科学小实验应用于小学科学教学研究

摘 要：在小学科学教学过程中，科学小实验的应用可以提升课堂教学的趣味性，可以提升学生的动手能力，也有助于学生认识科学本质，形成科学思维。因此，熟练利用科学小实验为课堂教学服务是教师要做好的一项教学任务。具体而言，教师要在导学阶段应用科学小实验，引出课程教学的主题；要在重难点知识教学中应用小实验，加深学生的印象；要鼓励学生开展课后小实验，助其巩固所学；更要组织科学实验比赛，优化教学氛围；同时也要完善学校的实验管理制度，为学生提供安全保障。

关键词：科学小实验；小学科学；导学阶段；教学效率

中图分类号：G424 文献标识码：A 文章编号：1673-8918（2024）24-0010-04

小学阶段设立的科学课程，整合了生物学、数学、物理、化学、地理等学科知识，这些学科与现实生活的联系较为密切。科学教材上的知识都能从现实生活中找到与之对应的具体事物或现象，这为实验教学的开展奠定了坚实的基础。组织科学小实验是对科学学科本身属性的一种全面落实，是一种学科教学的选择。教师通过整合教学内容、传授操作方法、创新训练环境等方式，围绕观察实验、探索实验、演示实验展开教学，可以让学生主动参与实验学习活动，对实验过程、实验原理、实验结果进行深入探究，从而促进其学科认知的顺利提升。

一、 科学小实验应用于小学科学的意义

在小学科学的教学过程中，应用小实验一方面可以提升课程教学的趣味性，一方面能提升学生的动手能力，同时也有利于学生认识科学的本质。

（一）有助于提升课程教学趣味性

提升教学趣味性是科学小实验应用的一个重要目的，也是小实验被广泛应用后取得的一个突出效果。教科书上对科学知识的描述有很强的理论性，主要是介绍某个知识点的详细内涵，带领学生进行一次简单的科学实验，将教材上的知识生动形象地展现在学生面前。例如，“电的本领”主要向学生介绍了电。电是一种比较抽象的物质，虽然广为学生熟知，学生却对其鲜有认知，特别是对电的产生很感兴趣。于是教师便制作了一个简易的水流发电装置，学生看到，随着水的流动，电路上的灯珠发了光，感受到了电的神奇，也对知识产生了浓厚的兴趣。

（二）有助于提升学生的动手能力

科学小实验的应用，有助于提升学生的动手能力。这是因为在应用小实验的过程中，教师不仅仅会做实验展示，同样也会要求学生操作实验。在条件允许的情况下，引导学生以自主实验的方式探究书本知识，一方面是为了加深学生知识学习印象，一方面是引导学生体验实验过程。然而无论出于何种目的，学生都要亲自完成实验的构思、实验用具准备、实验计划拟定、实验计划执行、实验现象观察和实验结果总结与反思等多个工作。学生的实验组织能力和操作能力在此过程中快速提升，这对学生接下来的科学知识学习，对其进入中学后学习地理、物理、生物学、化学都有着积极的作用。

（三）有助于学生认识科学的本质

学生学习科学知识的最终目的是认识生活中的科学现象、理解科学现象背后的道理，运用所掌握的科学知识认识并改造客观世界，实现个人素质的全面进步。但在传统教学模式下，部分教师的教学视野比较狭隘，以帮助学生在考试中取得高分为重点目标，甚至是唯一的教学目标。这和学科教学的本质要求不符合，更与我国的科学课程标准不符合。而教师应用科学小实验有效改变了这一点，科学小实验广泛存在于现实生活中，可能是一些司空见惯的事物，但其背后便蕴藏着容易被学生忽视但极有深度的道理。教师在教学中高频率应用科学小实验，有助于学生把科学知识与现实生活联系起来，认识科学知识的本质，形成科学学科思维。

二、 科学小实验应用于科学教学的策略

将科学小实验应用于小学科学教学，需要做好以下几个方面的工作：

（一）导学阶段应用实验，引出主题

导学是教学的首个环节，是对课堂教学效率有重要影响的一个典型环节。学生在导学阶段需要熟悉半节课的内容，明确学习主题，明确教师的教学方法和本节课的重难点，能够顺利完成导学工作。这样教师的课堂教学工作量会大大减少，教学压力会大大减轻；反之，教师的课堂教学工作量进一步增加，压力也随之提升。而科学小实验在导学阶段的应用可以培养学生的学习兴趣，可以直接体现本节课的主题。

