摘 要：實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要組成部分，指向?qū)W生思維能力發(fā)展的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于培養(yǎng)學(xué)生的好奇心，讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)更好地去感知世界、探究世界。基于此，文章深入探討了指向?qū)W生思維能力發(fā)展的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略和路徑，同時(shí)分析了三個(gè)相關(guān)案例，以期為小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)提供一些有益的啟示和建議。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；思維能力發(fā)展

中圖分類號(hào)：G427" " " " " " " " " " " " " " " " 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A" " " " " " " " " " " " " " " " " " " "文章編號(hào)：2097-1737（2024）11-0050-03

小學(xué)階段是學(xué)生思維能力發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，因此科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)學(xué)生思維能力的重要途徑而備受關(guān)注。通過(guò)參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅可以親身體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)，還能培養(yǎng)其觀察、推理、解決問題的能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。因此，探索指向?qū)W生思維能力發(fā)展的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑具有重要意義[1]。

一、重視基礎(chǔ)教學(xué)，挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重視基礎(chǔ)教學(xué)和挖掘?qū)W生的創(chuàng)新潛力是促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展的重要途徑[2]。第一，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，建立堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)教學(xué)體系是培養(yǎng)學(xué)生思維能力的關(guān)鍵。教師應(yīng)注重對(duì)科學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)的講解，確保學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)的基本概念和原理。此外，教師要注重引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本步驟和技巧，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)思維能力，為學(xué)生后續(xù)的創(chuàng)新能力培養(yǎng)奠定基礎(chǔ)。第二，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生積極進(jìn)行探索和實(shí)踐，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛力。教師可以設(shè)計(jì)具有一定難度和挑戰(zhàn)性的探究性實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)探索解決問題的方法和思路。同時(shí)，教師要鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的想法和觀點(diǎn)，允許學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自由發(fā)揮和探索，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索和實(shí)踐，可以激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和熱情，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。第三，在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)為學(xué)生提供個(gè)性化的學(xué)習(xí)支持，幫助每個(gè)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和發(fā)展自己的創(chuàng)新潛力。教師應(yīng)針對(duì)學(xué)生的個(gè)性特點(diǎn)和學(xué)習(xí)水平，提供個(gè)性化的指導(dǎo)和支持，幫助其克服學(xué)習(xí)困難，激發(fā)其學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)興趣。

二、重視情境教學(xué)，提高學(xué)生的思維能力

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)當(dāng)重視情境教學(xué)法的運(yùn)用，通過(guò)創(chuàng)設(shè)各類情境，促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展。第一，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的興趣和實(shí)際生活，設(shè)計(jì)具有挑戰(zhàn)性和趣味性的情境，這既能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，又能讓他們?cè)诮鉀Q問題的過(guò)程中鍛煉思維能力。教師應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生積極參與情境教學(xué)，充分表達(dá)自己的觀點(diǎn)和想法。同時(shí)，教師也要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行討論、質(zhì)疑，以培養(yǎng)他們的批判性思維。第二，教師應(yīng)組織學(xué)生進(jìn)行小組討論和協(xié)作，讓他們?cè)诤献髦邪l(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題，培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力和溝通能力，同時(shí)提高他們的思維能力。在情境教學(xué)中，教師一方面要引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們獨(dú)立思考和解決問題的能力，另一方面要關(guān)注學(xué)生的情感態(tài)度和價(jià)值觀，給予他們正確的引導(dǎo)。教師要定期組織學(xué)生進(jìn)行反思和總結(jié)，讓他們認(rèn)識(shí)到自己在情境教學(xué)中的收獲和不足，幫助他們更好地掌握知識(shí)，提高他們的思維能力。第三，教師應(yīng)嘗試采用不同的情境教學(xué)形式，如案例教學(xué)、角色扮演、模擬實(shí)驗(yàn)等，并注重將情境教學(xué)與學(xué)生的實(shí)際生活相結(jié)合，讓學(xué)生在實(shí)踐中感受和學(xué)習(xí)，幫助學(xué)生更好地將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活，提高他們的實(shí)踐能力與思維能力。

