科學課程標準指出:小學科學是以培養小學生科學素養為宗旨的科學啟蒙課程,由此可見,小學科學教育主要承擔著兩個功能,一是強調科學教育的目標是培育學生的科學素養,二是小學科學課程的定位是科學啟蒙。在科學教學中,培養學生的觀察能力和實驗能力對于學生科學素養的提升以及科學教育的啟蒙有著非同尋常的意義。教師在科學課程的教學中,要指導學生在實驗中增強科學意識,獲取科學知識,提高科學技能,提升科學創新能力。

一、充分發揮演示實驗的指導示范作用

演示實驗是科學知識建構、實驗過程示范、觀察記錄指導的有效達成途徑,要發揮好演示實驗的功能,教師應在教學中做好四個方面指導。

1.理由充分。教師在進行演示實驗的過程中,對實驗的目的意義、器材準備、計劃制訂、實施步驟、操作要點、觀察記錄以及實驗結論的得出等都要進行詳細的指導,使學生在老師的演示實驗中學到有關知識、了解實驗步驟、掌握操作方法和實驗技能,為學生的后續學習和分組實驗鋪平道路。

2.觀察細致。觀察是教師演示實驗時學生共同參與的主要形式和任務之一。所以,教師在演示實驗之前,必須要求學生運用多種感官同時實施觀察。例如用眼睛看現象,用耳朵聽聲音,用鼻子聞氣味(無刺激性和無毒性的氣體),用嘴品嘗味道(可食用物品)和用手摸觸感覺,用腦思考問題等,獲取豐富的實驗資料,詳細記錄各種現象,為下一步的學習收集好必要的資料。

3.討論深入。交流討論是演示實驗后的重要環節,也是獲得科學結論的重要步驟。在老師進行演示實驗的過程中,學生觀察記錄的數據和現象是零碎的、雜亂的,甚至有些是錯誤的。因此,需要教師組織引導全體學生進行充分的交流和深入的討論,讓學生充分發表各自的意見和看法,將獲取的數據和現象進行完善和系統化,從而為正確科學結論的得出奠定基礎。

4.總結到位。演示實驗教學的最后一個環節就是進行實驗總結,總結的目的是得出正確完整的科學結論。這個總結是否到位,將直接影響學生科學概念的建構和對科學本質的認識。這個結論應在教師的引導下,由學生在分析實驗現象的基礎上自主總結得出,而不是由教師根據實驗現象直接給出。然而,教師必須要讓出時間和空間來,引導學生自主走完這一步。 所以在總結時,要讓學生充分描述現象,并說出現象背后的本質。

二、有效培養分組實驗的自主操作技能

分組實驗是實驗教學的主要形式,教師在組織學生進行分組實驗時要充分體現學生的主體地位和發揮學生的主觀能動性,具體應該做到以下三方面。

1.實驗準備要“細”。進行細致全面的準備是搞好分組實驗的前提和保證。①制定一系列的實驗規則。教師要經常帶領學生學習這些實驗規則,從而使其養成良好的實驗習慣。②老師可以給學生分配角色或任務。指定擔任實驗小組長或小組成員輪流擔任小組長;還可以給座位編號,即給學生編號。按編號分別規定每個學生做什么。③老師要求學生做必要的實驗記錄和撰寫簡單的實驗報告,這是進行科學學習方法教育的契機。④老師可以制定實驗評價制度。小學生的集體榮譽感已初步發展起來了,所以教師可以采取小組比賽等比賽機制調動學生實驗的積極性。根據學生的實驗表現給予鼓勵為主的評價,以增強學生實驗的自信心。

2.分組實驗要“放”。在學生了解了實驗原理和注意事項以后,教師就應放手讓學生自己去操作實驗、觀察現象、總結結論,分組實驗時鼓勵學生從證實和證偽兩個角度進行實驗驗證。例如《電磁鐵的磁力》一課,學生兩人一組,自己準備器材,自己選擇猜想進行實驗驗證,自己動腦思考,課堂氣氛非常活躍。實驗后孩子們呈現出來的研究結果既豐富又有趣,遠遠超出了老師的預設。

3.實驗結果要“曬”。一個人的觀察具有局限性,通過交流,可以分享彼此觀察到的信息,互相彌補不足,達到重復觀察的效果。此外,還可以通過討論深入交流實驗的心得和體會,形成統一的認識,所以在分組實驗結束后,教師要引導學生曬一曬實驗過程中的收獲。

觀察和實驗是小學生進行科學學習的重要方式,觀察和實驗有助于學生科學知識的獲取、技能的提升和科學實證意識的養成,在教學過程中只要注重實驗,有效觀察,一定會促進學生科學素養的提升。