例如，“声音的产生”主要向学生介绍了声音是怎么产生的这一知识点，而在讲解该部分知识的过程中，教师在导学阶段进行了三次简单的实验：第一，用手拿一个木棍敲击桌子并发出声音；第二，深吸一口气并用力向前吹出，并让学生注意其中的声音；第三，手持一根木棍将其握紧后快速向前挥动若干次，并要求学生注意其中的声音。完成这三次小实验后，教师提出问题“声音是如何产生的？”有些学生不假思索“声音是物体碰撞产生的”；也有学生对此提出质疑：“当深吸一口气并用力向前吹出时，并没有发生物体的碰撞，但同样产生了声音。”学生们纷纷围绕声音的产生进行了讨论，课堂学习氛围变得更加浓郁，学生的学习积极性得以充分调动。再如，在“测量距离和时间”的教学过程中，教师在导学阶段制作了一个简单的沙漏和日晷，要求学生猜测日晷和沙漏这两种工具是如何表示时间变化的。学生们同样对此发表了自己的观点，作出了不同的猜测。这样的活动就活跃了课堂气氛，也引出了本节课的教学主题。由此可知，教师在导学阶段应用科学小实验的做法对顺利完成课程导学并提升学生的学习积极性有着极为突出的作用。

（二）教学重点应用实验，加深印象

在小学科学的教学过程中，重难点知识的讲授往往让教师费尽心思。或因为知识点本身难度较大，或因为学生的理解能力和抽象思维能力薄弱，重难点知识讲解往往耗费大量时间却未必能有理想效果。究其原因，是知识点本身比较抽象。但应用科学小实验可以解决这一问题。科学小实验能以直观形象的方式将书本的理论知识表现出来，降低了学生的学习难度。

例如，“小孔成像”是小学科学的一个教学重点，更是一个难点。相当一部分学生始终无法理解为什么原本正立的图像在经过小孔之后会以完全倒立的方式出现在显像板上。即便教师向学生展示了小孔成像的示意图，后者仍有疑义。对此，教师便专门制作了小孔成像的实验道具，而后要求学生利用实验道具把整个实验重新做一遍。学生选择了最感兴趣的图片，而后亲自动手完成实验用具的各项准备和最终的组装。经过一系列的准备工作后，学生亲眼看到原本正立的图像在显像板上完全颠倒了过来，实验成功；而有了这一次的实践经历，学生心中的疑问打消了。而后教师便结合教材上对小孔成像原理的解释再次向学生讲解，而这一次的讲解顺利了很多，几乎没有学生再提出疑问。再如，“植物的呼吸作用”同样是小学科学的一个重点知识。呼吸作用的实质就是植物吸入部分氧气并释放二氧化碳。部分学生对看似完全静止的植物居然还有呼吸功能表示不可思议。于是，教师便设计了一个小实验：取来了一盆绿萝，而后用一个透明的塑料袋把绿萝包裹住；包裹完成后，测量塑料袋内的温度，并要求学生确认塑料袋表面干净，无杂物；而后把绿萝放在教室的窗台上静置一夜，等到第二天时，学生观察到塑料袋内部附着了一些水蒸气，甚至形成了一些细小的水珠。而教师此时将温度计伸到塑料袋内测量发现温度比第一天时高出了一些。学生对此表示不可思议。而教师则作出解释：植物的呼吸作用产生了二氧化碳，二氧化碳是一种温室气体所以导致塑料袋内的温度升高。经过这一简单实验，学生对植物呼吸这一知识点的印象更加深刻了。由此可知，在重难点知识教学中，开展实验教学有助于加深学生的学习印象，获得更理想的学习效果。

（三）鼓励开展课后实验，巩固所学

科学小实验的一个重要作用是能提升学生的学习趣味性。学生能在自主实验的过程中感受到学习科学知识的快乐。而且因为科学小实验所涉及的道具都非常简单，实验操作难度低且安全性往往较高，故而非常适合学生在课后开展。教师可以建议学生在课后积极开展科学小实验，一方面能提升学习趣味性，一方面能巩固课堂所学知识。

例如，“运动与力”是四年级学生要学习的一个非常重要的知识点，主要掌握物体在运动的过程中所产生的力的变化。为了引导学生牢固掌握本节课的所有知识，教师向学生提出了制作一个银水鸟小玩具的科学实验作业。饮水鸟一直摆动，主要涉及力学的知识。饮水鸟之所以能够一直重复喝水的动作，最根本的原因是液体蒸发所造成的压力变化而产生了力的方向运动。这一看似简单的科学小实验却蕴藏着极为丰富的内涵。教师可以建议学生在课余时间通过小组合作的方式制作一个饮水鸟，也可以购买一个饮水鸟深入解析其中的原理和构造。学生在完成实验操作的过程中能牢固掌握课堂所学知识，也能对自然科学产生更加浓郁的兴趣。再如，“导体和绝缘体”教学过程中，教师要求学生在课余时间寻找身边的导体和绝缘体并通过小实验验证。有的学生在找到导体和绝缘体后采取的电路连接法，将相关物品的两端连接导线并组成一个电路，打开开关并观察电路中的灯泡是否发光，也有学生将物体两侧连接电线而后用试电笔接触物体。这些课后开展的实验趣味性很强，学生能从中巩固课堂所学知识，而且整个实验完全由学生自主构思设计，这给了学生发挥的空间，有助于创新意识的萌发和创新能力的培养。

