小学科学实验教学

小学科学实验教学

河北省石家庄市教育科学研究所 李进起

一、概述

小学科学是一门培养学生科学素养的启蒙教育课程。科学实验是科学课教学的重要内容、重要方法及重要手段，是发展学生科学素养的主要途径。因此研究实验教学的方法和技能对提高科学课教学质量尤为重要。

（一）实验的概念

1.什么是实验。

要研究实验教学，首先要弄清什么是实验。在日常教学中很多教师混淆实验与观察、实验与技术的概念，要么将观察或技术当成实验，要么将它们混为一谈。 请你判断下面的活动哪些是实验。

要准确判断哪些活动是实验，首先要掌握实验与观察和技术的区别。

实验与观察的区别主要有两点：第一，观察不能改变对象的存在状态，实验可以控制改变对象的存在状况（如“纯化” 、“重组” 、“模拟” ）；第二观察不能充分地证明事物的客观的必然性，实验则能证明客观的必然性。比如，学生用天文望远镜观察月食现象，只能观察到月食发生的时间和月相的圆缺变化，不能改变月食发生的时间和月相变化的快慢，也不能由此认识月食的成因。要认识月食的成因就要通过月食的模拟实验。 实验与技术实践的区别主要也有两点：从目的上讲，实验是学生获取科学信息的一种方法。它解决是什么和为什么的问题，突出思维的发展过程；而技术实践是解决怎样做

的问题，突出操作的程序。从过程上讲实验是将事物置于控制的或特定的条件下加以观

测；技术实践是按照一定的规则、程序和技巧进行的操作活动。如，学生将一干燥的团纸塞在杯底，垂直压入水中，并使水面没过杯底，再垂直提出来，学生会观察到纸团没有湿。纸团为什么没有湿呢？经过进一步的思考，学生会认识到是空气占据着杯子的空间造成的。该活动的目的是形成科学知识培养学生的科学思维能力。做陶泥条筐是一项技术实践活动，该活动是为了训练学生的陶艺技能，只要学生按照制作的方法进行认真的操作就可以。

从目的和过程上，我们对实验、观察和技术有了一定的认识，那么究竟什么是科学实验呢？

关于实验，目前还没有一个统一的概念。就科学课的实验而言，我们可以作如下描述：科学实验是人们根据研究的目的，利用科学仪器和设备，人为地控制或模拟自然现象(指自然科学实验)，排除干扰，突出主要因素，在有利的条件下研究自然规律。

小学科学实验有广义和狭义之分：广义实验包括提出问题、构想假说、实验设计、实验操作、分析数据、得出结论等环节。狭义实验只包括选择实验材料，组装实验模型和操作观察的环节。

2.实验的类型。

对实验作适当的分类，明确掌握各类实验的基本要求与教学规律，有利于提高实验教学的质量。实验可以按照不同的标准进行，比较重要的分类方法有以下几种。

（1）根据实验中量与质的关系可以分为：定性实验（研究对象的性质）、定量实验（用来测定某个数值）、结构分析实验（定性又定量）。

（2）根据实验手段与研究对象之间的关系可以分为：直接实验和间接实验。直接实验就是把实验手段直接加到研究对象上。间接实验又称模拟试验，分为数学模拟、电脑模拟、物理模拟三种类型。物理模拟又分为模拟法和模形法。模拟法指先有原型，后有模型；模形法指先有模型，后有原型。

（3）根据实验中自变量数量可以分为：单变量实验、双变量实验和多变量实验。

（4）根据实验条件的控制情况可以分为：对比实验（设计2个以上的对照组）、模拟实验（设计与“原型”相似的“模型”）和析因试验。

（5）根据实验中师生活动情况可以分为：演示实验、分组实验和独立实验。

（6）根据实验的目的可以分为：验证性实验、探究性实验和发现性实验。

3.什么是实验教学。

以指导学生开展实验为主的教学就是实验教学。小学科学实验教学具有四个特点：一是非独立性，也就是小学实验教学没有独立的教材、独立的课时和实验教师；二是开放性，实验教学的目标、材料、时间、空间等都是开放的；三是探究性，新课程理念强调“科学课程要以科学探究为核心”，实验教学是科学课程的一部分，因此它也应以科学探究为核心的；四是非严密性，基于小学生的知识基础和年龄特征，小学科学实验内容很多是基础的基础，甚至很多不是十分的科学。

在实验教学过程中大量使用多媒体辅助教学的就是仿真实验教学。这种教学的好处

是直观易懂，富有兴趣性,但不利于学生实验技能的培养。

（二）实验教学的地位和作用

1.实验教学的地位。

（1）科学实验是重要的科学课教学内容。

自然科学是以实验为基础的科学，故科学实验是学生学习的重要内容。

（2）科学实验是重要的教学方法。

教学方法有多种形式，如常用的教学方法有讲授法、演示法、实验法、讨论法、辅导练习法、参观法、多媒体教学法等。在科学课的教学方法中，演示法与实验法是非常重要的教学方法。实验法有直观明了的特点，有“千言万语说不清，一做实验便分明”的功效。

（3）科学实验是重要的教学手段。

教学手段主要是指教师用以培养学生知识与能力的一切材料、工具、器材和设备。实验器材和设备显然是科学教学的重要手段。尽管目前发达的多媒体技术为模拟实验提供了条件，也取得了非常好的教学效果，但无论哪种手段都不能取代实验这一教学手段，这是由学科性质决定的。

2.科学实验教学的作用。

（1）激发学生的学习兴趣。

兴趣是最好的老师，是成才的催化剂。良好的学习兴趣是求知欲的源泉，是思维的动力。只有有了学习兴趣，才能谈得上学习的积极性、主动性和创造性。

①科学实验可以激发学生直接兴趣。小学生的思维方式主要以形象思维为主。他们对新鲜事物有很强的好奇心，喜欢色彩鲜艳，生动活泼的事物，喜欢动手操作，喜欢游戏，喜欢提出各种各样的问题。只有满足儿童的需要，才能唤起儿童的兴趣。而实验具有真实、直观、形象、生动和有趣的特点，因此能深深吸引学生，容易激发学生的直接兴趣，并能充分满足学生好奇心的心理需要。

②科学实验可以提高学生的间接兴趣。实验是一种有目的的操作行为，也是一种实践活动。在做实验之前，学生对实验结果往往有许多的猜测，学生为了探求实验的结果，也会投入到并不十分有趣的甚至很枯燥的实验中。通过实验，学生不断体会到发现并克服困难、解决问题获得成功的喜悦，从而激发兴趣、增强信心、提高学习的欲望，进而转化为一种热爱科学的志趣。

（2）加强学生科学方法的训练。

我国科学教育专家刘默耕老师曾经说过，科学课就是要指导学生像科学家那样去体验科学的经历，在体验中形成基本的知识和技能。小学科学课中的实验尽管很简单，但很多实验都重现科学发展的过程，是学生在较短的时间内跨越历史的长河，在实验中，学生像科学家那样去观察实验中的现象，分析实验现象，进发现事物之间的联系和规律。