摘要

　　小学科学课程对小学生科学素养的形成有十分重要的作用，而科学实验是科学课中完善科学认知、促进思维发展、形成探究实践能力、培养科学态度与社会责任感，最终提升科学素养的重要环节。本文从科学知识和科学素养两个方面阐述了小学科学教学的价值，结合一些典型案例，总结了在教学实践中使用的有效教学策略，旨在提高实验教学的有效性，从而提升小学科学实验教学质量。

　　［关键词］小学科学   实验教学   科学素养

　　《义务教育科学课程标准（2022年版）》（以下简称“课程标准”）提出，义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程，具有实践性。美国著名教育家杜威提出，让学生在“做中学”。无论是课程实践性，还是“做中学”的理论，都说明了科学实验、科学探究在科学课中有着举足轻重的地位，是科学教学的核心和重要内容，也是学生学习知识、探索知识、获得实践能力的重要方法和手段。这就意味着，小学科学教师在日常教学中，要重视实验教学，多给学生实践的机会。在当前小学科学教学中，有的教师只重视知识的传授，忽视实验操作，让实验成了科学课的“调剂品”而不是“必需品”，甚至在科学课中直接省略实验环节，让学生机械地记忆课本上的知识。久而久之学生的科学思维得不到激活，主动发现问题、解决问题的能力也会降低。笔者认为，科学教师要结合教学实际，采取多种教学策略，提高实验教学的有效性，在科学实验的教学中，培养学生的科学素养，满足课程标准的内在要求，为学生的继续学习和终身发展打下良好的基础。

　　一、小学科学实验教学的价值

　　（一）科学知识的充分理解

　　实践是检验真理的唯一标准。组织学生进行科学实验能让学生快速掌握科学知识，形成科学观念，了解科学本质。小学生的理解能力存在很大的差异，而且在小学科学课程中，有些内容存在较强的理论性与抽象性，实验教学能很好地帮助学生理解科学知识。科学课中，往往会涉及一些自然现象的解释或者生活现象的验证，这些需要学生自己动手操作，亲历现象的发生，才能加深对相关知识的理解，解释有关的自然现象。实验教学的方式使学生在理解的基础上学习，形成基本的科学观念，记忆更加深刻，从而达到事半功倍的效果。

　　（二）科学素养的有效提升

　　科学学科是一门综合性、实践性较强的学科。学生可利用身边的材料以及实验器材，设计严谨的实验方案，对发现的问题进行有序探究，最后获得实验结论，并能主动解决生活中有关的实际问题。在自主探究实践过程中，学生的探索精神、创新能力、解决实际问题的能力都能得到很好的提升，同时在实验过程中不迷信权威，敢于大胆质疑，在结果中体会成功的喜悦，获得自信，这些对于培养学生的科学素养都是极为有利的。

　　二、小学科学实验教学的策略

　　（一）灵活创设学习情境，激发探究兴趣

　　美国心理学家布鲁纳指出：“学习的最好刺激乃是对所学知识的兴趣。”在小学实验教学中，激发和维持学生探究兴趣，让小学生在轻松愉快的氛围中接受一些抽象的科学知识，是实验教学的一个重要内容。在日常教学中，教师要以激发学生的探究兴趣为出发点，让学生具有足够的自信心和强烈的探究欲望，因此，灵活创设实验情境显得尤为重要。然而有些教师在日常教学中，仅仅为了完成教学任务，让学生机械地记忆，直接给学生讲解内容，使得实验教学枯燥无味，学生渐渐失去了学科学、做实验的兴趣。所以，教师需要利用多种方法、多种途径创设适当的情境，设置悬念，以激发学生的探究兴趣，让学生主动参与，并乐此不疲地进行实验探究。

　　例如，在开展“磁极的秘密”教学时，教师可以用内部装有磁铁的小狗盒子和狗粮盆的情境设置悬念：大家都知道小狗爱吃骨头，那老师手中的小狗能吃到骨头吗？当小狗盒子靠近狗粮盆时，狗粮盆却远离了小狗，越是靠近越是远离，此时二年级的学生感到非常好奇，产生了很多疑问以及想法，教师释放信号：老师有办法。学生的求知欲望顿时被激起，纷纷认真观看老师是如何做的。当把盆翻转方向后，小狗还没靠近盆，便吃到了狗粮，有些孩子便开始猜测里面有磁铁，还有一些学生不认为里面有磁铁，到底有没有呢？这激发了学生把盒子拆开的兴趣，这时候教师再顺理成章地引导学生拆开盒子一探究竟，并对磁铁在什么情况下相吸或相斥进行猜想、验证。

