优化科学实验 落实核心素养

［摘 要］科学是一门以实验为基础的学科，加强实验教学能促进学生对科学知识的探究，发展学生的科学思维，培育学生的科学精神，有效提升学生的科学核心素养。在科学实验教学中，教师可通过创设学习情境、注重实验观察、教会实验方法、拓展实验空间等路径，帮助学生深入理解科学知识，提升学生的实践探究能力，发展学生的科学核心素养。

［关键词］科学实验；核心素养；情境

［中图分类号］ G623.6 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-9068（2024）33-0077-03

科学实验是科学教学的重要环节，有助于培养学生严谨认真、求真求实的科学态度。传统的科学课堂中，科学实验大多采取“填鸭式”的方式进行教学，严重影响了学生思维能力的发展。再加上，教师只对实验步骤进行简单示范和操作后就让学生进行实验，很难激发学生主动参与实验的积极性，不利于学生学习质量的提升。那么，如何优化科学实验教学路径，真正把提升学生科学核心素养的目标落到实处呢？

一、创设学习情境，激发学生实验兴趣

“兴趣是最好的老师。”在小学科学教学中，教师依据科学实验内容创设适切的学习情境，可以有效激发学生的实验兴趣，为学生更好地完成科学实验奠定基础。

1.创设问题情境

问题是学习的心脏。在科学教学中，教师依据实验内容创设问题情境，可以使学生积极参与探究，促进实验活动的开展。如苏教版科学教材三年级下册《种子发芽了》一课，教学目标是让学生进行种子发芽的对比实验，记录下实验现象和结果，能够用自己喜欢的方式表述实验成果，对自己观察到的现象做出合理的解释；在科学实验过程中敢于大胆猜想，养成认真细致、尊重科学的态度，知道种子发芽需要水、空气和营养等条件。教学时，教师先借助多媒体出示农民伯伯春天播种与农作物生长的图片，让学生仔细观察农民伯伯种下了什么、长出了什么。通过观察，学生明白农民伯伯种下了种子，种子发芽了，长出了庄稼。然后，教师提出问题：“农民伯伯为什么要在春天播种？在寒冷的冬天播种，种子会发芽吗？种子发芽需要什么条件呢？”问题情境的创设，激发了学生实验探究的兴趣，为学生探究种子发芽的条件奠定基础。在科学实验教学中，教师创设问题情境可以有效激发学生学习的内驱力，让学生真正参与科学实验。

2.创设生活化情境

小学科学教材中选编很多与学生日常生活有关的内容，教师依据科学实验需要创设生活化情境，可以拉近实验与生活之间的距离，让学生参与科学实验的兴趣更加浓厚。如苏教版科学教材三年级上册《把盐放到水里》一课，教学目标是让学生通过观察实验明白盐等物质在水中溶解快慢的影响因素有哪些，初步掌握对比实验的方法；能够测量出一定量的糖或盐在一定量的水中的溶解情况，知道物质溶于水有一定的量的限度。教学时，为了激发学生参与实验的兴趣，教师从学生的生活入手创设学习情境：“同学们，你们看过爸爸妈妈炒菜吗？炒菜的时候，他们会在菜里放一些盐，最后这些盐到哪里去了？你们知道吗？今天，我们就通过实验来解决这个问题。”这里，教师从学生的生活入手创设生活化情境，有效激发了学生参与实验的积极性，为学生通过实验得出正确的结果提供条件。科学知识在生活中的应用非常广泛，教师从科学与生活的联系入手创设情境，可以有效激发学生参与科学实验的积极性，让学生感受到科学的应用价值，培养学生爱科学、学科学的精神品质。

二、注重实验观察，明确实验目标与程序

科学实验离不开对研究对象及实验现象的认真观察，也只有这样才能得出准确的科学结论。因此，教师要注重发挥观察在科学实验中的作用，明确实验的目标，优化实验程序，促进学生科学学习质量的提升。

1.明确实验目标

观察是实验过程中最基本的一项活动。在设计科学实验时，教师不仅要关注学生的实验过程，还要让学生明确实验目标，明白每个实验环节都需要进行观察，这样才能帮助学生得出科学的结论。如苏教版科学教材四年级上册《导体和绝缘体》一课，教学目标是使学生明白容易让电流通过的物体是导体，不容易让电流通过的物体是绝缘体；知道常见的哪些物体是导体、哪些物体是绝缘体，培养学生尊重事实的科学精神。本次实验需要学生准备的材料有橡皮、小刀、纸板、回形针、钥匙、塑料尺、铁尺、石块、木块、瓷勺、棉布等待检测的物体，以及电路检测器、检测记录表等辅助工具。教学时，教师把本次实验的目标明确告知学生，让学生先提出自己的猜想，再通过实验来验证自己的猜想，最后得出结论。同时，教师让学生认真观察，做好实验记录。明确的实验目标是高效教学的基础。在科学实验中，教师要让学生对实验目标做到心中有数，这样才能促使学生的科学实验向着目标逐步迈进，提升学生的实验能力。

2.设定实验程序

科学实验需要明确的操作方向。在科学实验设计方面，教师要对研究对象进行深度剖析，对实验程序进行科学梳理，这样才能丰富学生对科学实验的认知，促进科学实验的顺利开展。如苏教版科学教材四年级上册《点亮小灯泡》一课，教学目标是让学生能够通过观察实验对电流的流向做大胆的想象与推测；体会对周围事物进行有目的、细致观察的乐趣；学会连接简单电路，使小灯泡发亮，了解小灯泡的结构，探究点亮小灯泡的规律。教学时，教师先为学生提供小灯泡、1.5V的干电池、导线、实验记录单、小灯泡的剖面图等实验材料，让学生做好实验准备。然后，教师借助多媒体播放点亮小灯泡的实验动画视频，让学生仔细观察，引导学生梳理出点亮小灯泡的实验操作步骤。最后，在学生对点亮小灯泡的实验步骤有了一定了解之后，教师启发学生思考：“为什么一定要连接小灯泡上的这两个部位，才能使小灯泡亮起来呢？”……这样，学生清楚实验程序及步骤，明确实验目标与要达到的实验要求，有效提升了实验质量。在科学实验活动中，教师依据科学实验的内容特点，指导学生明确实验的程序，有助于学生深刻理解所学的科学知识。

