小学科学实验教学的优化策略探究

江苏省徐州市睢宁县双沟镇中心小学 焦 颖

为实现学生的全面发展，科学素养是必不可少的素养之一。而要快速提升学生的科学素养，也必须借助实验教学。在传统科学教学中，教师更加注重理论教学，很少进行实验教学，导致学生的实践能力和动手能力不足，这无疑与新课改的要求相悖。因此，教师要及时迎合新课改要求，不断优化小学科学实验教学的方法。

一、精备实验材料，提高实验教学参与度

小学科学实验教学中有较大的实验材料需求，如果让每个学生都能获得均等的实验材料，需要消耗大量的资金，也需要较大的空间进行储存，所以大部分学校的实验材料难以满足学生的实验需求。在客观条件的限制下，教师可以自制实验材料，或是组织学生自备实验材料，能有效解决实验材料紧缺的问题，让每个学生都有机会参与实验，提升实验教学的参与度，还能让学生在自制材料的过程中，逐渐开发科学思维，养成良好的动手习惯，获得强烈的成就感。

教师应该根据实验教学的需要和实际情况，制作和准备实验材料，替代一些昂贵的实验器材，以达到更好的实验效果。在“认识固体”一课的教学中，教师在课前让学生准备实验材料，包括生活中常见的石头、鸡蛋、牙膏、饮料等，教师则准备放大镜、烧杯、小刀、水槽等实验器材，在实验开始前凑齐了所有的实验材料，完成了实验准备。教师让学生将带来的所有材料放在桌上，判断物体的形态属于固体还是液体并进行分类。学生普遍认为牙膏是固体，教师让每个学生独自进行实验，将所有物品分别放进水里搅拌，观察其形态。在实际的实验中，很多物体形态都非常明显，但有学生发现牙膏在水中被搅拌成糨糊状，单方面认为牙膏是液体。教师为学生揭示真相：牙膏既不是固体，也不是液体，而是介于两者之间的物质，属于中间态物质，橡皮泥、蛋黄等也属于此类物质。师生双方分别在课前准备好实验器材和实验材料，以便科学实验的顺利开展。教师组织学生自主开展实验，让学生获得更深的实验参与感，获得更为直观的实验成果，巩固了学生的科学知识，使学生对本课知识产生了更为深刻的印象。

二、强化互动引导，提升实验教学理解度

小学阶段的学生尚未具备较强的自主学习能力，在实验中离不开教师的指引，但是很多学生对实验课程兴趣较低，不愿意主动学习，更多时候是被动地接受实验教学。小学生的兴趣与其学习主动性有直接关联，只有激发学生的兴趣，才能取得预期的实验教学效果。教师应与学生互动，吸引学生的注意力，引导学生进入学习状态，让学生对实验教学产生兴趣，消除学生对实验教学的偏见。师生间的互动也能有效解决学生在实验过程中的困惑，提升学生对实验的理解程度，完善学生的科学知识体系。

教师可以根据实际教学内容选择不同的互动模式，通过提问、交流等方式导入互动情境，营造课堂氛围。教学“地下水”一课时，教师以提问进行课堂导入，与学生探讨泉水和井水来源的差别，从而引出地下水的课题。为了让学生了解地下水的形成原因、储量和储存区域，教师组织学生开展科学实验，制作简易水井模型。此实验对经验不足的学生而言较为困难，教师在一旁辅助学生实验，对学生进行适当的指导。学生阅读教材中的实验图片和文字说明，去讲台领取实验材料，包括塑料瓶、大罐子、小石子、沙子、水、人造草等。实验时，往塑料瓶中倒水的环节是关键，教师先给学生进行细致的示范，强调要将水均匀倒入，才能观察到水向下渗透的过程，还应观察水量的变化，再用工具搅拌瓶中的水。学生按照教师的指导继续实验，观察到水逐渐从沙石中慢慢渗透，积聚到瓶底，填满空隙，并且瓶中的水位也会逐渐升高。学生通过实验得知，水井中的水是由地下水逐渐渗透土壤所形成的，了解了地下水的形成原理，获得了成功的实验结果。教师通过与学生交流导入课堂，为学生进行实验示范，时刻指导和辅助学生的实验过程，指引学生观察实验现象，让学生通过亲身经历进一步理解知识，取得了良好的实验教学效果。

三、规范操作流程，保证实验教学准确性

实验教学有时会伴随一定的风险，可能会给学生带来伤害，因此保证实验教学的安全性是首要原则。教师要规范实验的操作流程，严密监督学生的实验行为，既要保障学生安全，又要让学生掌握实验要点，了解实验的正确流程，提升实验的成功率，圆满完成实验教学。在开展实验之前，教师可以先组织学生进行实验演练，熟悉整体实验流程，向学生强调实验细节和注意事项，在实验过程中要全程督促，在安全的基础上保证实验教学的准确性。

