科学实验教学有效性策略

一、规范的学习常规———实验教学有效性的起点

俗话说：“无规矩不成方圆。”组织教学活动需要制订一些规则，如何帮助学生养成规范的学习常规，对提高课堂教学效率非常关键。特别是在科学课堂中，学习常规的落实是提高实验教学有效性的起点。根据小学生的年龄特点，我们可以把课堂学习常规编成“三字经”，如“问题起，后预测；先设计，再实验；有整理，有分析；研讨后，出结论……”这样的“三字经”通俗易懂，朗朗上口，便于学生记忆。当然，我们不是要学生背诵学习常规，而是要学生理解学习常规后自觉遵守规则。因此，教师要引导学生在实验活动中做到规范操作、独立思考、乐于合作；在交流中学会倾听，及时提出自己不同的见解；讲民主、重实证、求同存异。对于课堂学习常规，教师要反复抓，只有经过反复的引导与训练，学生才会养成良好的习惯，自觉遵守实验室课堂学习常规。只有将学习常规落实到位，才能保证实验教学的有效性。

二、合理的实验设计———实验教学有效性的重点

合理设计科学实验是实验有效进行的重要保证。怎样设计出一个能激发学生学习兴趣、符合学生认知水平的实验方案是实验教学的重点。

1．实验设计要从学生的前概念出发现在我们倡导以学定教，科学实验教学也不例外。不同的学生拥有不同形式、不同层次的前概念，尽管许多前概念只是对事物表面的、浅显的、非本质的认识，但学生总是从自己的角度出发，根据自己的经验来观察、了解周围的世界。无论是奥苏贝尔的有意义学习理论和认知同化学习理论，还是皮亚杰的建构主义理论，都非常关注学生的原有认知。因此，我们要从学生的前概念出发，有目的地为他们搭建“脚手架”，支撑学生的实验探究活动，以提高实验的针对性和有效性。反之，如果脱离学生已有的认知，忽视其前概念，就会出现“为了实验而实验”的低层次的重复或“跳一跳也摘不到桃子”的盲目拔高的状况，实验的有效性将无从谈起。

2．实验设计要符合学生的认知特点《小学科学课程标准》指出，在小学阶段，对学生科学能力的要求不能过高，必须符合小学生的年龄特点，做到先扶后放、探本寻源。例如，在学生对比实验设计能力的培养上，对于三年级的学生，他们刚接触科学这门学科，我们应把主要目标放在引导学生了解对比实验，并能根据方案进行实验操作上，让学生充分发现和体验对比实验的特点；对于四年级的学生，他们已经初步认识了对比实验的一些特征，我们要帮助学生深入理解对比实验，使学生能在教师的帮助下设计简单的对比实验；对于五年级的学生，他们已经理解对比实验的结构和特征，我们就要注意引导学生，使学生能尝试独立设计简单的对比实验；对于六年级的学生，他们经过前面三年的学习，有了一定的设计和操作经验，教师可放手让学生独立设计较简单的对比实验。

3．实验设计要优化实验材料科学实验要借助一定的材料，材料是实验探究活动得以顺利进行的物质基础，材料的选择在很大程度上决定了实验是否有效进行。在选择材料时，能简易就不要复杂，能熟悉就不要神秘。科学离不开生活，实验材料的选择要力求生活化，尽可能地选择学生熟悉的、感兴趣的材料。除了选择实验室里的器材外，还要善于选择学生生活中的实验材料，贴近学生生活的实验材料更能激发学生的探究欲望。如：生活中常见的可乐瓶可以制作生态瓶、水钟，可以用来建“高塔”，还可以作为研究食品包装袋上的信息的材料；吸管既可以验证光的直线传播，又可以演示液体的热胀冷缩；气球可以证明空气有没有重量，可以验证气体的热胀冷缩，还可以研究不同电荷之间的相互作用。另外，我们要开发结构性材料。有结构的材料有利于激发学生的学习兴趣，集中学生的注意力，帮助学生在探究活动中构建认识，形成科学概念，提高学生的学习效率。例如，一位教师在教学“物体的沉浮与什么因素有关”一课时，组合了三组实验材料。第一组实验材料是萝卜、泡沫块、小石块、蜡烛、橡皮、带盖的空瓶、回形针等形状、大小、轻重都不同的物体。学生通过实验后，发现物体的沉浮与大小、轻重无关，这与学生原有的“重的物体容易沉，轻的物体容易浮；小的物体容易沉，大的物体容易浮”这一认知相矛盾，学生产生疑惑。第二组实验材料是4个重量相同、体积不同的圆柱体。实验后，学生发现重量相同的情况下，大的圆柱体容易沉，小的圆柱体容易浮。第三组实验材料是4个体积相同、重量不同的小瓶子。实验后，学生发现在体积相同的情况下，重的瓶子容易沉，轻的瓶子容易浮。以上这种结构性材料的组合，既能将沉浮现象和物体的重量与体积大小的关系揭示出来，又能促使学生在探究活动中不断地深入探究，有利于培养学生的理性思维能力。