三、教会实验方法，明确实验操作步骤

学生对科学实验有兴趣、对实验程序有了解后，还要掌握一定的实验方法，才能保证实验活动的顺利开展。因此，教师要教会学生实验的方法，使学生明确实验操作步骤，更好地完成实验目标任务。

1.明晰实验步骤

科学实验不是随意而为的，而是需要一步步进行的。每个步骤要达到什么要求，教师都要让学生做到心中有数，只有这样才能获得显著的实验效果。如苏教版科学教材三年级上册《热空气和冷空气》一课，教学目标是让学生通过实验明白风是怎样形成的，知道热空气会上升、冷空气会下降，了解热气球和孔明灯的升空原理。教学时，教师先让学生点燃蜡烛，用手感知蜡烛的四周最热的是哪个位置；再让学生通过实验了解热空气的流动特点，探究热空气上升的原理；最后让学生通过实验，观察冷热空气对流的现象。这样清楚明确的科学实验步骤，有助于学生逐步探究出冷热空气的特点，获得丰富的学习体验。在科学实验活动中，教师依据实验目标为学生制订切实可行的实验步骤，可以让学生通过实验探究真正得出科学的结论，发展学生的科学思维和理性精神。

2.掌握实验方法

科学实验需要具体的实验方法作支撑。在科学教学中，教师依据实验原理传授给学生具体的实验方法，使学生在实验方法的引领下进行实验研究，可以提升学生的学习质量。如苏教版科学教材五年级上册《光的传播》一课，教学目标是让学生通过实验，了解光在不同媒介中的传播特点，培养学生的观察和分析能力。而在苏教版科学教材五年级上册《光源》一课的学习中，学生已经明白了光是由光源发出的。为了让学生通过实验明白光在不同媒介中是怎样传播的，教师让学生先打开激光笔，观察光束在烟雾中传播的现象，然后剪三张同样大小的卡纸，并在每张卡纸中间挖小孔，观察在什么情况下可以看见手电筒发出的光。这样引导学生进行科学实验，可以使学生对光在空气中沿直线传播的特点感受更加深刻，增强学生的实验效果。在科学实验过程中，学生有了具体的实验方法作支撑，独立完成科学实验的能力会更强，动手实践能力也会得到提升。

四、拓展实验空间，拓宽学生科学视野

科学实验不能局限于课堂，教师要根据学生的学习需要拓展实验空间，这样能丰富学生的实验认知，提升学生的科学素养。

1.推行亲子实验

学生好奇心强，求知欲旺盛，对感兴趣的东西经常会问“为什么”，这就意味着科学实验不能局限于课堂。教师可根据学生的学习需要，推行亲子实验，促进家长与孩子之间的交流，让孩子在与家长共同完成实验的过程中感受到科学探究的乐趣。如苏科教科学教材六年级上册《制作汽水》一课，教学目标是让学生知道制作汽水的原料和方法，学会自制汽水，感受制作的快乐；阅读资料，了解工厂制作汽水的方法，感受科学技术的发展给人们生活带来的便利与快乐。学生都很喜欢喝汽水，学习这一内容时，教师可以先播放制作汽水的视频，再让学生和父母一起完成制作柠檬汽水的任务。自制汽水完成以后，教师可以让学生品尝，并说说自制汽水和买来的汽水在口感上有什么不同。这个科学实验由学生和父母共同完成。这样既可以激发学生的实验兴趣，拓宽实验的空间，又能促进亲子交流，让学生感受到实验带给自己的快乐。在科学教学中倡导亲子实验，可以将科学实验由课堂延伸到课外，拓宽学生的学习空间，提升学生的科学学习质量。

2.参与科学课题

科学实验教学具有很强的拓展性和延伸性。在科学教学中，教师基于科学学科与学生的认知特点，提出本学段班级科学研究课题，鼓励学生积极参与课题研究，可以拓展学生科学认知的领域，提升学生的科学核心素养。如教学苏教版科学教材六年级下册第4单元“共同的家园”时，结合单元内容特点，教师设计科学研究课题“分析一个地方的环境问题”，要求学生通过实地考察、上网查找治理环境的相关资料，以学习共同体为单位，分析环境问题的成因，探讨治理措施，切实解决当地的环境问题。这样带领学生学习科学，不仅可以深化学生对环境问题的理解和认识，还可以培养学生收集和整理信息的能力、运用所学知识解决实际问题的能力。在科学教学中，教师鼓励学生参与科学课题研究活动，有助于培养学生的科学观念和科学精神，提升学生的科学素养。

综上所述，在科学教学中，教师要认识到实验在培养学生科学核心素养方面的重要性，依据科学学科的特点和学生的实际情况不断优化教学，使学生积极主动参与科学实验，全面落实提升学生科学核心素养的目标。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 马婧博.利用科学记录 优化科学实验[J].小学教学参考，2024（15）：77-79.

[2] 舒俊波.小学科学探究活动中实验数据的处理和应用[J].教学月刊小学版（综合），2024（6）：14-17.

[3] 张友为.基于科学思维能力培养的科学实验教学[J].天津教育，2024（20）：72-74.

（责编 杜 华）