在具体实验教学中，不管实验本身是否具有风险，都要规范操作流程，保持实验的严谨性，让学生对科学实验形成敬畏之心，认真对待每次实验，珍惜实验成果。“空气有质量吗”一课的实验较为严谨，需要学生发挥动手能力。教师在实验前，先用多媒体课件对实验的操作流程进行说明，再对实验安全进行口头强调，考虑到有些学生平日贪玩，喜欢把玩实验材料，教师要强调不可以随意使用充气筒和气球，也不能拿着细长棍打闹等。确定学生明白操作流程后，教师再组织学生开展“用简易天平证明空气存在质量”的实验，实验先用充气筒将气球充满气，把气球系在细长棍两边，在铁架台上平衡放置，再把其中一个气球放气，重新将上次的平衡点作为支点放置在铁架台上。学生发现细长棍无法像最初一样保持平衡，会朝着没有放气的气球那边倾斜，这充分证明气球中的空气也是有质量的。但是空气是气体，具有较强的流动性，而且质量太轻，在生活中经常被忽视，这个实验结果也为之后的空气质量教学起到了奠基作用。教师借助多媒体课件，规范实验操作流程，强调实验安全性，约束学生的行为，一方面推动实验的顺利完成，保证实验教学的准确性，另一方面也使学生养成良好的实验习惯，为今后的实验教学奠定基础。

四、开展小组协作，提升实验教学实效性

在科学实验教学中，部分实验项目学生无法独自完成，需要教师组织学生进行分组探究。小组合作模式能集结学生的力量，让学生在小组中共同协作，探索科学知识的内涵，小组成员互相取长补短、共同进步。作为新课改倡导的有效学习方式之一，小组协作不仅是最高效的实验教学形式，也是未来的科学研究活动中必不可缺少的形式，对学生现在乃至未来的科学素养发展都起到促进作用。学生作为小组的一员，要学会分工协作，合理分配研究任务，以提升实验教学实效性。

在开展小组协作时，教师应该科学分配小组成员，围绕学生的兴趣爱好、思维水平、动手能力等因素，以同质分组、异质分组等形式，让每个小组都发挥出最大的力量。例如，教学“海洋”一课时，教师先对海水和淡水进行比较，再组织学生以小组形式开展实验，制作简易的海水淡化装置。教师将学生分为几个小组，每组都是性格较为相似的学生，而且每组都包括一名科学素养较高的学生。教师先向学生提问“制作海水淡化装置需要什么材料”，要求各组派一个人说出自己的想法。师生探讨过后，最后确定了实验材料。各组进行分工实验，先共同在室内制作海水淡化装置，制作完毕后，将海水淡化装置放在太阳下暴晒，以观察该装置的实际效果。为保证学生的实验状态，教师安排组内成员轮流进行观察，学生拿着相机拍摄水在保鲜膜内部的凝结过程。学生在太阳下做实验很容易疲劳，这时就继续交接下一位组员，突出了小组分工协作的重要性。教师采取同质分组的方法对学生进行分组，组织学生分工协作进行实验，学生以轮流接班的形式完成了长时间的实验，充分发挥了每个学生的力量，取得了极好的实验教学效果。

五、丰富实验形式，强化实验教学探究性

小学科学实验教学普遍都是固定流程，教师通常参照教材指导学生开展实验，每堂课做完实验就结束了，这样的课堂缺乏新意，很容易让学生对实验课堂产生倦怠，也不利于学生的探究性思维发展。教师应该丰富实验形式，激发学生的兴趣。在常规实验之外，教师可以通过多样的实验形式进行教学拓展和延伸，使学生获得多元化的学习体验，对科学产生更为强烈的兴趣，从而更高效地发展自身的科学素养，培养良好的科学精神和态度。

教师可以通过让学生自主设计实验、组织户外实验等创新实验形式，提升学生的实验自由度和探究性。教学“运动和呼吸”一课时，教师先让学生互相帮助测量肺活量，在肺活量记录表中记录数据，让学生了解到呼吸是人体最重要的生命活动。随后，教师组织学生自制肺活量测量仪，但是教师不向学生提供具体的实验方案，而是组织学生在组内进行讨论，探究如何制作简易的肺活量测量仪。经过一学期的科学课程学习，学生已经具备较为丰富的实验经验，很快各组就制订出一套简易肺活量测量仪的制作方案，各组之间的方案都具有一定的差别。教师先让学生尝试制作，遇见问题再向教师寻求帮助。在实验过程中，有几组学生发现实验材料存在问题，需要更换；也有学生发现原理存在问题，必须要把塑料桶装满东西放在水中，才能利用“排水法”测量肺活量，不然难以实现。经过自主探究实验，学生都成功完成了简易肺活量测量仪的制作，获得较大的收获。教师组织学生开展自主探究实验，将实验自主权交予学生，让学生自己选择实验材料、制订实验方案、解决实验中的问题，最后顺利完成实验目标。这样的实验形式强化了实验教学的探究性，有效提升了学生的自主探究能力，也为学生科学素养的进一步提升提供了巨大的发展动力。

在新课改背景下，让学生培养科学素养是关键，能为学生未来的发展奠定牢固的基础。为此，在小学科学实验教学中，教师要对实验教学进行优化，不断探究最适宜学生发展的实验教学形式，定期反思自身、总结教学，保留教学中的优势，改善教学中的不足，提升自身的教学水平，从而更好地培养学生的科学素养。