小學生科學實驗能力提升策略研究

在小學科學課程教學中，對學生實驗能力進行培養(yǎng)是主要教學任務之一。對于小學生來說，受科學知識素養(yǎng)及動手實踐能力等因素的限制，學生實驗能力相對偏弱。因此，教師在開展實驗教學時，應充分結(jié)合小學生在實驗方面能力較弱這一實際，與學生日常生活等相結(jié)合，合理設置教學內(nèi)容，優(yōu)化教學方式，指導學生對實驗內(nèi)容認真觀察，不斷激發(fā)學生參與實驗學習興趣與質(zhì)疑精神，促使學生通過全身心參與實驗以及交流互動等方式，不斷實現(xiàn)科學實驗能力與自身綜合素養(yǎng)的提升。這對小學生在未來實現(xiàn)更好發(fā)展，能夠提供極大的幫助與支持。對于教師而言，一方面要不斷提升自身在開展科學實驗方面的專業(yè)素養(yǎng)，另一方面要能夠充分結(jié)合小學生在學習科學實驗知識方面的實際情況，不斷優(yōu)化教學策略，創(chuàng)新教學舉措，切實推動小學生科學實驗能力，助力其科學素養(yǎng)的進一步增強。本文以教科版小學科學教學為例，對如何提升小學生開展科學實驗的能力展開探究，以期為教師教學提供一定的借鑒。一、引導學生規(guī)范開展實驗操作教師在開展科學實驗教學時，如果未能指導學生規(guī)范化開展實驗操作，會導致學生實驗能力的形成與知識點的掌握與實際存在偏差，不利于學生形成正確的實驗能力。因此，教師只有引導學生規(guī)范化操作，才能較好地培養(yǎng)學生掌握科學知識與實驗能力。通過該種方式，學生可以更為高效地掌握科學知識與開展科學實驗的方式方法，同時使學生觀察與思維以及實驗操作等方面的能力能得到有效的鍛煉與增強，對于學生科學學科學習質(zhì)效的增加具有顯著的作用［1］。在實驗過程中，學生開展操作的規(guī)范性，通常會對實驗能否取得成功有著關(guān)鍵性的影響，與是否可以在規(guī)定時間內(nèi)正確完成實驗內(nèi)容，也具有非常緊密的關(guān)系。例如，在對摩擦起電有關(guān)知識進行學習時，為提升學習成效，教師通常組織學生利用身邊的實驗器材等，完成摩擦起電的實驗。在實驗中，學生能否規(guī)范化操作，對于該實驗的成敗具有極大的影響。在實驗前，教師應提醒學生對玻璃杯、橡膠棒、皮毛、絲綢等實驗器材進行檢查，確認其是否處于干燥狀態(tài)。如果上述材料干燥程度不符合實驗要求，則需要尋找燈泡等熱源進行烘烤，確保達到實驗要求，否則必然會不起電或是起電量極為微弱，無法達到吸引紙屑的效果，進而會導致本實驗無法成功，使學生在課堂上有限開展科學實驗的時間被浪費殆盡。同時，會使學生對教材中的科學知識產(chǎn)生極大的質(zhì)疑，導致學生理解科學知識的程度面臨較大偏差，不利于教學效果的實現(xiàn)。實際上，在小學科學實驗教學當中，實驗內(nèi)容相對來說都是較為基本和簡單的實驗。如在觀察微小生物時（觀察水中的微小生物），學生必須要規(guī)范化操作顯微鏡，才能清晰觀察到微小生物，為此后更好地開展微生物干茶實驗奠定良好基礎(chǔ)。學生也能夠從中體驗到科學知識具有的趣味性與神秘性等，有助于培養(yǎng)學生形成嚴謹?shù)拈_展科學實驗的作風，切實提升其科學實驗能力。在開展《測量水溫》的實驗學習時，為促使學生對規(guī)范使用溫度計的方法進行較好的掌握，教師可以利用實驗培養(yǎng)學生對溫度計測量水溫正確使用的方法。在實驗教學時，教師可以將溫度計的結(jié)構(gòu)與使用方法等介紹給學生，并為其演示實驗操作的方法，促使學生在實際測量水溫時，能夠規(guī)范正確地使用溫度計。當學生在實驗時，溫度計與燒杯壁觸碰時，教師要及時提醒，防止影響測量結(jié)果。