三、教师的适当干预———实验教学有效性的支点

在科学实验过程中，我们提倡自主、合作、开放和创造性的探究，但并不意味着放手让学生随意去做实验。教师要深入到学生的小组探究活动中，了解每组学生的学习状况，明察学生思维的火花，当学生在实验过程中遇到困难时，要及时鼓励、引导。适时引导是指在学生经过一定时间的尝试、讨论后还一脸茫然时，给予方向性的提示，或学生在实验中遇到疑难，把握不准时，教师采用最简单的点拨，及时疏通学生的思维障碍。引导要适当，引导过多会造成学生照本宣科地做实验，学生的探究活动成了教师指令下的操作活动，没有自己的思考和探究。引导过少则会使学生的探究活动流于表面。例如，我在教学“下沉的物体会受到水的浮力吗”时，先让学生猜测，再组织学生进行小组讨论：怎样设计一个实验来验证“下沉的物体受到水的浮力”？学生毫无头绪，于是，我把两个钩码挂在测力计上，让学生观察测力计被拉下的格数，再用手轻轻地向上托住钩码，让学生注意测力计读数的变化，学生发现测力计拉下的格数变少了。我问：“如果我把钩码全部浸入水中，水也像我的手一样给钩码一个向上的力，那测力计的读数会发生怎样的变化？”此时学生受到了启发，思路打开了，马上想出了实验方案：先把钩码挂在测力计上，看测力计的读数，再把钩码全部放进水中，看看测力计上的读数，比较两个读数，就知道钩码有没有受到水的浮力。这样，经过教师的适时点拨，学生的实验活动得以顺利进行。四、充足的探究时间———实验教学有效性的燃点著名特级教师章鼎儿曾幽默地讲过：“一堂课师生的时间比为1∶1时，教师为及格；时间比为1∶2时，教师为好教师；时间比为1∶3时，教师为优秀教师；如果把时间全部交给学生，教师只是几句话点到为止，则为特级教师。”不难看出，时间是课堂中一个决定性的变量，是实验教学有效性的一个指标，是实验教学有效性的燃点。我们应尽可能地留给学生更多的探究时间。实施新课标后，我们积极倡导探究式教学。完整的科学探究大致分为以下几个步骤：提出问题、推测和假设、设计实验、交流计划、观察实验、信息和数据处理、得出结论。在现实的科学课堂教学中，我们教师总是追求“小步走”，把各个步骤都走一遍，设计很多环节，一环紧扣一环，按部就班，讲究探究过程的完整性。这样的课堂看似面面俱到，但由于受到课堂时间和学生学习能力的制约，实验探究活动无法有效进行，科学探究之火难以点燃。课堂中怎样才能留下更多的时间给学生进行自主探究呢？首先，教师的语言要精炼，避免过多的讲述；其次，研究的主题要集中，环节要简约，实验或活动要注意整合。例如，教学“水能溶解一些物质”一课时，教师的教学目标在于让学生在自己的亲身体验和感受中构建溶解的概念。学生对溶解有一定的生活经验，但要真正弄清溶解的概念并不容易。对于盐和沙能否溶解于水的问题，每个学生都知道，因此要重点引导学生对变化过程进行仔细观察，从观察中描述食盐溶解的特征（看不见颗粒，没有沉淀）。当学生对溶解有了一定的认识后，教师可把面粉放入水里。看起来，面粉似乎也在水中溶解了，几乎看不清面粉的颗粒。然而，面粉是不是像食盐一样溶解在水中了呢？这就需要学生耐心地、细致地观察。当放有面粉的水杯静置一段时间后，学生就会发现面粉沉淀到杯底。通过食盐、沙及面粉在水中的状态的比较，学生对溶解这一概念又有了更深的认识。如果没有充足的时间观察和比较，学生就不会有这样的思考与发现。对于这一课，教材呈现了三个活动，活动一是观察比较食盐、沙在水里的变化；活动二是观察、比较面粉与食盐和沙在水里的变化；活动三是观察、比较食盐、面粉能否从水中分离。前两个活动在实验操作上大致相同，我们可以整合在一起做，让学生经历一个长时间的探究。同时这一整合，留下充裕的时间给学生进行过滤实验的探究，提高了教学效率。

有效课堂是一个永恒的课题，提高科学实验教学的有效性是我们每一位科学教师追求的目标。教无定法，要使实验教学更加有效，还有很多问题需要我们去探索、去反思。只要我们抓实起点，把握重点，架好支点，巧用燃点，一定能使科学实验课堂呈现出勃勃生机。

作者：王秀富 单位：浙江临海市邵家渡中心校