“3Z实验教学法”探索

〔摘 要〕 在当今时代，科学教育的重要性不言而喻。为了提高小学生对科学的兴趣和理解能力，“3Z实验教学法”应运而生。它是一种注重实践、观察和探究的教学方法，能够帮助学生更好地理解和应用科学知识。本文将先分析“3Z实验教学法”的含义和创新点，随后从框架流程、实施策略以及应用效果方面进行探讨，希望能够给广大科学教师提供参考和借鉴，助力小学科学实验教学质量的提升。

〔关键词〕 小学科学；“3Z实验教学法”；探索

〔中图分类号〕 G424 〔文献标识码〕 A 〔文章编号〕 1674-6317 （2024） 22 070-072

小学科学课程的教学目标不仅仅是让学生掌握科学知识，更重要的是培养学生的科学思维和探究精神。而“3Z实验教学法”能够充分发挥科学课探究实践的学科特点，落实新课标倡导的以探究和实践为主的多样化学习方式，使学生更主动参与——“自问”，更热衷于动手动脑、积极体验——“自研”，同时在探究过程中积极进行验证与评价——“自诊”，让学生经历更丰富的科学探究以及技术与工程实践的过程，促进学生的全面发展。

一、“3Z实验教学法”的含义

在《义务教育科学课程标准（2022年版）》的核心素养理念指导下，“实验活动”“科学探究”地位更加突出。目前在科学实验教学中普遍存在着学生深度学习不足、探究过程实验发现和归纳总结欠缺的情况。为了给学生构建高质量实验课堂教学体验，在科学实验教学中创设了“3Z实验教学法”。

“3Z实验教学法”根据对实验课型的研究，在对实验活动程序做有序规划的基础上，倡导学生在实验课堂上通过接受“自问”“自研”“自诊”（3Z即“3自”）的教学方法，在教师的引导下，对实验进行情境聚焦，提出问题，设立实验操作目标及猜想假设，获得初步的科学观念；以“一组多员”为小组合作模式的设计实验、操作观察、分析归纳等一系列自主研究学习的过程，增强学生的探究意识；在提高实验课堂教学效率的同时，通过拓展应用、交流评价、诊断提升，保证师生、生生之间互动的有效性，实现优质高效的教学目的，发展学生自主学习的内驱力。

二、“3Z实验教学法”的创新点

首先，“3Z实验教学法”以“任务单”作为实验教学课的驱动，让学生在科学实验课上通过“自问”“自研”“自诊”，树立科学观念，获得探究实践和科学思维能力。

其次，配合“一组多员”模式，每位学生都带着任务参与实验探究的全过程，激发主动性和积极性，提升了实验教学的有效性，实现组内合作互助。通过优化实验课堂、转变教学方式、提升交流环节、加强合作探究、及时评价反思等方式，提升实验教学质量。

最后，通过“多层次拓展提升”的“自诊”环节，对拓展应用出现的问题进行诊断提升，更有利于学生进行自我反思，进一步激发学生的实验兴趣、勇于实验探究和善于反思的科学态度与创新精神。

三、“3Z实验教学法”的框架与流程

（一）将实验目标转变为实验需求——自问

以课前学习任务单或导学案的形式进行实验课前引导及任务设定，聚焦于情境，引发学生的认知冲突。学生主动参与实验情境中，发现问题，提出问题，进一步提出猜想假设，激发实验需求，确立了初步的科学观念。

本环节通过设计任务单，让学生可以比较清晰地了解本次实验的内容，在实验中思考并提出问题，进行实验设计。在“自问”的过程中，教师不是旁观者而是引导者，对学生提出的问题进行适当的引导，以期设计出更精准的实验。

