核心素养视角下小学科学实验教学研究

在核心素养教育理念下，小学科学实验教学是培养学生科学观念、思维、实践能力和责任意识的重要方式。研究依据核心素养内涵和教学实际，提出创设真实情境、优化任务设计、强化数据分析三项策略。通过案例分析，探讨如何将核心素养融入实验教学全过程，为提升教学有效性提供参考。

一、创设真实情境，激发探究内驱力

核心素养着重强调学生在真实情境中解决问题的能力，这对小学科学实验教学提出了新的要求。小学科学实验教学应通过情境创设，将抽象的科学知识转化为直观的体验，从而激发学生的探究兴趣。

以“植物的生长”单元为例，教师可设计“校园植物观察日记”项目，引导学生选择校园中的一种植物，持续观察其生长过程并记录变化。这一项目不仅能够让学生在实践中感受植物生长的奇妙，还能培养他们的观察能力和记录习惯。在实验前，教师通过展示植物从种子到开花结果的动态视频，直观地呈现了植物生长的全过程，为学生提供了丰富的感性认识。随后，教师提出“植物生长需要哪些条件”的问题，这一问题的提出犹如一颗石子投入平静的湖面，激起了学生思维的涟漪，引发了他们对植物生长条件的深入思考。学生在思考的过程中，开始主动构建知识体系，为后续的实验探究奠定了基础。实验中，学生分组设计对照实验，探究光照、水分等因素对植物生长的影响。这一过程要求学生运用科学的方法和思维，对实验进行精心设计和严谨操作。学生在设计实验方案时，需要考虑如何控制变量，如何设置对照组和实验组，以及如何准确记录实验数据。这些环节不仅锻炼了学生的科学思维，还培养了他们的动手能力和团队协作能力。通过亲身体验实验过程，学生能够更深刻地理解科学知识，掌握科学探究的方法。通过真实情境的融入，学生不仅掌握了科学知识，还培养了观察能力、问题意识和责任感。这种教学方式打破了传统实验的局限，让学生在亲身体验中理解科学概念，同时增强了对自然现象的敏感性和探究欲望。学生在观察植物生长的过程中，逐渐学会了如何提出问题、如何设计实验、如何分析数据，并最终得出结论。这一过程不仅提升了学生的科学素养，还培养了他们的自主学习能力和创新精神。

二、优化任务设计，促进深度探究

在小学科学实验教学中，考虑到小学生的认知能力有限，实验任务的设计应遵循层次性原则，通过由浅入深的引导，帮助学生逐步完成探究过程。

以“声音的产生与传播”单元为例，教师可以将“探究声音的传播”实验设计为三个阶段的任务，以确保学生能够循序渐进地理解和掌握相关科学概念。在实验的初始阶段，教师可以安排基础任务“感受声音的振动”。学生通过触摸发声的鼓面或琴弦，直观地感知振动与声音之间的关系。这一任务的设计旨在通过直接的感官体验，帮助学生建立对声音产生机制的初步认识。通过这种直观的感知，学生能够初步理解声音是由物体的振动产生的，从而为后续的探究活动奠定基础。随着学生对声音产生机制的初步理解，教师可以引导学生进入进阶任务“设计传声装置”。在这个阶段，学生利用纸杯、棉线等简单材料制作简易电话，通过实验探究声音在不同介质中的传播效果。这一任务不仅能够帮助学生理解声音传播的基本原理，还能培养他们的动手能力和实验设计能力。学生在制作和测试传声装置的过程中，能够直观地观察到声音在固体、液体和气体中的传播差异，从而进一步深化对声音传播机制的理解。在学生对声音的传播有了较为深入的理解之后，教师可以引导他们进入高阶任务“解决实际问题”。例如，分析教室隔音效果差的原因并提出改进方案。这一任务要求学生将所学的科学知识应用到实际情境中，通过分析和解决问题，培养他们的科学思维和创新能力。学生在解决实际问题的过程中，需要综合运用所学的知识，考虑多种因素对声音传播的影响，并提出切实可行的解决方案。

三、强化数据分析，培养科学思维

数据分析作为科学探究的核心环节，对于学生从纷繁的现象中归纳出规律、提升科学思维的严谨性具有不可替代的作用。

以“光与影”单元为例，“探究影子长度与光线角度的关系”实验为培养学生数据分析能力提供了绝佳契机。教师在此过程中扮演着关键的引导者角色，可指导学生精心设计记录表，按照既定的时间间隔，准确测量并详细记录影子的长度以及太阳的高度角。这一过程不仅要求学生具备细致的观察能力，还考验着他们对实验操作的规范性。实验结束后，学生将收集到的数据进行系统的整理，并将其转化为直观的折线图或柱状图。通过这些图表，学生能够清晰地观察到影子长度与太阳高度角之间的变化趋势，进而尝试运用科学的语言来精准地描述其中蕴含的规律。这一环节促使学生从具体的数值中提炼出抽象的科学概念，是培养学生科学思维的关键步骤。为了进一步拓展学生的思维边界，教师可以提出更具挑战性的问题，例如：“如果改变光源的类型，数据会呈现出怎样的变化？”这一问题的提出，引导学生设计并开展对比实验，通过实际操作来验证自己的假设。在这一过程中，学生不仅能够加深对原有知识的理解，还能够学会如何运用科学方法来解决新的问题，从而强化逻辑推理和批判性思维能力。在数据分析的过程中，教师可以适时地引入数字化工具，如 Excel 表格，来辅助学生进行数据的处理和分析。这些工具能够高效地完成数据的排序、计算和可视化展示，为学生提供更为便捷的分析手段。教师应引导学生在利用数字化工具的同时，深入理解数据背后的科学原理，确保学生能够在没有外部辅助的情况下，依然能够运用基本的科学方法进行有效的数据分析。

四、结语

综上所述，核心素养视角下的小学科学实验教学，需以学生为中心，通过真实情境、优化任务和数据分析等策略，实现从知识传授到素养培养的转型。教师在实践过程中应注重科学性与探究性的结合，灵活运用教材内容，设计符合学生认知特点的实验活动。

参考文献：

[1]陈浩宇.核心素养视角下小学科学实验教学研究[J].启迪与智慧(上),2025,(08):5-7.

[2]朱莎莎.基于新课标的小学科学实验教学设计与实践策略[J].新课程导学,2025,(24):33-36.