小学科学典型实验有效教学策略谈

内容摘要：小学科学典型实验是构成小学科学教材的主要元件，也是我们教学中的重点与难点所在。典型实验具有代表性、基础性、规范性、时效性、延续性、童趣性等特征，本文尝试提出六个策略“读通教材，理解每个典型实验活动在教材中的地位和教学目标以及每一个活动之间的联系与价值；读懂学生，了解学生已有的前科学概念，生活经验，实验经验；严密的教学设计，在童趣性的基础上把握科学性；材料的选择要有结构性，保证典型实验有效开展；教学组织要收放有度，尤其是学生的倾听，合作，分工，整理使用材料等实验常规要常抓不懈；灵活运用“反馈”机制，教师评价及时到位，把典型实验教学落在实处”，从而使我们的典型实验教学更加有效，促进学生科学素养的养成。

关键词： 典型实验 有效教学 策略 正文：

纵观我们新版的小学科学教材，大部分的教学活动都是由学生观察、探究实验建构而成，师生在课堂上开展有效的实验教学或探究性学习活动，如通过富有启发性的问题、或者能有效地激起问题的事物或现象，驱动学生积极主动地进行观察和实验等收集事实证据的活动、提出和求证假说以及做出解释等积极构建知识的活动；通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，不仅能扩展自己对知识的理解，而且提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力。

可以说这是非常理想化的科学课堂教学，学生既学到知识内容，又掌握更深入地运用和探究那些知识所必需的思维方法，使探究能力得以提高，同时形成正确对待科学问题的态度，也是我们向往和追求的科学课堂教学。

美国2061计划第一个标志性成果的《面向全体美国人的科学》一书导言中的一段话：“目前的科学教材和教学方法问题多多，实际上常常阻碍了科学素养的提高。它强调的是现成答案的学习而不是问题的探索，注重记忆而牺牲了批判性思考，用零碎信息的获取代替情境化知识的理解、背诵代替论辩、读代替做。学校也没能激励学生合作学习、彼此自由地交流思想和信息，或者运用现代教学手段发展学生的思维能力。”对照我们的教学实际，确实也存在着这样的问题，实验的开展最终是为了得出一个相对正确的答案，忽视了我们在过程中所要发展的学生科学素养。

为达到文章篇首提出的教学状态和效果，我们先从小学科学典型实验有效教学开始研究，做好了典型的文章，那么就会有辐射推广的价值。典型实验的判断标准如下：

一、从实验的性质角度选择

1、代表性

在小学科学教材中选取的比较重要的实验，这些实验具有一定的代表性，实验所蕴含的知识、技能以及所揭示的问题带有一定的普遍性。可以考虑从小学常识课以来一直存在的一些科学实验。如四年级的《怎样溶解地快》。

2、基础性

有些实验很明显在整个单元或后续探究活动中属于基础性的，实验所要揭示的科学概念或涉及的操作方法贯穿整个单元的。如《怎样接亮小灯泡》。

3、规范性

科学课中的有些实验要用到一些专用仪器，这些仪器在首次操作时，教师特别要关注规范性，有利于学生在今后使用该仪器时的正确操作。如“过滤”实验。

4、实效性

有些实验和生活联系紧密，可以利用普通的日常生活用品来进行探究，从而提高实验的有效性，同时也可启发学生举一反三地运用到其他实验的研究，对我们的教学来说带有很强的实效性。如《杠杆的研究》。

5、延续性

在整个小学科学教材体系中，很多科学概念和过程方法的学习是螺旋递进的。因此有些实验在三年级的时候出现过，到了五年级也许是进一步研究了，所以要抓住这样的具有延续性的实验研究。如三年级的《磁铁》为六年级的《电磁铁》作基础准备。

6、趣味性

针对于小学生的思维和认知特点等，有些实验比较注重童趣探究性的，适合于孩子自己研究的，也是孩子们主动愿意研究的。如《空气占据空间》等。

二、从实验的类型角度选择

1、.起始阶段的观察实验。典型的观察实验：能够体现观察方法的指导、观察工具的使用、观察现象的描述等，学生喜闻乐见的实验。

2、中年级时从一个变量的对比实验到多个变量的对比实验。典型的对比实验：能够让学生学会找不变量和可变量，在实验设计中学会严谨的思维，周密的考虑，规范的操作这样一类实验。

3、中年级时的操作性很强的应用实验。典型的应用实验：强调规范操作，正确使用实验仪器，有助于知识的掌握和能力的培养的实验。

4、高年级中的模拟实验。典型的模拟实验：能让学生准确把握实验替代物及模拟的现象，在模拟过程中发现问题，揭示事物之间的内在联系和奥秘的。

那么何为有效教学呢？有效教学，在广泛的意义上，凡是能够有效地促进学生发展，有效地实现预期的教学结果的教学活动，都可称之为“有效教学”。而在新课程改革的背景下，有效教学是指在师生双方

