探讨小学科学教学中提高小组实验的有效性策略_林兰兴.pdf

国家通用语言文字教学与研究2022年12月总第159期探讨小学科学教学中提高小组实验的有效性策略林兰兴福建省龙岩市武平县城厢中心学校摘要：科学是一门实践性较强的课程，实验探究活动是学生掌握科学知识的重要方式，而实验探究活动离不开小组合作学习。经过实验证明，有效的小组合作学习能够调动学生的积极性和主动性，提高课堂教学活动的效率。但在实际实验教学中却存在诸多影响因素，难以保障小组合作学习的效果。因此，如何在小学科学教学中提高小组实验的有效性是当前教学亟需解决的问题。对此，本文在分析小学科学教学中小组实验现状的基础上，探究了提高小学科学教学中小组实验有效性的具体策略，以期提升学生的核心素养与科学意识。关键词：小学科学；小组实验；有效性科学探究是人们了解自然、获取科学知识的重要途径，这也从侧面反映了小学阶段科学教学的重要性。在课堂中通过小组合作的方式开展实验探究，能够有效提升学生交流合作的能力，并在实验中强化动手实践能力，从而学会提出问题、设计实验、养成终身学习的良好理念，为后续学习奠定良好的基础。一、小学科学教学中小组实验现状实验探究是学生学习科学课程的主要方式，但通过观察科学课堂实况可以发现，部分学生缺乏对科学探究的兴趣，从而影响了课堂教学的效率。首先，受到传统观念影响，部分科学实验探究具有形式化问题。当下考查学生科学知识学习情况的主要方式仍采用笔试测试的方式，这间接导致了学生产生错误的认知，削减了学生的探究动机。其次，学生在实验中成功的经验较少。对于学生来说，科学实验具有一定的难度，如果教师在教学过程中忽视了学生的主体性，在学生遭遇失败后没有及时帮助其排解这种负面情绪，就可能会导致学生在挫折中丧失对科学实验的兴趣。最后，教师多是按照学生的座位和成绩进行分组，这种方式虽然较为便捷，耗费的时间较少，但具有片面性且缺乏科学性。在小组实验中经常会出现有些学生独当一面，有些学生参与度较低，最终降低分组实验的有效性。二、提高小学科学教学中小组实验有效性的具体策略（一）调整错误心理通过观察和交流可以发现，部分学生对于科学实验存在一种畏惧和逃避心理，还有部分学生对科学实验兴趣不高。这是因为学生没有摆正心态，教师要帮助学生调整错误心理，从生活中有趣的事物或现象出发，设计科学实验活动，以激发学生的学习兴趣。例如，在教学 我们的“过山车”一课时，首先，教师可以提前利用网络搜集相关资料及图片素材，在课堂中以猜谜的方式揭示主题：“今天，老师给大家猜一种游乐设施，这种设施在主题公园中随处可见，玩的时候特别刺激，一会上一会下，玩的人都会大呼小叫，还有一些人根本不敢玩，谁能猜一猜这是一种什么游乐设施？”通过教师的描述，学生可以根据猜测给出过山车的答案。教师可以随之展示课件，向学生介绍过山车，激发学生的探究兴趣。随后教师引导学生思考过山车的原理，并设计探索实践活动。其次，教师提出科学实验要求。在实践中学生应及时调整自己的心理状态，以小组合作的形式，先在纸上设计出过山车的轨道线作者简介：林兰兴，大专，一级教师，研究方向为小学科学教育。基金项目：本文系福建省中青年教师教育科研项目（基础教育研究专项）“构建尚理求真的小学科学课堂研究”（项目编号：JSZJ20165）；教育部福建师范大学基础教育课程研究中心开放课题“真味科学 教学主张实践研究”（项目编号：KCX2021106）146路，再根据教师提供的实验材料，按照设计图制造过山车，模型建造完后，利用小球进行试验，以保证其稳固性及科学性。小组成员设计并完成过山车后，以小组为单位进行反馈和汇报，分享小组实验中的过程及研究成果，教师针对各小组的汇报情况进行点评，帮助学生认识实验探究中的不足，解决学习中存在的疑惑。