三化一评：提升学生科学实验操作能力
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【摘 要】小学科学中的大部分科学知识是要求学生通过动手实验去发现、理解、运用的，实验教学是小学科学课程中非常重要的内容。教师通过对课前、课中、课后的实验探究的指导策略及教学评价方式的优化，可以提升学生的实验操作能力，使学生热爱科学的情感得以激发，思维得以训练，科学素质得以提升。
【关键词】科学实验;操作能力;溶解
2018年浙江省中小学教育质量综合评价监测于10月25日进行全省检测。本次监测，小学科学的重点为四年级的教学内容，并增加了实践操作能力的考查。从近几次浙江省级质量监测及各地市组织的教育质量监测的结果来看，都反映出相似的问题：学生科学实验的操作能力，始终是个弱项，如正确使用酒精灯（包括点燃及熄灭的操作），较多学生特别是女生，很难得满分。
综合分析学生实验操作能力弱的原因，主要有以下几点。
一是课堂指导不细，实验探究不真。当前，科学课由其他学科教师兼任是普遍现象，尤其是一、二年级开设科学课以后，科学专职教师严重缺乏。在实际教学中，教师把分组实验变为演示实验、演示实验变为“口头实验”、探究实验变为验证实验的现象普遍存在。有些教师的演示实验操作不规范、不科学，又缺乏对学生的指导规范，从而导致学生动手实验时操作不规范、不嚴谨。
二是小组分工不均，实验探究不全。课堂的分组探究实验，通常以4人小组合作的方式展开。由于小组成员分工及学生个体差异，在实际的课堂教学中，常常看到有个别弱势的学生动手实践的机会少，女生更甚。有时虽然按实验操作步骤合理分工了，但就整个实验过程来讲，学生个体的参与度及实验的完整性是缺失的。
三是探究时间不足，实验探究不深。由于受课堂时间的约束，许多实验操作很难让学生深入和持久地进行探究，如“溶解”单元的过滤实验。而课后，又受实验材料和器材条件等限制，学生很难再次进行实验操作的巩固，这在一定程度上削弱和限制了学生探究能力的提升。
针对上述问题，笔者以教科版四年级上册“溶解”单元为例，提出解决策略，以期切实提高学生科学实验的操作能力。
一、课前“趣化”，让学生走近实验
兴趣是最好的老师。学生对于科学探究充满了纯朴的热爱，有着与生俱来的好奇心。教师应该结合教材内容，借助生活中常见的、易获取的材料，让学生在课前尝试一些简单的实验探究活动，充分激发学生的学习兴趣，为课堂的深入学习作好铺垫。
例如在教学《水能溶解一些物质》一课前，教师可提前将洗净、晒干的沙子装入塑料密封袋中分发给学生，让学生在家利用玻璃杯、筷子等材料探究“沙子在水里的状态”，并完成教师提供的“课前‘趣味’实验活动记录单”（表1），上课时将成果与大家分享。而这一小袋普普通通的沙子，足以让学生激动好久：带着这一小袋“宝贝”回家，迫不及待地动手实验一番。
教师也可以布置“为长辈泡糖茶”的实践活动，让学生利用厨房的白砂糖，开展课前“趣味”探究活动，完成相关记录单。
经过课前“趣化”的探究实验，学生获得了直接的体验、发现、感悟，在课堂学习时，能更加专注，也能更主动地与同伴、老师交流。
二、课中“细化”，让学生走进实验
科学实验探究是件严谨的事情。“实验操作的规范步骤、小组实验的合理分工、实验过程中应关注的重点、实验结束后记录和分析数据的方法”等方面内容，都需要学生在实验探究前就明确。
《物质在水中是怎样溶解的》一课在探究“高锰酸钾在水中是怎样溶解的”时，教师应当提醒学生关注以下几点（见图1）。
这个实验，看似简单。但如果教师在实验前不加以强调和指导，学生实验操作时容易出现或因高锰酸钾加多了，或未进行观察就搅拌了的情况，从而导致无法细致地观察到高锰酸钾“刚进入水中时—轻轻搅拌后—充分搅拌后”所呈现的不同的实验现象。以上提示简洁明了，学生按此提示规范实验，就能观察到高锰酸钾溶解过程中的许多细节。
在《液体之间的溶解现象》一课的实验探究中，同样需要学生“细化”实验操作。将无色透明的胶水和酒精分别倒入水中，仔细观察“刚进入水中时—轻轻搅拌时—充分搅拌后”的状态。胶水和酒精溶解于水时的细节，如果不经教师“细化”提醒，学生同样是很难关注、观察到的。
此外，“溶解”单元中有关搅拌的方法、酒精灯的使用、蒸发实验等实验操作，也都需要教师加以引导。教师可以通过全班演示、个别指导等方式，细化实验步骤及方法，引导学生关注实验规范及实验现象，将实验操作常规落实到位，让学生真正地“走进”实验，规范、科学地操作，经历“像科学家一样进行研究”的过程。教师要“细化”培养学生扎实地掌握这些常用的、基础的实验技能，这对提高学生实验操作能力，确保学生以后实验操作的科学性和正确率有着重要意义。
