小學科學實驗中學生探究學習與實踐技能提高策略

張麗娥

摘 要：科學課程強調探究式學習，文章以教育科學出版社小學科學教材為例，從設計教學中的實驗操作入手，探索如何提高學生的科學探究與實踐能力，幫助學生建立正確的科學概念，樹立科學精神，掌握科學方法，激發學生對科學探究與實踐的興趣，以實現培養學生科學素養的總目標。

關鍵詞：科學教學;探究學習;實踐技能;提高策略;科學素養

中圖分類號：G623.6 文獻標志碼：A文章編號：1008-3561（2021）30-0076-02

科學是一門基礎性、實踐性和綜合性課程，也是對學生進行科學啟蒙教育的課程，其總目標是培養學生的科學素養。而科學素養的形成是長期的，只有通過連貫、進階的學習與實踐才能達成。教育部2017年頒布的《義務教育小學科學課程標準》（以下簡稱“新課標”）指出，探究式學習是學生學習科學的重要方式。小學科學教學強調探究式學習，重在引導學生動手、實踐和體驗，充分體現學生的主體性，讓學生體會探究的樂趣，這對學生智力開發、思維能力的培養有著重要的啟迪作用。

一、創設易于動手操作的實驗情境，提高學生科學探究興趣

具有趣味性的學習內容，能迅速喚起并激發學生學習熱情。因此，教師要從學生喜歡的活動入手，有意識地創設易于動手操作的實驗情境，提高學生科學探究興趣。例如，在“食物中的營養”一課中，我們根據教科書內容，設計了兩個容易且有趣的實驗。一個是在米飯、面包等食物上滴碘酒，觀察食物會不會變成藍色，這是檢驗淀粉的方法;另一個是用食用油和一?；ㄉ诎准埳喜烈徊?，壓一壓，觀察白紙上有沒有留下油漬，這是檢驗脂肪的方法。學生動手完成實驗后，會發現有些食物含有較多淀粉，有些食物幾乎不含淀粉，常見的花生、芝麻等食物中含有較多脂肪。在探究活動中，教師要提供種類豐富的食物供學生進行檢驗，讓學生感受、體驗更多的實驗現象。同時，在實驗操作中，教師要提醒學生進行規范操作。比如，滴碘酒時，要與食物保持一段距離，滴一滴或幾滴。還要讓學生及時記錄檢測結果，以便對實驗現象進行有效分析，從而得出科學結論。

操作趣味性強的實驗，能夠吸引學生的注意力，激發學生的探究欲望，能把教科書中的實驗操作由文字轉化為生動有趣的實驗。

二、設計課堂不易完成的實驗，提高學生實驗操作技能

教科版小學科學教材結構性強、容量大、實驗多，強調提高學生的實驗操作技能。因此，我們積極思考并精確設計一些難度較大的創新實驗，以激發學生探索思考的主動性，培養學生的實驗操作能力。例如，食物中蛋白質的檢驗方法難度較大，需要用到化學試劑雙縮脲（A/B）?？紤]到實驗的安全性，教師可利用多媒體演示實驗過程?！皺z測食物的蛋白質”實驗需要用到的材料有蛋清稀釋液、雙縮脲試劑A、雙縮脲試劑B、量筒和滴管。具體的實驗操作過程如下：用量筒量取2毫升蛋清稀釋液，再用量筒量取2毫升雙縮脲試劑A，先將兩種液體倒入同一支試管中振蕩均勻，此時液體為無色。再用滴管往試管中滴加3滴～4滴雙縮脲試劑B，振蕩均勻，可以看見試管內出現紫色。實驗現象表明，蛋清溶液中含有蛋白質。實驗演示過程結束，教師要告訴學生，用同樣的方法還可以檢驗其他食物中是否含有蛋白質。