　　在这样生动、活泼的学习情境中，教师激发了学生强烈的好奇心，引发了学生的探究兴趣，从而促使学生开发思维、动手操作、进行探究，迫不及待地探索磁极的秘密。因此，教师应该“用教材教，而不是教教材”。开展教学时，教师要灵活使用教材，设置有趣的情境，让学生注意力集中，且能保持探究兴趣，尤其是对于低年级的学生，更要设置能够引人入胜的情境，以激起学生的学习兴趣。

　　（二）精心选择活动材料，增强实验效果

　　小学科学课程是一门实践性课程，探究活动是学生学习科学的重要方式，实验材料则是学生开展科学探究活动的基础，也是科学探究有效性的一个基本保证。因此，在小学科学教学中，教师要精心选择实验材料，彰显教学智慧。然而有很多教师对实验材料的选择使用不严谨，不考虑安全性，甚至为了自己方便，完全不准备实验材料，让科学课堂成了“纸上谈兵”。为了防止出现这种无意义的实验教学，教师要根据实验教学目标，巧妙选择生活化、直观、合适的实验探究材料，精心准备每一种实验材料，让实验效果更加明显，为学生有效、高效的科学探究活动奠定基础，为科学课堂更加精彩而服务。

　　例如，在开展“水面的秘密”教学时，为了让学生能更好地观察认识水的表面张力，在课堂开始时，笔者给每个小组下发了真正的荷叶，让水滴在荷叶上这一自然现象，真实地在课堂中呈现，让学生体会到学习的内容源于生活，科学知识就在我们的身边。在教学过程中，学生观察水面的样子使用的是试管。为了让实验效果更加明显，具有更高的准确性，笔者选用了家庭使用的细长透明水杯，学生在装半杯水、满杯水时，能够清晰地观察到水面的变化。在满杯水中加入曲别针时，高高凸起的水面，使得实验现象更加直观，也让学生感到不可思议，与半杯水时水面呈凹进去的认知产生冲突，也与荷叶上的圆水珠现象产生共鸣。选择更易放置、直观的水杯后，这个实验的效果达到了最理想的状态，确保了课堂实验的高效。因此，合理、巧妙地选择实验材料，可以让课堂实验达到预期甚至意想不到的教学效果，提升课堂实验教学的质量。

　　（三）巧妙设计引导问题，发展科学思维

　　小学科学课中的每一个实验，无论是演示实验，还是小组实验，学生和教师都是共同参与者，实验结果更需要教师和学生共同总结完成，教师的引导显得尤其重要。有效设计问题不仅对学生的实验探究有很大的启示作用，还为教学目标的完成奠定坚实的基础。然而部分教师提出的大多为“对不对”“是不是”这一类的问题，形式单一，答案具有一定的指向性，没有启发性，限制了学生的思考能力，更无法启发学生的科学思维。基于此，教师需要精心设计每一个问题，形成有层次的问题串，让问题具有针对性、启发性、趣味性，符合学生能力水平，从而发展学生的科学思维、创新思维。

　　例如，在“探究不同的纸的吸水性”这个实验中，教师首先抛出问题：“你认为餐巾纸、复印纸、牛皮纸、宣纸、

　　作业纸、相纸这几种纸的吸水性一样吗？”直入主题，激发学生的探究思维，学生根据生活经验都会回答不一样。然后接着问：怎样证明这几种纸的吸水性不一样呢？你有什么好方法？你会选择哪些材料证明你的猜想？这时鼓励学生小组合作交流，制定实验方案，学生想到把纸放在水里、在纸上滴水、把纸放在水里后拿出来拧干看水量的多少、团成纸团放在水中等各种方法，有些方法在成年人眼里是可笑的，但这是符合三年级学生的认知水平的。所以，教师此时不能限制学生的思维，而是要鼓励学生大胆说出自己的想法，再与老师一起动手操作，排除不切实际的方法。最后，在初步讨论后，再次追问：你们的方法公平吗？怎样算吸水性好？怎样算吸水性差？怎样能准确判断吸水性好还是差？学生对自己的方法再次进行思考，并观察别人的方法，产生认知冲突，思维再次得到提升。通过精心设计的问题串，学生设计对比实验这个难点也变得游刃有余了。所以，教师精心打磨每一个问题，学生思考问题能更全面，涉及面更广，思维更发散，从而促进学生科学思维的发展。