（四）组织科学活动比赛，优化氛围

科学小实验不仅仅是帮助学生理解巩固书本知识的手段，更应当成为学生在课余时间消遣娱乐的一种方式。科学小实验本身有着非常强的趣味性，只要教师稍加引导和管理，这种趣味性便能变成游戏型，很大程度上丰富学生的课后生活，为其带来惊喜。因此，教师可以在班级内定期举行以科学知识为主题的各种实验竞赛，一方面引导学生形成崇尚科学的精神，另一方面形成浓郁的知识学习氛围。

例如，在《科学》四年级下册的教学过程中，教师开展两次科学小实验的竞赛活动，一次是在期中，而另一次则是在期末。期中的科学小实验要求学生结合学期中期所学过的知识完成一次实验作品，作品的形式、功能等详细内容由学生自己决定。在期末，同样开展一次趣味的科学小实验，学生可以选择的实验主题是教材中的所有知识。在操作实验的过程中，学生可以单人实验，可以与其他同学共同实验，但对实验人数也要有一定的规定，而且要清晰交代每一位成员在实验中的任务和作用。在发出这一实验任务后，有的学生制作了可以连接电动玩具的电路，有的学生则是制作了根据太阳移动而记录时间的日晷，有的学生用于体现小孔成像原理的模型道具……每一名学生的实验道具制作都很精良，也都体现了对相关知识点的牢固掌握。因此，教师积极组织科学实验比赛丰富了学生的课余生活，更有助于优化课堂学习氛围，让每一名学生享受到优质的学习服务。除组织各种趣味性的实践活动外，教师也可以在班级内设计以科学知识讲解为主题的科普栏目或科普演出。例如，教师在教室的后黑板上专门设计了一个“科学问题我来猜”的栏目，每一名学生都可以把在实际生活中遇到的科学问题写在上边，其他学生开动脑筋思考答案。例如，如果用针直接扎一个充满气的气球，气球会立刻爆开。如果在气球上贴一片胶带，而后用针扎胶带为制品贯穿气球，则气球不会爆开，这是为什么？看到这一问题后，绝大多数学生难以置信，于是便进行实验。实验结果表明这种说法是正确的。直到此时，学生们仍然百思不得其解。于是，教师便尽可能结合学生的现有知识，用通俗浅显的语言解释贴上的胶带把气球表面的某个位置束缚在了一起，当气球被针刺破而爆开时，胶带抑制住了这股力量。由此可知，教师组织以科学知识为主题的实践活动或科普探究活动对学生牢固掌握相关知识，形成崇尚科学、热爱科学的思想有着积极的作用。

（五）完善科学实验管理，保障安全

在开展科学小实验的过程中，教师要尊重学生的主体地位。围绕知识重难点开设小实验体现了这一点，引导学生在课余时间自行开展实验同样体现了这一点。但这并不意味着教师对学生完全放权。因为学生的自我认知能力相对欠缺，学习经验不足，如果完全放任自主也很容易出现各种问题。因此，教师要加强对学生的实验管理，特别是在实验安全方面要强调并制订一系列措施，切实维护学生的实验安全。学生具有很强的好奇心，在科学知识的学习过程中更喜欢通过动手实验学习科学知识。因此，教师要重视科学实验的教学，让学生在实验的引导下对自然科学产生浓厚的探索欲，促进学生动手能力、思维能力、探究能力等各方面能力的提高，提升学生的科学素养。

例如，“电的本领”这一单元主要向学生介绍了电的产生、导体和绝缘体、安全用电这三部分知识。电在现实生活中常见，本身却非常危险，特别是不安全的用电行为很容易导致被电伤或烧伤。学生在学习本单元知识的过程中会做一些关于电的小实验，而教师要对学生加强管理，重点提醒学生注意用电安全。教师可以为学生的用电安全注明事项，如在双手沾水的情况下不可以触碰电的开关、在用完电后要及时关闭电路等。除该部分向学生阐述实验安全的相关内容外，在其他知识点的讲解过程中，教师同样要视具体情况对学生的实验行为作出管理，确保每一名学生都能严格遵守科学实验准则，真正做到安全试验、规范化实验。因此，在指导学生开展科学小实验的过程中，教师应切实加强管理，有效保障学生的实验安全，这是对学生的负责，更体现了浓郁的教育人文主义精神。

三、 结论

科学小实验对科学教学工作的开展有着极为重要的作用，能显著提升课堂教学的趣味，提升学生的实践动手能力，对教师培养学生的科学态度与精神意义尤为重大。立足小学科学实验教学的现状，分析小学科学实验教学存在的主要问题，同时对小学科学实验教学的原则展开分析，并提出相应的教学策略，旨在充分发挥小学科学实验教学的育人价值，促进学生综合素质的提升。因此，教师要发挥科学小实验的应用优势，在导学阶段应用小实验激发学生兴趣，在讲解重难点知识时应用小实验以加深学习印象，鼓励学生开展课后小实验以巩固所学，组织科学实验比赛以优化学习氛围，更要做好科学实验的管理工作以保障学生的安全。21世纪是科学技术充分发展的世纪，是人才引领时代发展潮流的世纪，而教育是人才培养的关键，全面提升教育质量是每一位教师肩负的责任。

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