新课标视野下小学科学实验实践与研究的深化策略

引言：《义务教育科学课程标准（2022 年版）》（以下简称《新课标》）指出核心素养包括：“科学观念、科学思维、探究实践、态度责任。”这一表述昭示了科学课程的新取向，即培育多维度素养。教师重新审视实验的目标：一方面要让学生“看到结果”，更要引导其在真实情境中理解科学与生活的紧密联系。

一、重构实验教学目标，聚焦科学核心素养

《新课标》的核心理念是从“知识本位”转向“素养本位”，强调学生学习科学课程掌握基本的科学知识，形成初步的科学探究能力，具备基本的科学思维并树立正确的科学态度及社会责任感。这一理念要求教师必须重构实验教学的目标体系，传统的实验教学往往以“验证某个科学原理”“记住某个实验现象”为终极目标。在《新课标》视野下，实验教学的目标是多维立体的。

以青岛版五年级下册《心脏和血管》一课为例，教师设计“模拟心脏跳动和血液流动”实验并将教学目标确立为以下四部分：

1.科学观念：操作模型理解心脏的结构与功能，初步认识“结构与功能相适应”的概念。

2.科学思维：类比真实心脏与模拟装置，发展类比推理和模型建构的思维能力，能分析解释实验现象。3.探究实践：组织学生小组合作组装操作模拟装置，观察并描述“血液”（红墨水）在“血管”（透明管）中的流动情况，并尝试对模型提出改进建议。

4.态度责任：在体验“泵”的工作强度中，感受心脏的辛劳，从而生成关爱生命、保护心脏的健康意识。

在实验操作中，教师先引导学生观察实验装置的组成部分，明确两个按压泵头分别代表左右心室，透明导管模拟血管，红蓝两色水分别对应动脉血与静脉血。随后，学生分组开始动手操作，先将蓝色液体注入“右心”，在按压下液体被泵入标记为“肺”的容器中并与红色液体融合，表现出血液在肺部交换气体的过程。接着，学生再按压“左心”红色液体随即被推动进入代表“身体”的容器中并逐渐变为蓝色，从而体现血液在体循环中由含氧转为缺氧的变化。整个过程中液体在导管中流动的轨迹清晰可见，学生直观感受到心脏收缩推动血液循环的动力模式。在反复操作中学生能够熟悉循环路径，还能思考模型与真实心脏的差异，课堂由此形成“观察—理解—反思”的完整探究链条。

二、创新实验教学模式，深化探究实践过程

《新课标》倡导以探究实践为主要方式开展教学活动，这意味着必须改变“教师演示-学生模仿”“照方抓药”式的实验流程，转为以学生为主体、以问题为驱动的深度探究模式。《新课标》推行的探究式实验本质是培养学生科学思维，强调让学生在面对问题时经历完整的“假设-检验-论证”的科学实践过程，而教师要做的就是将实验起始于一个真实的有价值的问题情境中，让实验成为学生主动寻求答案的过程。

例如，在学习三年级上册《水的三态变化》这一单元时，教师首先从生活实际入手，提出“夏天刚从冰箱拿出来的雪糕，为什么周围会冒‘白气’？”“洗过的衣服挂在阳台，为什么过几天就干了？”等富有情境性的问题，引导学生意识到日常现象背后存在着科学奥秘。由此学生逐渐提出“水是不是变成了看不见的东西？”“温度会不会影响水的变化？”等假设。在此基础上教师引导学生自主设计“加热水观察水蒸气产生”“对比不同温度下湿抹布晾干速度”实验，并要求其分组合作，记录实验过程中的现象与数据。随着探究的深入，学生需要对比不同条件下的实验结果分析其中的差异，并尝试用已有知识解释。教师在实验过程中帮助学生将零散的现象上升为理解“物质形态变化”这一科学规律。运用这种环环相扣的探究活动，学生在“观察——操作——思考——论证”中不断循环，既掌握了水的三态变化知识，又在实践中养成了科学的思维习惯。

三、拓展实验教学场域，构建多元评价体系

科学探究的本质在于引导学生在真实情境中发现问题、解决问题，因此其场所不应局限于课堂，而应延展至生活世界与社会实践之中。《新课标》提出要充分利用自然环境、社区资源以及信息化平台，形成跨学科、跨时空的学习空间，使学生在动态开放的情境中理解科学知识。与此同时，实验教学的成效不能仅以“实验是否成功”来衡量，而应建立多元化的评价体系，既关注掌握知识技能，更重视探究过程中的思维品质、合作精神与创新能力。

教师在教授五年级上册《微生物》单元时可以设计“探究发酵现象”实验并将其延伸到家庭厨房，学生在课前查阅资料、食品加工场所或在线实验资源平台初步感知发酵现象，形成问题意识。教师引导学生分组提出探究问题，并在小组合作中设计实验方案，明确所需材料、变量控制和观察方法。在家庭或学校实验室的具体操作中，学生通过记录酵母、乳酸菌等在不同条件下的发酵过程，逐步理解微生物与人类生活的密切关系。实验结束后，学生要整理实验数据，还要提交实验日志、上传图片或视频。

在评价时教师既要关注实验结果的准确性，更要重视学生在实验过程中表现出的科学态度、创新思维和合作精神。同时，采用实验操作技能检核表、小组合作评价量规等工具，结合教师的观察记录和学生的自我反思多维度评价其实验能力。在平常的教学中教师要跟踪记录学生科学素养的发展过程。比较学生的实验报告、探究作品等展现其科学思维、实践能力等方面的进步。这种纵向比较的评价方式，能够激励学生不断进步，持续发展学生的科学素养。

结语：总之，在新课标的引领下小学科学实验教学正经历一场深刻的范式革命，以青岛版教材为依托，广大科学教师应积极拥抱变革重构教学目标、创新教学模式、拓展教学场域与评价体系，努力将每一个实验都转化为学生主动参与的科学探究之旅。

参考文献：

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