在規(guī)范測量水溫結(jié)束后，教師還應教育學生規(guī)范讀出溫度計示數(shù)，進而培養(yǎng)學生完整的規(guī)范使用溫度計的方法，促使學生規(guī)范開展科學實驗的意識不斷增強，不斷夯實學生科學實驗能力提升的基礎(chǔ)。二、鼓勵學生科學猜想和觀察交流科學的結(jié)果需要經(jīng)歷長期的猜想、驗證和修正。對于小學生來說，其在科學方面的思維相對幼稚，在此階段引導學生科學的猜想，對于培養(yǎng)和提升學生科學實驗能力具有非常積極的作用。因此，在實際開展科學實驗時，教師切忌直接將實驗結(jié)果告知學生，而是應當引導學生采用發(fā)散性的思維，科學合理地提出自己的猜想［2］。通過該種方式，不僅有助于學生實驗能力提升，而且對于學生創(chuàng)造力及思維力的培養(yǎng)等方面也具有非常積極的作用。同時，在實驗過程當中，教師要適時提醒學生認真觀察實驗內(nèi)容，并在實驗過程中就產(chǎn)生的疑問及時與其他學生交流，借助實驗對存在問題進行驗證，由此幫助學生更好地形成科學知識，提升科學實驗能力。例如，在開展三年級上冊《加快溶解》一課教學時，教師可以在做加熱有助于溶解加快的實驗時，同時使用兩個燒杯，分別裝滿熱水和冷水，并且不告訴學生哪杯是熱水，然后將兩粒高錳酸鉀丸分別放入兩個燒杯當中，要求學生認真觀察哪個燒杯里的高錳酸鉀溶解得更快，并猜想產(chǎn)生這一現(xiàn)象的原因。此時，教師要鼓勵學生猜想所有的可能性，由此對學生在開展科學實驗時的發(fā)散性思維進行鍛煉。同時，在進行科學實驗的過程中，教師要注重對良好實驗條件的創(chuàng)造，要求學生對實驗過程仔細觀察，以此確保所得到的實驗現(xiàn)象與事實等更加具有客觀性。以巖石風化教學為例，在開展巖石破碎實驗教學時，可以在火上先燒熱巖石，然后將其沉入水中，并反復進行這一操作。在完成后，可以要求學生認真觀察巖石表面所發(fā)生的變化，結(jié)果發(fā)現(xiàn)巖石上產(chǎn)生了很多裂痕，其表面會一層層剝落，學生通過觀察也得出了實驗結(jié)論。而通過由學生自身認真的觀察和分析，所得到的實驗結(jié)果，相對于教師的語言講解明顯具有更好的效果。再如，在開展《簡單電路》知識學習時，教師組織學生開展電路連接實驗，可以在實驗前將實驗目的向?qū)W生進行講解，要求學生運用所學習的電路理論知識，對串聯(lián)電路、并聯(lián)電路的聯(lián)系與區(qū)別等知識點進行應用，以此不僅可以對學生實踐能力進行較好的培養(yǎng)，而且通過在實驗中相互交流探討等方式，使學生在思維分析等方面的能力也能夠得到極大改善，進而使學生在課下實驗方面的能力得以顯著改善。三、強化學生眼、腦、手、口并用能力培養(yǎng)在科學實驗當中，學生實驗能力的提升，離不開眼、腦、手、口等器官的作用，只有充分發(fā)揮學生上述器官的作用，才能更好地提升學生科學實驗能力。在實驗中，首先，教師要引導學生認真觀察以及時發(fā)現(xiàn)問題，為認識大自然奠定基礎(chǔ)，也能更好地獲取知識；其次，教師要指導學生在實驗中認真觀察和發(fā)現(xiàn)問題，并主動尋找問題答案［3］；再次，教師要鼓勵學生強化動手實踐能力，用手進行實驗，以此對實驗結(jié)果進行證明，以更好地獲取知識和提升實驗能力；最后，教師還應鼓勵學生在實驗中加強交流，用口表達出實驗現(xiàn)象，分析實驗結(jié)果，進而對實驗結(jié)果的正確性進行判斷?；诖耍瑢W生能夠在科學實驗當中，正確應用眼、腦、手和口等方面的能力，為其科學實驗能力提升發(fā)揮了極為重要的作用。例如，在開展溶解方面的知識教學時，教師可以以高錳酸鉀和墨汁以及沙子等作為實驗素材，將其分別置于三個燒杯當中，并進行攪拌，引導學生用眼認真觀察實驗，可以發(fā)現(xiàn)高錳酸鉀與墨汁在攪拌之后很快就溶解到水當中，而沙子在燒杯中沉入底部。