三、重視實(shí)踐活動(dòng)，理論聯(lián)系實(shí)際

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是促進(jìn)學(xué)生思維能力發(fā)展的重要途徑之一，為了使科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以更有效地促進(jìn)學(xué)生思維能力的發(fā)展，教師需要重視實(shí)踐活動(dòng)，將理論與實(shí)際相結(jié)合。第一，針對(duì)小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和認(rèn)知水平，教師應(yīng)選擇與學(xué)生日常生活密切相關(guān)且操作簡(jiǎn)單、易于理解的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如水的凝固、溶解實(shí)驗(yàn)等，讓學(xué)生能夠輕松掌握實(shí)驗(yàn)步驟并從中獲得直觀的感受。通過(guò)這樣的設(shè)計(jì)，學(xué)生能將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與自身生活經(jīng)驗(yàn)聯(lián)系起來(lái)，從而更好地理解科學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)科學(xué)思維。第二，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師可以設(shè)計(jì)一些具有啟發(fā)性的問題，引導(dǎo)學(xué)生思考并提出解決方案。如在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)意外結(jié)果時(shí)，教師可以引導(dǎo)學(xué)生圍繞這些結(jié)果進(jìn)行討論，探究產(chǎn)生這些結(jié)果的原因，從而培養(yǎng)學(xué)生解決問題的能力，提高其觀察能力和分析能力，促進(jìn)其思維能力的發(fā)展。第三，為了增強(qiáng)學(xué)生的參與感和體驗(yàn)感，教師可以提供具體實(shí)物或模型，讓學(xué)生通過(guò)觀察和操作實(shí)物或模型深入理解實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)原理，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探究興趣[3]。如在教學(xué)中，教師可以使用動(dòng)物模型、植物模型或簡(jiǎn)單的科學(xué)儀器模型等，讓學(xué)生近距離接觸并參與實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)他們的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和參與度。

四、重視問題導(dǎo)向，增強(qiáng)學(xué)生的批判性思維

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)該重視問題導(dǎo)向，以增強(qiáng)學(xué)生的批判性思維。第一，引導(dǎo)學(xué)生思考和解決實(shí)際問題是提升學(xué)生批判性思維的重要途徑。對(duì)此，教師應(yīng)在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中引入現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)問題，激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲，同時(shí)引導(dǎo)學(xué)生提出問題并運(yùn)用科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能設(shè)計(jì)解決方案，培養(yǎng)學(xué)生的問題意識(shí)和解決問題的能力。教師可通過(guò)這些具體問題導(dǎo)向的教學(xué)策略，幫助學(xué)生更好地理解和應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，培養(yǎng)他們主動(dòng)思考和批判分析的能力。第二，培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的重要目標(biāo)。為此，教師應(yīng)注重引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察、比較和分析，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的分析能力和批判思維；鼓勵(lì)學(xué)生提出疑問，并對(duì)結(jié)果進(jìn)行推理和判斷，培養(yǎng)學(xué)生的論證能力和批判性思維；引導(dǎo)學(xué)生對(duì)不同觀點(diǎn)和結(jié)論進(jìn)行評(píng)價(jià)和選擇，培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力和判斷能力[4]。通過(guò)系統(tǒng)的訓(xùn)練和實(shí)踐，學(xué)生能夠逐漸形成獨(dú)立思考、客觀分析的批判性思維模式，為其未來(lái)的學(xué)習(xí)和生活奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。第三，小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生自主探索，通過(guò)實(shí)際操作和實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力。教師可以設(shè)計(jì)開放式的實(shí)驗(yàn)任務(wù)，鼓勵(lì)學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)方案和方法，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力。此外，教師還應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果進(jìn)行總結(jié)和反思，培養(yǎng)學(xué)生的自我評(píng)價(jià)能力和學(xué)習(xí)能力。通過(guò)這些措施，學(xué)生能夠在自主探索中提升批判性思維，培養(yǎng)解決問題的能力[5]。

