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浅谈提高小学科学实验教学有效性的策略
【摘要】《科学课程标准》指出：“小学科学是一门以实验为基础的学科，实验教学是科学课的生命。”但我们在平时的教学和听课中发现科学实验探究活动，往往只流于形成，实验效果低。因此在实验教学中，通过“创设学习情境，激发探究兴趣；选择合适方法，引导实验开展；改进教材，有效实验；补充延伸，拓展实验”来提高小学科学实验教学的有效性。
【关键词】小学科学  实验教学  有效性
小学科学是以实验为基础的学科，让学生通过亲身参加实验获得知识是搞好小学科学实验教学的关键。但目前小学科学课实验教学中存在：常规未养成，课堂闹哄哄；分组不合作，多数作壁上观；动手不动脑，探究层次浅；材料杂而乱，摆弄无结果等问题，导致实验教学往往只流于形式，实验效果低 。要达到让小学生能够通过科学实验收获大量的科学知识，提高自身的科学素养的教学效果，提高实验教学的有效性是最重要最根本的策略。我结合教学实践从“创设学习情境，激发探究兴趣；选择合适材料，方便实验操作；选择合适方法，引导实验开展；改进教材，有效实验；补充延伸，拓展实验” 等几方面作了探讨。试图就如何提高课堂教学中实验教学的有效性进行分析，探求策略。
一、创设学习情境，激发探究兴趣
乌申斯基说：“没有丝毫兴趣的强制性学习，将会扼杀学生探求真理的欲望。”对于学生进行科学探究来说，兴趣是学习的动力，给学生创设各种让他们感兴趣的教学情境，是激发其探究兴趣的有效途径。“好的开头是成功的一半”，因此只有在科学课的开头，通过创设情境，激发了学生的学习兴趣，才能组织好学生开展有效的实验探究。那么如何去创设情境，激发兴趣呢？我认为：结合教学内容，合理选择创设情境的方法（如故事、魔术、游戏、实物、悬念等），就能有效的激发学生的探究兴趣。
在《磁铁有磁性》一课中，有位教师是通过游戏创设学习情境的。这位教师拿出一个“钓鱼玩具”，请四位学生上讲台比赛“钓鱼”，一下子学生都抢着上去了，学生的兴趣都上来了。当四位学生完成“钓鱼”比赛后，给学生抛出一个问题：为什么用“鱼竿”能把“鱼”掉上来呢？学生很快就在下面议论开了，有的说是鱼钩，有的说是磁铁……，甚至有学生说拿来研究一下。学生们的探究兴趣都被这个游戏激发了，这样后面的实验探究都能有效的开展了。
二、选择合适方法，引导实验开展
实验探究在小学科学课的学习中发挥着无可替代的作用，它常常以独特的魅力，吸引着学生步入奇妙的科学殿堂；常常能激起学生的探究欲望，激活学生的创新潜能。它对于培养学生的动口、动手、动脑能力，对于培养学生的科学探究能力，对于培养学生的创新意识都具有其他教学手段不可替代的作用。因此，在小学科学教学中，选择合适方法，引导学生进行有效的实验探究，是最为重要的。
如在《磁铁有磁性》一课中，探究哪些物体能被磁铁吸引。教师应该提供充足的探究时间,是有效科学探究的保证。因为这个实验的过程非常简单，不需要太多的时间去指导，把时间留给学生在实验探究中去发现问题，并通过交流，收获知识。学生会得到成功的喜悦。
又如在《四季的形成》一课中，涉及知识较深，相关因素多，过程复杂，学生要在短短的40分钟时间里认识一种综合的自然现象，既要求学生发展空间相象能力，实现对不很熟悉的天文现象进行研究，还要求学生能够把各种相关的因素联系起来形成完整的概念。再从模拟实验中得出结论，这是一个需要积极动脑的过程，仅通过动手探究是很难发现的。因此,教师必须把学生在探究过程中需要动脑的地方所花的时间考虑进去，才能提高科学探究的有效性。
总之，学生由于年龄的特点，加上认知水平有限，缺少教师适度和合理的指导，学生的科学探究就会变得目标不明确，偏离方向。因此，教师要在设计教学计划时，选择合适的策略，引导实验探究，确保实验探究有效开展。
三．改进教材，有效实验。
小学科学是以实验为基础的学科，精心设计实验，让学生通过亲身参加实验获得知识是搞好小学科学实验教学的关键。因此可操作的、成功的实验是课堂教学的基石。但随着小学科学课程改革的推进，科学教材的不断更新，有些时候教材的设计以及编排不是很合理，假如我们还是照本宣科，一尘不变地进行实验教学，那效果可能会大打折扣。反之，假如能够大胆地对教材进行适当的改进再进行实验可能效果会好得多。如：
1.教科版《科学》教材三下《改变物体在水中的沉浮》一课中有这样一个让学生制作“潜艇”的实验：①把橡皮泥与上端不漏气的塑料笔帽粘在一起，使它能直立着漂浮在水中，笔帽的顶端正好与水面齐平，这就是我们的“潜艇”。 ② 找一个装满水的矿泉水瓶，把“潜艇”放进瓶子，然后拧紧瓶盖。③用力挤压瓶子，“潜艇”会沉到瓶底；松开双手，“潜艇”又会回到瓶子顶部。实验后，要求学生思考和寻找挤压瓶子与“潜艇”下沉的关系。该实验，虽然材料易得，但由于塑料笔帽既小又不透明，不利于观察探究，学生很难理解“潜艇”