（二）科学划分小组分组情况会直接影响到后续小组实验的开展，部分教育学者认为小组学习中应采用异质分组的方式，通过性别、学习成绩、能力等方面的差异，引导成员之间能够完成互补学习。每个学生都是独一无二的个体，教师要结合实际学习，将其科学划分为多个小组，真正遵守“组内异质，组间同质”的分组原则。为保证小组实验可以有序进行，教师要在科学实验开展前帮助学生掌握小组合作的规律和方法，认识到小组科学实验是一种团体活动，小组成员应在学习中相互依赖、相互帮助。此外，还可以在组内设置组长，由组长进行指挥及任务分配，以保证科学实验有序进行。例如，教师在教授 测试“过山车”一课时，各小组在制作完过山车模型后，为测试实验成果是否具有科学性，应利用小球来代替小车，为保证小组实验顺利开展，教师要合理划分学习小组，并细化每个人的探究任务。首先，教师应结合实验探究内容，将学生划分为 4人小组，并根据小组成员的性格特点学习情况，选出一名小组长，有效组织和引导小组实验有序进行，其他三名小组成员则可以结合实验特点有效划分具体任务，过程中如果有小组成员不愿意承担的任务，小组长则要以身作则主动分担，以保证实验顺利开展。其次，在合理划分科学小组的基础上，再设计探索环节，先由两名成员用软尺测量过山车轨道的总体长度，并用方向盘来判断小球的运动方向；接着，由另一名成员拿着小球，让小球从高处滚落，并与其他成员一起观察小球的运动情况，尝试用自己的语言来描述其运动形式；并由一名成员拿好秒表，重复上述实验步骤，记录并比较过山车上小球运动的快慢。根据科学实验中的步骤和内容，教师应提出问题：“同学们，请大家用自己的语言尝试描述物体的位置及物体运动路线，再说一说怎么比较物体的运动速度？”根据教师提出的问题，学生要结合科学实验内容及已掌握的知识对问题展开研讨，进而强化对运动的理解和掌握。（三）明确探究目标小学生受到年龄的限制，学习中对教师的依赖性较强，开展科学实验过程中学生难免会存在盲目性，因此，探究目标的设计尤为重要。精确的目标应该包括对学生知识、能力、品格等多方面的培养，能够在科学课堂中引导学生明确探究目的，明白实验中需要做什么，为什么要这么做，从而提高小组科学实验开展的效率。另外，虽然学生是学习的主体，但教师也是教学中不可缺少的一份子，在教师不断地引导和点拨下，学生才能顺利完成科学实验探究并提出猜想与假设。例如，教师在教授 水沸腾了 一课时，水的沸腾是生活中一种常见的现象，但很少有学生会关注其背后存在的科学原理，教师可以借此设计科学实验，引导学生观察和记录水在加热和沸腾过程中的现象。首先，教师可以在课堂中先提出问题引导学生回顾水加热会出现哪些现象，并根据已有的生活经验说出自己的想法。其次，通过引导学生聚焦生活化问题来明确探究目标。教师通过出示一杯水，引导学生猜测水烧开的过程中会有哪些现象发生？学生则议论纷纷“可能会冒气泡”“水可能会变少”“会冒出热气”等。再次，教师可以通过继续提问从而顺势引出实验主题，方便学生明确小组探究内容。教师提出如果给水加热，可以从哪些方面观察水的变化。而学生则要结合已掌握的知识和生活经验展开讨论，初步决定从温度变化、气泡变化、声音、水的多少等方面进行实验。最后，将学生划分小组，根据教师提供的材料，按照实验目的依次进行探究，由此引出沸点的概念。（四）有效整合探究小组科学实验中教师要重视师生互动，这是达到教学目标的重要步骤。当前科学实验中，部分教师将更多的精力放在引导学生实践操作上，只留下少量的时间进行交流和讨论，然而交流与讨论是探究的核心环节之一，教师应在学生实践后，与同学和教师分享实验结果，以便解决实验中的困惑，同时这也是师生之间多样化观点碰撞、整合、归纳的重要过程。