五、指向?qū)W生思維能力發(fā)展的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)案例分析

（一）沉浮與什么因素有關(guān)

該實(shí)驗(yàn)主要是探究物體的沉浮與密度因素之間的關(guān)系。教師準(zhǔn)備不同形狀和大小的物體（如小木塊、塑料球、金屬塊等）、容器（如水槽、水盆等）以及水。步驟1，準(zhǔn)備容器，并裝滿適量的水。步驟2，選取一個(gè)物體（如小木塊），將其輕輕放入水中觀察并記錄沉浮情況。然后，重復(fù)步驟2，選取不同形狀和大小的物體進(jìn)行觀察和記錄。步驟3，分析觀察結(jié)果，總結(jié)物體的沉浮與密度因素的關(guān)系。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，物體的沉浮與其密度有關(guān)。密度是物體單位體積的質(zhì)量，通常用公式“密度=質(zhì)量/體積”表示。在實(shí)驗(yàn)中，物體的形狀和大小會(huì)影響其體積，而物體的質(zhì)量則影響其密度。當(dāng)物體的密度大于水的密度時(shí)，物體下沉；當(dāng)物體的密度小于水的密度時(shí)，物體浮起；當(dāng)物體的密度等于水的密度時(shí)，物體懸浮在水中。

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以理解物體的沉浮與密度因素之間的關(guān)系。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)記錄的方式，可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的興趣，增加學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的理解和記憶。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，并妥善處理廢棄物。這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更全面地理解沉浮原理，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維。

（二）水沸騰現(xiàn)象的觀察

該實(shí)驗(yàn)主要是觀察和探究水的沸騰現(xiàn)象，了解水的沸點(diǎn)和沸騰過(guò)程。教師需準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料包括電熱水壺或煤氣灶、燒杯或鍋、水、溫度計(jì)、計(jì)時(shí)器、安全手套和抹布。步驟1，準(zhǔn)備一定量的水，并將其倒入燒杯或鍋中。如果使用電熱水壺，將水壺插上電并加熱；如果使用煤氣灶，將燒杯或鍋放在爐灶上加熱。步驟2，用溫度計(jì)測(cè)量水的溫度，并記錄下室溫下水的初始溫度。同時(shí)啟動(dòng)計(jì)時(shí)器，觀察并記錄下水開始冒泡的時(shí)間點(diǎn)。步驟3，繼續(xù)觀察水的變化，直到水完全沸騰為止，記錄下水沸騰時(shí)的溫度。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，水的沸騰是由于水受熱后溫度達(dá)到一定值，水分子開始劇烈運(yùn)動(dòng)，液態(tài)水轉(zhuǎn)化為氣態(tài)水蒸氣的過(guò)程。這個(gè)臨界溫度就是水的沸點(diǎn)，不同海拔和環(huán)境下水的沸點(diǎn)會(huì)有所不同，通常情況下海平面的水的沸點(diǎn)約為100攝氏度。沸騰時(shí)產(chǎn)生的氣泡是由于形成的水蒸氣從液態(tài)水中釋放出來(lái)。

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀地觀察水的沸騰現(xiàn)象，從而了解水的沸點(diǎn)和沸騰過(guò)程。同時(shí)，教師可以通過(guò)實(shí)際操作和數(shù)據(jù)記錄，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力。此外，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以強(qiáng)化學(xué)生對(duì)科學(xué)原理的理解和記憶。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師要提醒學(xué)生注意安全，避免燙傷和其他意外事件發(fā)生。在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師要引導(dǎo)學(xué)生及時(shí)清理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，并妥善處理廢棄物。這一實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更深入地理解水的沸騰現(xiàn)象及其背后的科學(xué)原理，培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維。