（二）将“要我做”转变为“我要做”——自研

在任务单的整体推动下，学生在小组内进行实验设计、操作观察、互助合作、自主发现，以小组展示的形式总结实验结果，进行归纳分析。

在自研的过程中，教师应做到随时开展指导，同时加强组长的组织力，这样才能更好地进行小组的合作式探究活动。针对学生的特点，对小组成员分配也做了“一组多员”的尝试，即以5～6人为一个实验组，建立组长+操作员、记录员、观察员、汇报员、整理员的小组合作机制。每个学生都有任务分工，不同岗位可以组内轮换调整，每位学生都带着任务参与实验探究的全过程，激发其主动性和积极性，提升了实验教学的有效度，初步形成具有特色的实验教学新模式，促进实验教学“自主研究”的顺利开展。

（三）将教师归纳转变为自主诊断——自诊

在“自诊”的过程中，着重强调通过增加有层次的拓展应用，让学生交流评价实验过程中所出现的问题，通过“自诊”，学生在下次实验时有所改进。教师也应有意识地引导学生进行组内评价：你发现了什么？在实验过程中你遇到了哪些困惑？又有哪些收获？通过“自诊”环节，对学生的课堂表现以及实验过程进行组内、班级内多层级的鼓励和表扬，同时对拓展应用中出现的问题进行诊断提升，更有利于学生进行自我反思，发挥主观能动性。

通过一系列的探索实践，学生更新了科学观念，提高了科学品质，提升了学习效果，强化了科学思维。“3Z实验教学法”切实提高了科学实验课堂的教学质量。

四、“3Z实验教学法”的实施策略

（一）自问：设计实验导学案，指导学生课前预习

自问是开启实验研究的第一步，是对所研究的对象、实验的方法、实验的目的、实验的意义、实验的方法的第一步思考和具体方略的制订。学生要懂得根据教师的教学指导、自我的实际分析、研究、资料查找，将实验的对象彻底搞清楚。这是自问，也是实验开启的第一步，同时还是设计实验导学案的第一步。询问的目的并非让自己得到全部的知识，也并非让自己在科学研究的过程中能占据一个制高点，而是要让自己的头脑变得更为冷静和清醒，更懂得面对着这个不确定的、极为复杂的自然科学的世界。学生务必要懂得认真思考，认真询问，在思考中打破自我僵化和闭锁的思维模式，从而实现更充分的提高。实验本身是需要重构的，也是需要反思的，但是教师要鼓励学生充分思考，吸纳真知，最终实现自我超越。

首先，教师要让学生逼近与实验相关的问题，设计自主导学案和实验模式，在此之前，可以对相关的问题提出若干假说。其次，教师要让学生认真将个体的实验想法和实验设计写进实验导学案中，并且随着日后的实验方针不断研究和思考，从而实现更好的实验效果。最后，教师要顺应历史的发展和科学的成果，通过积极的方法带动学生学习和成长，最终使学生的科学核心素养成倍提高和发展。

（二）自研：给予学生学习空间，鼓励学生动手操作

教师要让学生善于自主研究和操作，在学习和实验的过程中，得到全新的感悟和认识，并且更懂得自然科学是深不可测的，很多在头脑中根深蒂固的想法其实都是错误的，甚至歪曲了自然界的很多真理和真相。教师应该懂得以往自然科学研究方法中的疏失乃至谬误，并且能将更为正确的、更为积极的自然科学理念带给学生，使学生从真理的拥抱者，最终成为一个探寻自然科学真理的人。教师尤其要鼓励学生勇于动手操作，善于自寻答案、自我突破、自我提高，善于用实践打破以往的学习迷思，由此得到科学的真谛。认识到勇敢突破学习空间的限制，是富有趣味性的事情，甚至是3Z学习的内在关键之处。