下沉是由笔帽内的空气被压缩、笔帽内进入更多的水、使笔帽的重量增加造成的。因此，本人对教材做了改进，取得了良好的效果。
改进方法一：取一只滴管，将滴管放进一个装满水的矿泉水瓶中（滴管口朝下），盖紧瓶盖，用力挤压瓶子，滴管就会往下沉；松开手，滴管又会上浮。
改进方法二：取一只口服液的玻璃瓶，把一枚水泥钉放在瓶内，并用皮筋系在玻璃瓶的瓶口处（放水泥钉是为了增加瓶子的重量），将该玻璃瓶的瓶口朝下放入装满水的矿泉水瓶中，盖紧瓶盖，用力挤压瓶子，玻璃瓶就会往下沉；松开手，玻璃瓶又会上浮。
实验材料改进后，实验效果大不一样：玻璃透明度高，便于学生观察、探究，学生可以非常清楚地观察到滴管和玻璃瓶内的空气被压缩、水逐渐进入其中的过程，从而认识到是滴管和玻璃瓶的重量增大而使“潜艇”下沉的科学道理
2.教科版小学科学三年级上册《水和空气》单元第6课《空气占据空间吗》一课中，要求把一团纸巾放在一个杯子的杯底，然后将杯子竖直倒扣入水中。预测一下，纸巾会被浸湿吗？这是一个经典的实验，但是在实验时总存在着一些不完美的地方。该实验存在着较大的缺陷：一是纸巾容易浸湿，影响实验效果。二是后续实验即水进来把空气赶跑的现象不够直观，三年级学生理解起来有困难。三是一堂课下来桌上堆满了纸巾，浪费严重。
改进方法：用大号漏斗和小块塑料泡沫（涂上红色）代替纸团和杯子做实验。实验时，先用手按住漏斗上的小孔，再用漏斗把泡沫垂直扣入水中，泡沫球就停留在水底，表明空气占据了漏斗的空间，水就进不去了。然后放开按住漏斗的小孔，空气从小孔中逃出，泡沫球就浮上来，表明水进来占据了原先空气占据的空间。改进后的实验材料即可以重复使用，又克服了原先实验的缺陷，使空气占据空间与空间水被替换的现象显而易见。
实证明：实验教材只是一个工具，必须灵活运用，才能取得实验的最佳效果。
四．补充延伸，拓展实验
《科学课程标准》指出：“教师不要把上下课铃声当做教学的起点和终点。”学生获取知识的地点不能仅仅是课堂，“大自然也是一个学习知识的大舞台”。只有坚持课内外教学相结合，让学生把课内学到的知识用于课后拓展实验，才能真正使学生在实践中掌握知识、巩固知识，获得课内实验教学的有效性。课外探究活动途径有时间拓展 空间拓展 内容、形式拓展等。
1.时间拓展。一节课只有40分钟，下课铃一响，便意味着本节课课堂探究活动必须终止，但许多实验探究活动是不可能在短短的40分钟内达到教学效果的。如四年级下册（科教版，下同）“种子萌发”只有一课时的教学时间，但是“种子的萌发”从浸种到生根、发芽、长叶，整个活动过程至少要十几天的时间。课堂教学和活动过程之间在时间上形成了一个突出的矛盾。要解决这一矛盾，就要课内课外结合，把一部分的活动向课前课后拓展。只有通过引领学生开展课外探究活动，才能让学生亲身经历观察“种子萌发”的全过程。
2.空间拓展。科学课的许多内容是学生周围常见的自然事物和自然现象，《小学科学课程标准》就指出，不要把学生束缚在教室这个太小的空间，教室外才是孩子们学科学、用科学、大有作为的广阔天地。科学课的有些教学内容需要学生走出教室到校园里去，有些教学内容还要学生走出校园，到田野、公园、工厂里去，以求获得丰富的感性认识。因此，根据教学的相关内容，积极引导学生进行课外阅读、小实验、小制作、小发明、小论文，鼓励学生利用课余时间，几个人一小组在家长的陪同下进行课外探究活动是非常有必要的。
3.内容、形式拓展。“给学生足够的时间和空间，对周围事物进行认真、细致、有目的、有计划地研究，让学生自主学习，合作学习，充分体验，感悟科学探索的过程。”我们知道，教学中学生的思路一旦打开，兴趣被激发，就会有许多问题产生。然而，课堂40分钟的时间不可能解决学生心中的所有疑问，许多有意义的探究活动也无法在课堂中一一进行。实验内容和形式的拓展，不仅是对课堂教学内容的补充，而且有利于掌握课堂教学的科学概念和技能，有利于培养学生的探究能力和创新精神。如“水有热胀冷缩的性质，其它液体是否也有热冷缩的性质？”“浓盐水能让马铃薯浮起来，那么浓糖水、味精溶液能否让马铃薯浮起来？”这些活动内容对学生构建科学概念和培养实验能力都十分的重要，可以让学生回到家里反复做实验，让学生在实验中巩固课堂中所学的知识，不断提高实验操作水平和创新能力。再如：“用气球作动力的小车，怎样才能驶得更远？”涉及到有益摩擦和有害摩擦、冲力和反冲力等许多因素，课堂中无法深入研究，可以用组织“赛车”比赛的形式引导学生在课外进行探究。
总之，实验教学是科学教学中的一个重要组成部分，有效的实验教学，有助于提高学生的科学素养和实验水平，有助于培养学生的科学探究能力和勇于创新精神。如何充分发挥实验教学的有效性，提高小学科学的教学质量，有待于我们在今后教学中不断实践和探索。
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