例如，教师在教授 物体在斜面上运动 一课时，首小学教育147国家通用语言文字教学与研究2022年12月总第159期先可以先利用多媒体展示生活中的现象，引导学生展开分析，如山坡上的大石头在遭受外力的情况下会从山坡上滚下去、小朋友可以从滑梯上滑下去等，其次提出探究问题：“我们的周围有很多斜坡，物体在斜坡上会怎样运动？”教师可以鼓励学生按照教材中的示意图动手搭建一个坡度较小的斜面，引导学生猜测：“如果将一个立方体木块轻轻放在斜面的上端，它的运动情况是怎样的？如果将一支铅笔放在斜面的上端，它的运动情况又是怎样的？如果将一个乒乓球放在斜面的上端，它的运动情况又会怎样？”通过小组实验，学生可以从中发现不同物体在斜面上的运动情况是不同的，而且与形状有着一定的关系，在实验过程中产生新的探究欲望。教师可以与学生展开互动，鼓励学生结合实验现象，探究物体再斜面上的运动形式与物体形状、摆放方式等因素的关系。最后，教师还可以设计拓展板块，将斜面坡度增大，重复之前做过的实验，对比数据发现：随着斜面的增高，物体的运动速度也会变的越来越快，进而对物体在斜面上的运动情况有深入的理解。（五）精心设计指导小组科学实验的开展，同样离不开教师精心的指导，在实验中教师要帮助学生理清实验思路，以降低自主探究难度。同时，科学实验成功与否与学生能否规范操作有着直接的联系，在科学实验中，教师一定要给予学生有效的指导，以便约束操作行为。通过规范的实验操作和准确的观察方法，帮助学生对实验中蕴含的科学原理有最直观的认识及理解。例如，教师在教授 加快溶解 一课时，首先可以通过演示实验来引出主题：“同学们请看，老师这里有30ml 的白开水，一片感冒药，想一想如果我将药片放入水中，药片会出现怎样的现象？”学生则会结合生活经验展开猜测“可能会融化”“药片会在水中溶解”等，在此过程中有效地激发学生的探究欲望。接着，教师可以鼓励学生将药片投入到水中，观察实验中的情况，学生会发现杯子中的药片溶解速度较慢，教师则提出问题引导学生思维：“如何才能让药片快速溶解？”学生提出“搅拌、加热水、弄碎”等多种方式，教师要趁机在板书上写下搅拌、温度、颗粒大小等关键词，为小组实验提供相应的指导。其次，教师应鼓励学生以小组为单位设计对比实验，从而得出搅拌能够加快溶解的结论。最后，根据教师所设计的指导方案，学生能够理清实验思路，并在小组中验证其他因素对溶解快慢的影响，进而加强对实验中科学原理的掌握。三、结束语在教学中以小组合作的形式完成实验探究，有助于培养学生的核心素养与科学意识。为保证小组实验的有效性，教师要结合教学现状展开分析，认识到教学中实际存在的问题，并针对性的提出几点策略，调整学生错误的心理，通过科学划分小组，明确探究目标等方式，引导学生在合作探究中高效完成科学实验。参考文献：1 回同.简析小学科学实验教学中小组合作分享学习的有效性 J.科幻画报，2021（1）：70-71.2 朱祖华.小学科学实验教学中的小组合作有效性探究 J.新课程（上），2019（10）：170.3 林长青.小学科学实验教学中小组合作分享学习的有效性探讨 J.试题与研究，2019（32）：148.师的专业素养，为学生提供成长的乐土和沃土。参考文献：1 林崇德.21 世纪学生发展核心素养研究 M.北京：北京师范大学出版社，2016 年：1-3.2中华人民共和国教育部.普通高中课程方案（2017 版 2020 年修订）M.北京：人民教育出版社，2020.3 张申.基于大概念的单元教学研究与实践以山东省昌乐二中为例 J.基础教育课程，2021（19）：35-40.（上接第 97 页）148