培养学生实验操作能力

时间：2024-05-07

◇周建东（江苏：苏州市吴中区木渎实验小学）

在小学科学教学中充分提升学生的科学实验探究和操作能力，对其学习和发展具有重要的积极意义。学生会在科学实验操作探索过程中学习到多种多样的物理、化学以及生活中的知识，从实验角度了解生活中各种各样的现象。学生对于生活中出现的一些现象，往往无法用自己头脑中原有的知识来解释，然而通过科学课堂，学生就拥有了获得解释的途径和渠道。另外，对于学生来说，单纯地对科学课堂中所学知识进行背诵，既无法提高学习效率，也无法对本学科产生兴趣。因此，有趣的科学实验也是引领学生走进科学课堂、爱上科学学习的重要途径。

一、小学科学教学过程中存在的问题

（一）教学形式单一，缺乏实验指导

当下小学科学教学过程中存在着一系列不可忽视的问题，制约着学生实验探索能力和操作能力的提升。首先，科学课堂教学形式存在着单一化的问题，教师的授课方式缺乏新意，授课内容仅仅以书本为主，缺乏探索和拓展内容。此外，科学是一门以实验为导向的学科，许多精彩的实验内容和生活现象，只有通过实验才能得到了解。然而在课堂教学中，教师为了节约时间或受外在条件的制约，常常一切从简，并没有带领学生亲自实施书本中的一些课堂实验。而缺乏课堂实验则会导致课堂形式过于单一枯燥，学生也无法对课堂内容产生兴趣，无法认识到科学学科的精彩。

（二）实践意识不强，缺乏能力培养

小学科学教师不应只以成绩提升为导向，更要以能力培养为导向。然而在现实的教学中，教师对此常常混淆，认为学生只要成绩得到提高，就会实现能力的提高。这种本末倒置的固有观念，使得教师对于学生的能力缺乏有针对性的培养。学生在科学课堂实验探索过程中，会逐渐养成创新能力、自主思考和探索能力、观察发现以及解决问题能力。而在小学阶段，这些能力的养成往往比书本学习成绩更为重要。同时，科学学科与语文、数学这些科目不同，重视的不只是理论教学和科学文化知识的教学，更重要的是着眼于学生能力的培养和综合素质的提高。

二、培养学生科学实验操作能力

（一）立足小学科学课本，开展科学实验

在小学科学课堂中开展各种各样的实验活动，首先应立足于课本。科学实验内容以及实验方式方法主要来源于课本中所学知识，因此即使是带领学生开展实验，也不应该脱离课本，不能脱离所学。实验的目的是更好地辅助学生吸收知识，让学生在实验过程中既培养自身综合能力，还要在实验的过程中体验乐趣和新鲜感，更重要的是将所学的知识加以巩固和应用。教师在立足课本带领学生开展实验前，可以根据实验内容和实验所需条件，选择适合在课堂中开展的、适合学生集体共同探索的、同时能够保障学生安全的实验。开展科学实验的目的是培养学生的操作能力，因此最好让每一名学生都能够平等地参与实验过程，通过亲自参与实验、亲自操作实验所得到的知识，才会更加扎实深刻。

例如在教学教科版五年级上册第一单元“光”的过程中，教师可以通过有趣的科学实验带领学生探索光是怎样传播的，以及光的传播方向会因为什么而发生变化。在实验开展之前，教师可以将学生划分成若干实验小组，每个小组5～6人，哪些学生进行实验物体的移动，哪些学生进行观察，哪些学生进行记录和总结，等等，每个小组成员在实验中都担任着不同的角色。在实验开始之前，教师还要给每一个小组发一个人造光源和三棱镜、不透明纸板、透明玻璃以及装满水的塑料瓶等实验器具。这个探索实验的题目为“探索光的传播方式以及改变途径”，学生依次将这些物体放到人造光源的前面，观察光的传播路径以及是否有光源射出，再分别对每种物体下的光的传播现象进行记录和总结，然后得出结论。

