三化一評：提升學生科學實驗操作能力
——以教科版四年級上冊“溶解”單元為例

□姚利明

2018 年浙江省中小學教育質(zhì)量綜合評價監(jiān)測于10 月25 日進行全省檢測。本次監(jiān)測，小學科學的重點為四年級的教學內(nèi)容，并增加了實踐操作能力的考查。從近幾次浙江省級質(zhì)量監(jiān)測及各地市組織的教育質(zhì)量監(jiān)測的結(jié)果來看，都反映出相似的問題：學生科學實驗的操作能力，始終是個弱項，如正確使用酒精燈（包括點燃及熄滅的操作），較多學生特別是女生，很難得滿分。

綜合分析學生實驗操作能力弱的原因，主要有以下幾點。

一是課堂指導不細，實驗探究不真。當前，科學課由其他學科教師兼任是普遍現(xiàn)象，尤其是一、二年級開設科學課以后，科學專職教師嚴重缺乏。在實際教學中，教師把分組實驗變?yōu)檠菔緦嶒?、演示實驗變?yōu)椤翱陬^實驗”、探究實驗變?yōu)轵炞C實驗的現(xiàn)象普遍存在。有些教師的演示實驗操作不規(guī)范、不科學，又缺乏對學生的指導規(guī)范，從而導致學生動手實驗時操作不規(guī)范、不嚴謹。

二是小組分工不均，實驗探究不全。課堂的分組探究實驗，通常以4人小組合作的方式展開。由于小組成員分工及學生個體差異，在實際的課堂教學中，常?？吹接袀€別弱勢的學生動手實踐的機會少，女生更甚。有時雖然按實驗操作步驟合理分工了，但就整個實驗過程來講，學生個體的參與度及實驗的完整性是缺失的。

三是探究時間不足，實驗探究不深。由于受課堂時間的約束，許多實驗操作很難讓學生深入和持久地進行探究，如“溶解”單元的過濾實驗。而課后，又受實驗材料和器材條件等限制，學生很難再次進行實驗操作的鞏固，這在一定程度上削弱和限制了學生探究能力的提升。

針對上述問題，筆者以教科版四年級上冊“溶解”單元為例，提出解決策略，以期切實提高學生科學實驗的操作能力。

一、課前“趣化”，讓學生走近實驗

興趣是最好的老師。學生對于科學探究充滿了純樸的熱愛，有著與生俱來的好奇心。教師應該結(jié)合教材內(nèi)容，借助生活中常見的、易獲取的材料，讓學生在課前嘗試一些簡單的實驗探究活動，充分激發(fā)學生的學習興趣，為課堂的深入學習作好鋪墊。

例如在教學《水能溶解一些物質(zhì)》一課前，教師可提前將洗凈、曬干的沙子裝入塑料密封袋中分發(fā)給學生，讓學生在家利用玻璃杯、筷子等材料探究“沙子在水里的狀態(tài)”，并完成教師提供的“課前‘趣味’實驗活動記錄單”（表1），上課時將成果與大家分享。而這一小袋普普通通的沙子，足以讓學生激動好久：帶著這一小袋“寶貝”回家，迫不及待地動手實驗一番。

表1 課前“趣味”實驗活動記錄單

教師也可以布置“為長輩泡糖茶”的實踐活動，讓學生利用廚房的白砂糖，開展課前“趣味”探究活動，完成相關記錄單。

經(jīng)過課前“趣化”的探究實驗，學生獲得了直接的體驗、發(fā)現(xiàn)、感悟，在課堂學習時，能更加專注，也能更主動地與同伴、老師交流。

二、課中“細化”，讓學生走進實驗

科學實驗探究是件嚴謹?shù)氖虑??！皩嶒灢僮鞯囊?guī)范步驟、小組實驗的合理分工、實驗過程中應關注的重點、實驗結(jié)束后記錄和分析數(shù)據(jù)的方法”等方面內(nèi)容，都需要學生在實驗探究前就明確。

《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》一課在探究“高錳酸鉀在水中是怎樣溶解的”時，教師應當提醒學生關注以下幾點（見圖1）。

圖1 “高錳酸鉀在水中是怎樣溶解的”實驗提示圖

這個實驗，看似簡單。但如果教師在實驗前不加以強調(diào)和指導，學生實驗操作時容易出現(xiàn)或因高錳酸鉀加多了，或未進行觀察就攪拌了的情況，從而導致無法細致地觀察到高錳酸鉀“剛進入水中時—輕輕攪拌后—充分攪拌后”所呈現(xiàn)的不同的實驗現(xiàn)象。以上提示簡潔明了，學生按此提示規(guī)范實驗，就能觀察到高錳酸鉀溶解過程中的許多細節(jié)。

在《液體之間的溶解現(xiàn)象》一課的實驗探究中，同樣需要學生“細化”實驗操作。將無色透明的膠水和酒精分別倒入水中，仔細觀察“剛進入水中時—輕輕攪拌時—充分攪拌后”的狀態(tài)。膠水和酒精溶解于水時的細節(jié)，如果不經(jīng)教師“細化”提醒，學生同樣是很難關注、觀察到的。