這種通過多媒體演示科學實驗現象的教學方式，能直觀地呈現實驗過程，易于學生理解和接受，有利于提高學生的實驗操作技能。

三、利用科學實驗記錄表，培養學生數據分析能力

為了促進學生在科學探究活動中主動思考，我們根據實驗要求設計了實驗記錄表。實驗記錄表是實驗過程和實驗現象的真實記錄，能把學生在實驗探究中各環節的思考點連接起來，充分體現科學知識的完整性，有效培養學生思維的縝密性。在實驗過程中，學生通過記錄表來規范實驗過程，以此驗證自己的預測。例如?！皩w與絕緣體”一課中用到的“物體導電性檢測記錄表”，需要學生在實驗之前對實驗結果進行預測，然后再通過實驗驗證自己的預測。實驗操作活動結束，教師要啟發學生對實驗數據進行分析，尋找其中的規律。

學生通過對實驗數據進行深層次分析，能從感性認識上升到理性認識，逐步形成從科學視角認識客觀事物的本質屬性、內在規律及相互關系的思維方式，加深對科學概念的理解和掌握，提高數據分析能力。

四、選擇恰當的科學探究方法，促進學生思維梯度發展

在科學探究過程中，不同的科學素養要通過不同的實踐活動加以培養。而多種教學方法的運用，能激發學生的學習興趣，調動學生學習的積極性和主動性。因此，教師選擇符合學生認知規律的、恰當的探究方法尤為重要。例如，在“聲音的高與低”一課的學習中，學生可通過觀察鋁片琴、口琴以及鋼尺發出高低不同的聲音時振動頻率的變化，探索音高的變化規律，通過分析柱狀圖，發現振動頻率與聲音高低之間的聯系。敲擊鋁片琴和吹奏口琴都可以發出高低不同的聲音，基于對這些現象的觀察，學生可以猜測到音高的變化與物體的長短、薄厚等外部特征有關。但對于音高變化產生的原因，學生的判斷大多基于以往生活中的一些記憶表象，或者對物體外部特征的觀察，很少將音高的變化與振動狀態的改變聯系起來。因此，教師可讓學生嘗試讓鋼尺發出高低不同的聲音，探究音高變化的內在規律。學生通過對柱狀圖進行分析，將尺子不同長度的振動與聲音變化聯系起來，從而發現聲音的高低與物體的振動有關。物體振動得越快，發出的聲音就越高，物體振動得越慢，發出的聲音就越低。

針對這些常見的有趣的實驗現象，教師選擇恰當的科學探究方法，能取得事半功倍的教學效果，促進學生思維梯度發展。

五、利用實驗解釋科學現象，發展學生的理性思維

在日常生活中，科學現象很常見，學生可以利用已有的生活經驗，先通過假設或猜想進行預測，再開展實驗和觀察，收集、記錄實驗數據和相關信息，驗證預測是否正確。例如，在“讓小車運動起來”一課學習中，學生基于生活經驗，知道力能夠改變物體形狀，但不容易理解“力”的抽象概念，對運動變化背后的原因也難以透徹理解。為幫助學生理解，教師可提出這樣的問題：用氣球和橡皮筋能驅動小車嗎？問題提出了兩種能讓小車動起來的力。學生通過小組合作，先組裝利用氣球驅動的小車，思考氣球是怎樣使小車向前運動的，探究氣球的運動方向與氣體噴出方向的關系，探究氣球大小與小車運動距離的關系。接著，再組裝用橡皮筋驅動的小車，探究橡皮筋纏繞的圈數與小車行駛距離的關系，從而得出“橡皮筋的彈力越大，作用時間越長，小車運動的距離越遠”的結論。

學生在實踐操作后，通過對實驗過程和現象進行分析得出實驗結論，能把好奇心自覺轉化為理性思考。利用實驗解釋科學現象，能發展學生的理性思維，培養學生的科學素養。

總之，我們在進行教科版小學科學教材的配套實驗視頻資源開發時，以“讓科學家參與科學教育”的理念為指導，其內容緊扣教材，貼近學生的生活實際，直觀形象地呈現生動有趣的科學實驗和典型的科學探究活動，加深學生對事物和現象的理解，進一步讓科學課堂在學生參與科學實踐的過程中更加生動和豐富多彩。這些實驗視頻資源既能幫助一線教師解決教學過程中遇到的困難和挑戰，極大改善科學課程教學現狀。同時，也能夠幫助學生建立正確的科學概念，樹立科學精神，掌握科學方法，引起他們對科學探究與實踐的強烈興趣，提升學生的科學創新能力與科學素養。

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