（二）组织小组探究活动，注重问题导向性

教师在组织科学实验探究活动的过程中，一定要注重问题的导向性。所谓问题的导向性就是教师通过问题对学生的思路加以引导，可能有些问题学生通过单独思考和探索，无法得出最终结论，于是就需要教师加以引导。只有在实验探究活动中设置一系列针对性和引导性较强的问题，学生才更容易顺着问题的思路，得出最终的结论。因此在科学探究活动中，以问题为导向是小学科学实验具体操作中的一项重要内容。而问题导向性内容的设置需要教师根据课堂开展的具体实验提前做好教学设计，设计好学生可能在课堂中遇到的情况，并提前设想好解决该情况的方法和引导思路。在课堂中，总会遇到一些教师意想不到的问题，因此教师要提前对课堂可能遇到的问题进行预设，以丰富课堂内容。

例如在教学五年级下册第一章节《生物与环境》的过程中，教师可以让学生做第一节的种子发芽实验。我们都知道种子发芽需有各种各样的外在因素配合，那么种子发芽到底需要怎样的因素和环境呢？学生可以在自主实验过程中对此进行探究。在实验过程中，学生以小组为单位，准备几粒黄豆种子，然后设置实验组和对照组，分别对不同的变量进行控制，探究种子发芽中光照、水分、土壤等因素的影响。学生在实验过程中可能会遇到各种各样的问题，这时教师可以通过问题引导帮助学生化解难题。例如有些小组做的实验，没有浇水的种子长得更好，这与学生应该得到的实验结论完全相反。这时教师就可以提出问题：“同学们可以思考一下，你们的实验组和对照组是否只控制了水分这一个变量？以及给种子浇水的多少是否科学呢？”经过教师问题的引导，学生可以改变实验方式，以纠正错误的实验结果。

（三）组织趣味实验活动，激发学生参与兴趣

在小学科学教学过程中，为了能够更好地吸引学生参与课堂的兴趣，让学生感受到科学课堂的趣味性，教师除了设置一些课本中的常规实验之外，还可以设置一些趣味性的实验活动，以激发学生兴趣为目的，进一步让学生感受到科学课堂的趣味性所在。所开展的趣味实验活动也可以与课本内容相联系，而具体的时间节点可安排于课堂导入环节中。例如教师在开展某一单元教学之前，便可以在上课之初进行一次趣味实验活动，这既可以引出所学内容，又能够将学生的兴趣吸引到科学课堂中来。

例如在教学五年级下册《环境与我们》章节中“让资源再生”这一小节之前，教师便可以在课堂中开展一次趣味实验活动，让学生对这一章节的学习产生兴趣。教师可以自己手动制作一个净水装置，目的是能够将污水净化成清澈的水，需有污水、剪刀、瓶子、活性炭、沙子、石头、纸巾等实验工具和材料。具体的实验步骤是：先将瓶子底部剪开，在瓶口处用剪刀戳一个小孔，小孔朝下，然后在瓶子内依次放入棉花、纸巾、活性炭、沙子、纸巾和石头，然后将污水倒入瓶子中。这时，学生就会发现一个神奇的现象，污水经过这一过滤系统后，会逐渐变得清澈透明。教师在课堂中做这一实验的目的是引出接下来的教学内容，即为了能够使水资源得到循环利用，我们可以依靠科技的力量，对水资源进行净化，但同时也要从自身做起，保护水资源，保护我们的环境。

（四）组织趣味实验比赛，提高学生创新能力

除了教师带领学生开展与课堂内容相关的实验以及一些趣味实验活动之外，学生自己也可以自发进行一些实验活动。科学教学的目的就是培养学生的实验能力和创新能力，并让学生养成在平时的生活中进行探索和尝试的习惯。在科学课堂中开展各式各样的实验活动，能够让学生形成以实验的方式探索问题、发现问题的良好习惯。另外，趣味实验比赛活动的开展，还能够丰富学生的课余生活，让他们在生活中开展健康向上的娱乐活动，增强创新能力，培养从不同的视角思考和观察问题的能力。

例如教师可以在科学课堂上开展趣味实验比赛活动，让学生在一定时间内制作参赛作品，并向同学和教师展示自己作品的优越性和创新性。教师以评委的身份对学生的参赛作品进行点评，对那些积极参赛的学生予以奖励。学生在实验活动开展之前，应思考在生活中还存在哪些问题，而对于这些问题的化解办法就是通过自己的实验和思考，寻找解决途径。即使学生思考的解决途径是有限的，而且是无法付诸实践的，但只要其能够亲自参与思考过程，就实现了科学课堂开展实验比赛的目的。