此外，“溶解”單元中有關攪拌的方法、酒精燈的使用、蒸發(fā)實驗等實驗操作，也都需要教師加以引導。教師可以通過全班演示、個別指導等方式，細化實驗步驟及方法，引導學生關注實驗規(guī)范及實驗現(xiàn)象，將實驗操作常規(guī)落實到位，讓學生真正地“走進”實驗，規(guī)范、科學地操作，經(jīng)歷“像科學家一樣進行研究”的過程。教師要“細化”培養(yǎng)學生扎實地掌握這些常用的、基礎的實驗技能，這對提高學生實驗操作能力，確保學生以后實驗操作的科學性和正確率有著重要意義。

三、課后“深化”，讓學生走出實驗

由于受教學內(nèi)容及教學時間的限制，學生的課堂實驗，有的因需要較長時間而無法在課堂上完成，有的因缺乏更多的材料而無法進行大數(shù)據(jù)探究。即使是可以順利完成的課堂實驗，也因為分組實驗的分工問題，學生可能只是參與了實驗的某一部分，缺少實驗的完整性體驗。

因此，教師可以結(jié)合教材內(nèi)容及學生實際，給學生提供一些材料（包括紙質(zhì)的記錄表單、探究方案及建議、自制實驗材料清單等），給予學生一些引導和幫助，鼓勵學生在課外繼續(xù)深入探究。

例如，《水能溶解一些物質(zhì)》一課“面粉在水中長時間靜置后的狀態(tài)”，教師可以讓學生在家里繼續(xù)進行探究、觀察，因為靜置一晚上，面粉的沉淀現(xiàn)象會更加明顯；給學生提供一張濾紙，讓學生嘗試在家里鞏固過濾實驗。學習《液體之間的溶解現(xiàn)象》一課后，教師可以引導學生利用家里的洗潔精、沐浴露、黃酒、醬油等材料繼續(xù)進行探究，還可以結(jié)合《不同物質(zhì)在水中的溶解能力》《溶解的快與慢》《100ml 水能溶解多少食鹽》等內(nèi)容，引導學生尋找更多的實驗材料繼續(xù)進行探究，如味精、白糖、水果糖、洗衣粉、小蘇打、肥皂粒、牙膏……《分離鹽和水的方法》一課，教師可以引導學生在家長的幫助下，借助廚房里的金屬調(diào)羹、平底鍋等器具嘗試再次進行探究，也可以嘗試對含有味精、白糖的溶液進行“分離”實驗。

當然，教師也可提供簡單的實驗探究方式，鼓勵學生根據(jù)教材內(nèi)容，利用生活中常見的材料開展相關性的探究實驗，鼓勵學生進行實驗創(chuàng)意設計，如“過濾實驗”“蒸發(fā)實驗”的改進。

學生有了課堂探究的基礎，有了教師引導的支持，課外探究就會更深入。繼續(xù)探究的過程，一方面鞏固了課內(nèi)所學的知識和初步掌握的實驗技能，另一方面提高了學生的動手能力、創(chuàng)新能力，更重要的是培養(yǎng)學生的獨立思考、自主探究和良好的學習方法。

四、全程多元展評，讓學生走向全面

對學生科學探究活動進行評價，不僅要關注學生對科學知識的認識，還要著眼于他們的終身發(fā)展，發(fā)現(xiàn)并發(fā)展他們多方面的潛能，促進學生探究活動的深入及全面發(fā)展。因此，教師應重點關注學生實驗探究過程中的表現(xiàn)，包括科學態(tài)度、操作技能等，采用多元的評價方式，進一步促進學生實驗操作能力的提升，推動學生深度學習。

在執(zhí)教《水能溶解一些物質(zhì)》一課時，教師可展示學生的“課前趣味實驗活動記錄單”，通過交流使學生達成“沙子會在水底沉淀下來，沒有什么變化”“開始，白糖顆粒沉淀在水中；經(jīng)過攪拌，顆粒慢慢不見了。水均勻地變甜了”的共識。學生的記錄單、展示和交流過程中的表現(xiàn)都可以作為評價內(nèi)容。

教師應鼓勵學生將課后開展的深度探究活動，以手機拍攝視頻的方式保存下來。教師可以根據(jù)學生提交的課外探究微視頻，對學生的實驗操作進行評價，挑選出科學、規(guī)范、有創(chuàng)意的實驗探究作業(yè)進行課堂展示、分享，也可以結(jié)合年級、校級層面的“我是小小實驗王”“創(chuàng)意實驗小達人”等展評活動，進一步鞏固學生的實驗操作技能，讓學生在參與中提升，在交流中進步，在分享中成長。

“課前趣味活動記錄單”“課后深度探究微視頻”和教師對學生課堂實驗操作的評價記錄，都是非常好的過程性資料，是教師對學生進行學業(yè)評價的重要依據(jù)之一。通過以上多角度、全過程的評價，可進一步提升學生的探究意識和探究能力。

實驗探究能力的培養(yǎng)，非一朝一夕之事。它需要一個漫長的過程，必須在探究實踐中不斷積累。因而廣大科學教師要轉(zhuǎn)變觀念，在科學探究過程中充分認識自己的主導地位，通過“三化一評”，持續(xù)引導學生扎實開展實驗操作及深度探究，使學生在探究活動中不僅學到知識，還要學會探究的方法和技能，提升自己的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力，為繼續(xù)學習和終身發(fā)展打好基礎。