（三）形狀與抗彎曲能力

該實(shí)驗(yàn)主要是觀察和測(cè)量不同形狀材料的抗彎曲能力，探究形狀對(duì)物體抗彎曲能力的影響。實(shí)驗(yàn)材料包括不同形狀的材料，如方木、圓柱、方管（不同形狀的材料樣品需保證具有相同的長(zhǎng)度）等，以及支撐架、測(cè)力計(jì)、尺子或標(biāo)尺。步驟1，將每種形狀的材料樣品放置在支撐架上，并確保樣品的一端懸空。步驟2，在另一端使用測(cè)力計(jì)施加垂直向下的力，逐漸增加力的大小直至材料發(fā)生變形或斷裂。步驟3，記錄下此時(shí)的力值。步驟4，使用尺子或標(biāo)尺測(cè)量并記錄材料發(fā)生變形或斷裂時(shí)的位移距離。步驟5，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)比不同形狀材料的抗彎曲能力，進(jìn)而得出結(jié)論：不同形狀的材料在相同條件下的抗彎曲能力不同，這與其形狀特征有關(guān)，例如，相同長(zhǎng)度下，方形截面的材料通常比圓形截面的材料具有更高的抗彎曲能力。

通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以直觀地觀察和比較不同形狀材料的抗彎曲能力，并通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)記錄，提升自身的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力和數(shù)據(jù)分析能力。此外，實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以增加學(xué)生對(duì)力學(xué)原理的理解和記憶。在實(shí)驗(yàn)前教師可以進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解，介紹材料的抗彎曲能力與形狀的關(guān)系。學(xué)生可以進(jìn)一步探究其他形狀對(duì)材料性能的影響，如不同截面形狀（如三角形、橢圓形等）對(duì)材料的影響，不同材質(zhì)（如金屬、塑料、木材等）在相同形狀下的抗彎曲能力比較。這些實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生更深入地理解形狀對(duì)材料力學(xué)性能的影響，從而培養(yǎng)他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維。

六、結(jié)束語(yǔ)

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是至關(guān)重要的。本文探索了小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑，旨在為學(xué)生思維能力的發(fā)展提供一些啟示和指導(dǎo)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、現(xiàn)象觀察、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論推理等一系列思維活動(dòng)。通過(guò)這些活動(dòng)，學(xué)生不僅可以積累科學(xué)知識(shí)，還可以培養(yǎng)觀察能力、推理能力、問題解決能力等，從而促進(jìn)思維能力的全面發(fā)展。希望今后能有更多的研究者和教師加入這一領(lǐng)域的研究中，共同推動(dòng)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

李甜甜.利用信息技術(shù)提高小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率的策略研究[J].天天愛科學(xué)（教學(xué)研究），2022（4）：17-18.

顧秀梅.運(yùn)用信息技術(shù)有效提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的路徑探索[J].教育研究，2021，4（1）：180-181.

孫達(dá)勛.“任務(wù)驅(qū)動(dòng)”下的小學(xué)生科學(xué)思維能力培養(yǎng)[J].基礎(chǔ)教育論壇，2021（35）：31-32.

許亮.教給思路和方法注重培養(yǎng)學(xué)生思維能力[J].小學(xué)科學(xué)：教師，2021（9）：132.

蔡玉霞.運(yùn)用信息技術(shù)有效提升小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的路徑探索[J].財(cái)富時(shí)代，2020（12）：42-43.

作者簡(jiǎn)介：杜芳（1990.12-），女，貴州納雍人，任教于貴州省黔西市林泉鎮(zhèn)林泉小學(xué)，一級(jí)教師，本科學(xué)歷。

方杰（1987.9-），男，蒙古族，貴州黔西人，任教于貴州百里杜鵑管理區(qū)仁和彝族苗族鄉(xiāng)仁和中學(xué)，高級(jí)教師，本科學(xué)歷。