三、课后“深化”，让学生走出实验
由于受教学内容及教学时间的限制，学生的课堂实验，有的因需要较长时间而无法在课堂上完成，有的因缺乏更多的材料而无法进行大数据探究。即使是可以顺利完成的课堂实验，也因为分组实验的分工问题，学生可能只是参与了实验的某一部分，缺少实验的完整性体验。
因此，教师可以结合教材内容及学生实际，给学生提供一些材料（包括纸质的记录表单、探究方案及建议、自制实验材料清单等），给予学生一些引导和帮助，鼓励学生在课外继续深入探究。
例如，《水能溶解一些物质》一课“面粉在水中长时间静置后的状态”，教师可以让学生在家里继续进行探究、观察，因为静置一晚上，面粉的沉淀现象会更加明显;给学生提供一张滤纸，让学生尝试在家里巩固过滤实验。学习《液体之间的溶解现象》一课后，教师可以引导学生利用家里的洗洁精、沐浴露、黄酒、酱油等材料继续进行探究，还可以结合《不同物质在水中的溶解能力》《溶解的快与慢》《100ml水能溶解多少食盐》等内容，引导学生寻找更多的实验材料继续进行探究，如味精、白糖、水果糖、洗衣粉、小苏打、肥皂粒、牙膏……《分离盐和水的方法》一课，教师可以引导学生在家长的帮助下，借助厨房里的金属调羹、平底锅等器具尝试再次进行探究，也可以尝试对含有味精、白糖的溶液进行“分离”实验。 当然，教师也可提供简单的实验探究方式，鼓励学生根据教材内容，利用生活中常见的材料开展相关性的探究实验，鼓励学生进行实验创意设计，如“过滤实验”“蒸发实验”的改进。
学生有了课堂探究的基础，有了教师引导的支持，课外探究就会更深入。继续探究的过程，一方面巩固了课内所学的知识和初步掌握的实验技能，另一方面提高了学生的动手能力、创新能力，更重要的是培养学生的独立思考、自主探究和良好的学习方法。
四、全程多元展评，让学生走向全面
对学生科学探究活动进行评价，不仅要关注学生对科学知识的认识，还要着眼于他们的终身发展，发现并发展他们多方面的潜能，促进学生探究活动的深入及全面发展。因此，教师应重点关注学生实验探究过程中的表现，包括科学态度、操作技能等，采用多元的评价方式，进一步促进学生实验操作能力的提升，推动学生深度学习。
在执教《水能溶解一些物质》一课时，教师可展示学生的“课前趣味实验活动记录单”，通过交流使学生达成“沙子会在水底沉淀下来，没有什么变化”“开始，白糖颗粒沉淀在水中;经过搅拌，颗粒慢慢不见了。水均匀地变甜了”的共识。学生的记录单、展示和交流过程中的表现都可以作为评价内容。
教师应鼓励学生将课后开展的深度探究活动，以手机拍摄视频的方式保存下来。教师可以根据学生提交的课外探究微视频，对学生的实验操作进行评价，挑选出科学、规范、有创意的实验探究作业进行课堂展示、分享，也可以结合年级、校级层面的“我是小小实验王”“创意实验小达人”等展评活动，进一步巩固学生的实验操作技能，让学生在参与中提升，在交流中进步，在分享中成长。
“课前趣味活动记录单”“课后深度探究微视频”和教师对学生课堂实验操作的评价记录，都是非常好的过程性资料，是教师对学生进行学业评价的重要依据之一。通过以上多角度、全过程的评价，可进一步提升学生的探究意识和探究能力。
实验探究能力的培养，非一朝一夕之事。它需要一个漫长的过程，必须在探究实践中不断积累。因而广大科学教师要转变观念，在科学探究过程中充分认识自己的主导地位，通过“三化一评”，持续引导学生扎实开展实验操作及深度探究，使学生在探究活动中不仅学到知识，还要学会探究的方法和技能，提升自己的科学素养、创新精神和实践能力，为继续学习和终身发展打好基础。
参考文献：
[1]徐强.小学低学段科学探究式教学研究[D].河北师范大学，2017.
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[3]賈敏.小学五年级学生对比实验学习现状及教学策略研究[D].四川师范大学，2014.
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[5]陈玉玲.小学生科学实验能力的表现性评价研究[D].广西师范大学，2017.
（浙江省平湖市乍浦小学 314200）
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