共同的教学活动中，通过运用适当的教学策略，使学生的基础性学力、发展性学力和创造性学力得到很好的发展，学生整个生命体得到真实的进步和成长。典型实验有效教学，是指针对科学教材中一些具有代表性的重要实验所采取的一系列优化办法，包括分析这些实验在教材中的地位意图，这些实验的科学性规范化操作，促进实验有效教学的策略与评价等。下面重点谈谈有效教学的可操作性策略：

一、读通教材，理解每个典型实验活动在教材中的地位和教学目标以及每一个活动之间的联系与价值。 新版科学课的课程目标有三个维度去阐述，对于每堂课所需实现的目标，都是通过一个个典型的实验建构而达成的。“科学概念、过程与方法、情感态度价值观”。教学目标的设定要有一定的弹性和实际操作性，并不能完全根据教参，从而为实现整体的教学目标随时进行调整。同时我们不能希冀一节课中通过一个实验达成3个或者5个教学目标，这是一个循序渐进地发展达成过程，每堂课以1个为重要落实点，不积跬步无以成千里。

每一个典型的实验活动，在本节课中一般都是教学的重点和难点，也是我们教学中花时间最多的，而有些活动，并不是孤立的，也许是上一个活动的延伸拓展，也许会是下一个活动的铺垫，我们在理解处理教材的时候要充分地去解读，思考。

六上《形状与抗弯曲能力》一课，有一个典型的控制变量对比实验，学生通过改变纸粱的形状而其他变量如“支架高度、距离、单个垫圈重量、垫圈放的位置、纸粱的材质、甚至放垫圈的力度”等都不改变，而研究得出哪一种形状的抗弯曲能力比较强。如果在这个活动中学生对于变量的控制能够比较明确做到位，那么在下一堂《拱形的力量》中只要给学生提供好材料，明确研究的步骤，实验的注意点和操作要求完全可以由学生自己来完成了。

又如《电磁铁的磁力》有连续的两课时安排，其两个典型实验活动的安排也具有这样的特征，前一个活动是位后一个做铺垫，后一个活动要更加深入，拓展。因此对于典型实验，我们在理解的时候必须要整体去把握，而不是抽调其中的一个环节来单独处理。

二、读懂学生，了解学生已有的前科学概念，生活经验，实验经验等，相信学生，让学生充分展开讨论，争辩，而不是为了实验后就得出一个预定的结论。通过交流甚至辩论，使学生得以评判自己和他人的解释，既扩展自己对知识的理解，而且提高质疑、推理和批判性地思考科学现象的能力。

我们知道学生并不是一张白纸，在进教室来上这节科学课的先前，也许是课外，也许是前面的科学课或其他课堂上，学生已经获取过相关的信息，形成过一些粗浅的认知或技能，这是一种资源，教师要充分的了解并运用，不要割断学生已有的储备，每节课是另当别论、另起炉灶，这是教学时间的白白流失，也是对学生的不尊重。

如科学课堂中经常会用到滴管、酒精灯之类的教学仪器，如果每一次我们用到这样的仪器教师就讲解一次使用的方法，那么典型实验就凸显不出自己应有的价值。因此在第一次接触这样的仪器时，老师就应该比较严谨详细地介绍使用方法，然后学生进行专门的技能形成训练，教师逐个小组过关，互动从点到面，

落实到位。

又如科学探究的过程中，我们比较强调让学生设计实验，设计实验中则明确变量与不变量的控制，那么如果我们在四年级教学《溶解》单元的时候，学生已经知道了变量不变量的概念，教师在五年级上《种子萌发》《小车载重》《做一个摆》，六年级上《电磁铁的磁力》等课时，再和学生互动讨论何为变量不变量，是不是割裂教学的系统性，无视学生的已有储备呢？

课堂教学的时间是固定的，要想提高典型实验教学的有效性就必须在读懂学生，在学生原有的储备基础上备课、展开课堂互动。

三、典型实验的教学设计要严密，在童趣性的基础上把握科学性。

在小学科学的一些典型实验中，为了保证实验的开展符合学生的发展和认知水平，很多实验的器材上都比较生活化，并且实验的现象具有童趣性。有时我们教师为了一味的迎合学生的口味，而忽视了实验的科学性。如《冷水和热水》一课，把装有冷水的试管封上气球皮，然后放入热水槽中，观察气球皮的变化。在这个典型实验中，其实气球皮的变化不会是很明显，因为本课是为下节研究“液体也会热胀冷缩吗”打下铺垫的，我们有些教师不太明白这个实验的意义，而一定要让气球皮有明显变化，于是在试管口留有一大截，这一大截其实装着是空气，气球皮是有变化凸起来了，但是这其实是气体的热胀冷缩，显然这样处理的话违背了科学性。