教师要让学生有勇气、有能力、有条件自主实验和自主分析问题，并且在分析问题的过程中善于分析、善于研究、善于对比，通过实验组和对照组分析数据和研讨现象，最终能对相关的问题产生更为深刻的理解和分析。此外，教师要善于牵动学生，使其在学习和思考的同时更乐于思考，乐于探究，乐于突破和发展。教师要让学生善于在正确的思想体系和实验体系下完成探究，并且能在实验探究的同时更善于分析，并且能从以往的错误实验思路中挣脱出来，成为一个更清醒睿智的实验者。教师要摆脱以往的实验限制，让学生的实验思维变得更为活跃。在每一次的实验后，教师都应当鼓励学生认真记录，将点点滴滴的实验数据纳入实验报告中，并且推动学生自我优化，实现超越。

（三）自诊：构建多元评价机制，引导学生自我反思

学生不但要善于自我分析、自我确定试验对象及其方法，开展符合实践需要的实验体系，更为重要的是要让学生在多元化的评价机制中更充分地反思，反思自我的实验设计能力、动手操作能力，分析整改能力、对照能力。通过反思打破学生的思维迷障，并且推动学生最终实现更好的实验学习效果。教师唯有推动学生开启自省和自诊，善于从以往的实验中找到不足，才能距离自我优化更近一些，并逐步实现全方位的提高和发展。学生可以自我反思、自我诊断，同时也要借助同伴的反馈和评价开展自我诊断，更加懂得本人尚需进一步努力的地方和可以提高的点。反思意味着重估，意味着提炼和升华，意味着自我超越和突破。换言之，小学生要懂得在“3Z实验教学法”的帮助下，最终成就更好的自己。

教师要让学生对自评、互评和他评等几个因素加以分析，使学生在学习和分析后，得到更为清醒的认知。自主评价和对比的实质是为了让学生能在日后的实验中做出更为出色的表现。

五、“3Z实验教学法”的实施效果

确定研究“3Z实验教学法”以来，学校科学组成立了专门的研究团队，对科学实验课堂教学模式大胆地进行了尝试。

“3Z实验教学法”是一种以实验为基础，注重学生自主探究和创新思维培养的教学方法。旨在引导学生通过实验过程，理解科学原理，培养科学态度和创新精神。“3Z实验教学法”以“任务单”为驱动，教师创设问题情境，引导学生提出问题，并对自主提出的问题进行猜想和假设，培养学生的问题意识和科学思维能力。以“一组多员”为抓手，在组长+操作员、记录员、观察员、汇报员、整理员的小组合作机制下，引导学生自主设计实验，自主研究，进行观察和记录。让学生亲身体验科学探究的过程，培养他们的观察能力和实验技能；以自主诊断的形式，得出实验结论，并尝试归纳及评价，对结论进行解释和应用。学生充分发挥想象力和创造力，培养科学精神和创新能力。

通过“3Z实验教学法”的创设，学生在动手实验的过程中，更易于理解科学知识，提高了学习兴趣。通过“3Z实验教学法”的实施，学生明确了科学探究的过程和方法，提高了科学素养。在实验过程中，学生能自主提出问题进行实验设计，从而激发创新精神。在实验过程中，学生相互合作，共同解决问题，培养团队合作能力。

综上所述，“3Z实验教学法”对于小学科学教育具有重要意义。它不仅能够培养学生的科学素养和实践能力，还能够激发学生的学习兴趣和动力。在实施“3Z实验教学法”时，教师需做好充分准备，并注重培养学生的思考和观察能力。只有这样，才能更好地发挥“3Z实验教学法”的作用，提高小学生的科学学习效果，培养学生的科学实践能力和核心素养。

【“3Z实验教学法”已入选青岛市市北区优秀教学法（模式）培育项目】

参考文献

[1]邹小琴.交互式电子白板在小学科学课堂教学中的应用策略[J].新课程学习（下），2016（5）：147-148.

[2]潘羽.交互式电子白板在小学科学实验教学中的应用分析[J].中国现代教育装备，2016（14）：33-34.

[3]刘文帅.关于暗物质与暗能量统一的研究[M].昆明：云南师范大学出版社，2014