在此之后，教師可以要求學生進行猜測和分析，盡可能地要求學生去說去做，以此獲得正確和清晰的實驗現(xiàn)象。此后，教師可以要求學生認真動腦思考，找出上述實驗具有的共同點與不同點，如高錳酸鉀與墨汁均溶解，而前者燒杯中的液體變成紫紅色，后者則是黑色等。然后，通過認真思考，要求學生說出問題的答案。通過該種方式，學生可以對實驗操作知識進行較好的掌握，對實驗的能力及重點也能形成更好的認識，有助于學生更好地掌握科學理論知識和實現(xiàn)實驗能力的提升。此后，教師可以鼓勵學生運用白糖、食鹽、紅糖等作為實驗素材，開展上述實驗，并經(jīng)觀察和思考，得出實驗結(jié)果，由此使學生對溶解的理解更為深刻。最后，教師可以鼓勵學生及時說出其對實驗當中發(fā)生的錯誤以及感想等，對學生的實驗表達能力進行培養(yǎng)。通過實驗操作，學生觀察和思考以及實踐等方面的實驗能力均得到了顯著的提升，極大地改善了學生的科學素養(yǎng)。再如，在開展《點亮小燈泡》實驗時，教師可以引導學生在連接電路之后，注意觀察實驗現(xiàn)象，并動腦思考小燈泡的明亮程度與電池電量、電路連接方式等具有的關(guān)系，然后動手運用實驗方式對猜想進行驗證，最后將實驗結(jié)果表達出來，供師生交流研討。在此過程當中，教師可以通過提問方式，引導學生逐步形成眼、腦、手和口等器官并用的能力，實現(xiàn)科學實驗邏輯思維的提升，以此促使學生實驗能力得以改善。四、強化學生小組分工合作開展科學實驗能力培養(yǎng)在開展小學科學課程教學時，很多實驗內(nèi)容僅僅依靠學生個體很難獨立完成，要求學生必須要采用小組合作方式才能較好地完成實驗任務，并實現(xiàn)科學實驗能力的提升。對于小學生來說，合作能力是其參與科學實驗必備素養(yǎng)之一，必須要通過有效合作才能實現(xiàn)實驗質(zhì)效的提升，并最終達成科學探究目標［4］。就小學階段科學實驗內(nèi)容來看，分組實驗也是非常普遍的實驗形式，要求學生必須要具備分工參與科學實驗的能力及意識。在分工參與實驗前，教師應對學生合理分組，充分結(jié)合小學生科學實驗方面的素養(yǎng)與教學內(nèi)容等，合理劃分學生小組并明確小組人數(shù)范圍等，為學生以小組形式開展科學實驗，提升實驗能力奠定基礎(chǔ)。運用該種方式進行科學實驗教學，學生的實驗能力能夠得到不同程度的提升，同時能夠幫助學生較好地突破學習的重點與難點問題，對學生科學素養(yǎng)的增強較為有利。例如，在開展《擺的快慢》實驗教學時，教師可以組織學生以小組形式進行實驗，并就擺的快慢和擺線長短的關(guān)系進行猜測，要求各小組運用實驗方式對其猜想進行驗證。此后，教師可以引導各小組學生分別設計驗證實驗的方案，并就實驗步驟與注意點等進行討論，然后各小組分別進行實驗，并在實驗過程中比較實驗操作的規(guī)范性與完成實驗的速度等，由此激發(fā)各個小組合作開展實驗的積極性，促使其做出合理分工。由此可以發(fā)現(xiàn)，在實驗過程中，小組成員有的負責對擺線長度進行調(diào)節(jié)，有的負責對擺角度數(shù)進行測量，有的則負責對擺動次數(shù)進行計數(shù)。在實驗過程當中，各個小組成員均發(fā)揮了應有的作用，實驗操作過程總體有序，各個成員之間密切配合，共同為實現(xiàn)實驗目標而努力。最后，教師可以要求學生對實驗過程進行分析，由此使小組成員進一步地討論學習，團隊合作意識進一步增強，實驗的效果相對以往明顯增強。此后，教師可以要求各個小組成員就開展合作實驗當中的收獲體會等，在課堂上與大家分享，以提煉學生合作學習成效，鍛煉學生實驗綜合能力，更好地掌握小學生實驗能力的提升情況，為此后針對性培養(yǎng)學生科學實驗能力提供借鑒。總體來看，開展小學科學課程教學時，對學生科學實驗能力進行培養(yǎng)