻重不一样的材料。学生实验后发现，这组大小相同的材料放入水中后，轻的浮、重的沉，于是得出物体的浮沉与轻重有关。第三步，教师给每个组提供轻重一样、大小不一样的材料。学生实验后发现，在这组轻重一样的材料中，大的浮，小的沉。当我们把上面的几组材料分批提供给学生时，学生不断地有新的发现、新的思考、新的探究。这些材料使学生融入课堂探究，并逐步帮助学生揭示了一连串相关的科学问题。

三、结语

在小学科学实验课教学中，我们应聚焦对学生科学思维的培养。针对目前科学课学生思维不够的原因，从一线教师的角度探寻实验课思维型教学的有效方法，优质的科学实验课，能使学生的科学思维得到大幅度的提高，激发学生爱科学的情感，培养学生动手动脑学科学、做科学的能力，激发学生爱科学的情感。因此，我们应该根据教学内容的实际，灵活选择教学策略，根据学生情况，灵活调整教学策略，让学生在具体的探究过程当中，科学素养得到进一步提升。

参考文献

[1]邓小泉.近代小学科学教育专家吴家煦的成长及其启示[J].教师教育研究，2021（2）：88-94.

[2]邹利衡.科技馆展品在小学科学教育中的应用浅析[J].课堂内外（小学教研），2022（1）：106-107.

[3]张乌芽.小学科学教育教学的低幼衔接[J].读与写，2021（16）：217.

[4]张明勇.小学科学教育教学探究[J].数码设计（下），2019（12）：111-112.

[5]李霞，张荻，胡卫平．核心素养价值取向的小学科学教学模式研究[J]．课程·教材·教法，2018（5）：99-104