又如在《比较水的多少》一课中，学生自己想了很多办法来比较水的多少，如用小盖子来装，哪一瓶水装的盖数多；用同一个瓶子来测量，滑刻度线；甚至有人想到我们能够喝几口多少来衡量；用纸巾来吸水比较等，这些都是充满了孩子生活经验的，我们在鼓励欣赏的同时，还是要引导学生去关注这样做的科学性，慢慢地引导到学生实验操作的严谨性上来。这个基础上来重点讲解量筒的使用方法，学生就会学得扎实有效。

四、材料的选择要有结构性，这是保证典型实验有效开展的物质基础。

“材料引起学习，材料引起活动”。典型实验教学中提供“有结构的材料”是学生解决科学问题，获得科学知识，提高探究能力的基本载体，也是学生感受科学与生活的联系，体验科学价值的重要资源。典型实验教学中，组织不同的材料或对相同材料的不同组织，学生经历学习的过程就截然不同，学习材料的选择与组织往往会影响学生对科学知识的理解和探究能力的形成。因此，教师为学生提供合适的、有结构的材料是学生进行典型实验探究的基础和关键，是提高实验教学效率的重要保障。

在《岩石会改变模样吗？》一课中，研究冷热变化对岩石的影响时，教师准备什么品种的岩石对实验的效果起着关键的作用。比如一般的砂岩，手一摸一揉就会有颗粒掉下来，那么不适合实验探究，对学生认识冷热对岩石的影响会有误导作用；选用砾岩、花岗岩、石灰岩、板岩等都需要很长的时间，而且岩石也不会有什么变化，根本没有什么明显的实验现象，这样让学生模拟去理解自然界中的冷热对岩石的影响学生就无法建构概念。我们找到一种偏紫的页岩，可以说效果非常好，实验的时间也很短就会明显的有爆

裂的变化，只是我们要做好实验的安全教育，最好让每个孩子带上护目镜，像模像样地进行科学模拟实验。通过这样的经历，学生自然而然地对这个实验现象记忆深刻，而且也很好地理解了科学原理。

五、典型实验的教学组织要收放有度，尤其是学生的倾听，合作、分工、整理使用材料等这些实验常规要常抓不懈，这是保证实验有效度的人为条件。

我们经常发现，同样的一个教学设计，同一个老师，在不同的班级会有完全不同的效果。除了原本学生的科学知识技能等积累不同外，很大一部分是学生的实验常规不同所影响的。我们老师都知道合作、分工对开展小组实验的作用，也会在平时的教学中强调科学课的一些规则，但是我们很多老师往往就不能和学生一起坚持这些实验的常规，导致了很多典型实验的教学时间花在指导学生的实验常规上。

苏联教育学心理学家赞可夫说过:“教学法一旦触及学生的情绪和意志领域，触及学生的精神需要，这种教学法就能发挥高度有效的作用。”我们期待学生能够主动积极建构，自主发展，其实最最关键的就在于教师如何引领了，这也不是一节两节课的问题，需要的是积累和细水长流。

六、灵活运用“反馈”机制，教师评价及时到位，使典型实验教学落在实处，经得起检测

在典型实验教学中，要运用“反馈”机制构成“闭环”系统，决不能采用无反馈的开环系统，因为没有反馈就无法把握课堂节奏。而最敏感的反馈点有两个：眼神和表情。讲课时必须实时地从学生的眼神和表情当中获取反馈信息，当发现有异常（无反应、反应过度等）反馈时，应及时调整上课节奏。尤其是一些典型实验中大多数的学生都出现每一个共同的问题时，教师就要放慢步骤，调整教学。

如《导体和绝缘体》一课中，在检测20种物体哪些是导体哪些是绝缘体的时候，为了实验的准确性，学生很容易一开始是记住检测器要自检，但是到了后来每检测一种物体检测器都要自检一下，很多学生都要忘记，因此教师在这个典型实验教学时，一定要发现情况停下来提醒大家。

接受了学生的“反馈”后，教师要及时评价。评价要以中肯、鼓励为主，不忘提醒指正，这样扎实的教学下来，学生对于典型实验的掌握才是经得起任何检测的。

参考文献：

《探究——小学科学教学思想、观点与策略》 罗星凯 《面向美国人的科学书》 美国科学促进协会著 《小学科学典型实验教学研究方案》 韩志南等