　　（四）精准分析实验数据，获取科学结论

　　课程标准中提出要培养学生收集和处理信息的能力，发展学生的批判性思维，实验数据的精准分析则是关键。教师让学生不仅要尊重数据，还要重视数据与结论之间的逻辑关系。引导学生分析数据，从数据中看到现象的本质，推导出科学的结论。然而，在实际教学中，教师往往只注重引导学生进行实验探究活动，而忽视了数据分析这一环节，学生也只对实验过程感兴趣，缺乏对实验数据的分析，甚至“编造”实验数据，最后直接得出实验结论。这样做是无效探究，更会影响学生的实验价值观，阻碍学生科学素养的提升。因此，教师要鼓励学生实事求是地记录实验数据，重视对实验数据的分析和运用，真正掌握科学知识。

　　例如，在探究“摆动的快慢与摆锤重量是否有关”这个问题时，笔者在黑板上对学生的实验数据进行了横向比较和纵向比较。通过横向对比数据，笔者发现大多数学生的实验结果是：相同时间内，无论摆锤重还是轻，摆动次数是一样的。个别小组摆锤重时比摆锤轻时少一次或两次的摆动。这时，笔者又一次对这些小组的数据进行了误差分析，引领学生去思考、发现刚才实验的材料有无异常，实验过程中的变量是否严格控制，并交流讨论减少误差的方法，提高实验的准确性和科学性，获得准确的实验结论，培养学生严谨的科学态度。之后，笔者对每个小组的数据进行了纵向比较，发现每个小组之间的数据差距很大，并引发学生主动观察自己小组和其他小组制作的摆的不同之处，从而找出原因，进行更有难度的探究。总之，实验数据的记录、整理、分析是科学探究实验活动的重要环节，要用数据作为证据解释问题，获得结论，培养学生的数据意识，为提升学生的科学素养助力。

　　（五）积极拓展实验内容，丰富实验内涵

　　小学科学教学注重培养学生的科学素养，倡导实验探究学习，强调课堂的开放性。短暂的课堂时间里，狭小的教室空间里，会产生很多的问题、争议或者没有解决的内容。著名特级教师章鼎儿曾说过：“教师不要把上下课铃声当作教学的起点和终点。”课下是课上的延伸，下课不代表停止知识的学习，下课是新的学习起点，所以将实验探究延伸至课外有一定必要。但是，有些教师认为实验就是上课时间的任务，课结束了，实验也就结束了，时间一久，学生会认为实验只是一种“调剂”，不再主动去发现问题、进行探究。所以，教师要充分利用好课堂外的时间、空间，有机结合课内和课外，让学习不仅发生在课堂中，还延续到生活中。

　　例如，在开展“春夏星空”“弯弯的月亮”这一类课的教学时，在课堂中，笔者教会学生观察方法，和学生一起制作观星箱，然后和学生一起制定观星、观月计划，让学生在课下的近一个月内完成观察报告。为了让学生保持探究的积极性，培养他们仔细认真、坚持不懈的品质，教师可以每周进行一次数据大总结、大展示。这个过程中突出了学生的主体地位，充分利用观察记录进行了榜样展示。一个月后，每位学生都有一份详细而认真的观察记录，还会发现很多教材之外的知识，这是上课时短暂的40分钟无法做到的。所以，教师可以多挖掘教材中一些相关的课程，如植物的生长、动物的特征、小发明、小制作等，让孩子们充分利用课外资源、社会空间、闲暇时间扩大知识面，增加科学探究广度，全面培养学生的科学能力和良好的科学素养。

　　总之，培养学生的科学素养是小学科学教学的目标，实验教学可以全方位提升学生的科学素养、综合素养。因此，教师要努力通过科学实验教学，培养学生从小学科学、爱科学、用科学的思想意识，从学生的认知水平和教学实际出发，设计有效、高效的实验教学方法和实验教学形式。要推动科学实验教学向更高层次发展，帮助学生积极主动探索科学知识，培养科学精神和创新意识，成为全面发展的人，为今后学习、生活以及终身发展奠定良好的基础。

　　参考文献：

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