科学实验教学中的常见问题及反思
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小学科学课程标准明确指出“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学探究是科学学习的中心环节”。科学探究能力的形成必须通过动手动脑、亲自实践，在感知、体验的基础上内化而成，不能简单地通过讲授教给孩子，可见小学科学是一门以实验、观察为基础的课程。
实验教学在培养学生动手动脑和思维创新等方面发挥着重要作用。新课程标准实施以来，许多教师在实验教学上进行了创新和大胆尝试，提高了学生学习的主动性和积极性，但也暴露出一些问题。
1.实验器材选择不当
成功的实验教学首先要选择合适的实验用具和器材，但是在小学科学实验教学中，经常会出现教师实验器材选择不正确或者欠妥当的情况。
比如，教科版小学《科学》（下同）六年级下册《物质的变化》这部分内容，通过白醋与小苏打反应有新的物质生成，使学生明白什么是化学反应。有些教师用一次性塑料杯充当白醋和小苏打反应的容器。但实际上“酸”和“碱”是不能放在塑料容器中的，应盛放在玻璃器皿（如烧杯、玻璃杯）里。
再如，在《磁铁》的实验中，为了说明“磁性最强的地方是磁铁的磁极，磁铁有两个磁极”，必须将磁铁悬挂起来做实验。可是有些教师用铁架台悬挂磁铁，有些教师由于找不到合适的仪器甚至让学生用手拎着磁铁，这些做法都是欠妥当的。
2.混淆基本的科学概念
对科学概念的误解是一种十分普遍的现象，即使对一些最基本的科学概念，很多人也是一知半解。
有一次在五年级下册《光与热》的实验教学中，有学生问“为什么太阳光照在身上热，而月光不热呢？”有位教师回答“因为太阳光是热光，月光是冷光”。显然月光并非物理学上的“冷光”，是月球反射太阳光形成的。这种错误的解释使学生认为“冷光就是不热的、冷的光”，科学误解就这样产生了。
科学领域中“测量精确度”的概念也是很重要的，它不仅直接关系到科学结果的精确性与准确性，也关系到科学成果交流的科学性与规范性。有些教师在科学实验教学中忽视测量的精确度，不但质量与重量不分，而且记录数据时也非常随意。
以5.0cm与5cm为例，从数学角度讲它们的数值相同，但在科学上的意义不同，它们反映了两个不同的精确度，5.0cm表示十分位数是不确定数值，个位数是确定数值，也就是说它的精确值应在5.0～5.9cm间。而5cm则表示个位数是不确定数值，所以它的精确值在0～10cm之间。
在小学科学教学中虽然提倡按照儿童的年龄特征用他们能理解的语言进行教学，但是“通俗科学概念”并不等于“科学误解”。教师一定要注意科学概念的正确性，千万不可草率了事，从小培养学生严谨、求实的科学态度。
3.演示实验时违规操作
演示实验时，教师的一切操作都应该符合实验规则，并运用熟练的技巧进行演示。绝对不能出现手抓药品、手取砝码、用手或手帕擦拭光学镜头等违反操作规则的现象，否则会给学生带来很坏的影响。
但是在课堂上教师违规操作的现象却屡见不鲜，如三年级下册《温度和水的变化》中，用温度计测量水的温度。有些教师直接将温度计插在水中，不但使玻璃泡接触了容器的壁和底，而且读数时视线也没有和液面相平。正确的操作方法是：用拇指、食指、中指拿住温度计的上端；观察温度计的刻度时，视线要和液面相平；测量液体温度时，温度计要插入被测的液体中，不要让玻璃泡接触容器的壁和底，观测时温度计不要从液体中拿出。
再如，六年级下册《微小世界》，使用显微镜观察物体，有些教师在转动转换器时，用手指去扳物镜；还有些教师观察目镜时一只眼睁，一只眼闭，这些都是错误的。正确的方法是用手指握住转换器的边缘转动，用左眼观察目镜，右眼随手进行记录。
4.合作学习流于形式
“合作学习”强调组内的互相帮助，有助于培养学生的独立性和团队精神，是新课标非常提倡的一种教学手段。科学实验教学中，常常看到这样的情景：课堂里热闹非凡，但如果仔细观察一下就不难发现，每个实验小组每次探究活动总是那些成绩较好或动手能力较强的学生在做实验，其他人则成了旁观者，有的讲话聊天，有的做与实验无关的事，有的甚至嬉笑打闹。由于学生在小组探究活动时很难做到人人参与、互相交流，看似一派热闹的合作景象，实际上学生掌握的知识很少，实验效果甚微。
走出“合作学习”流于形式的误区，关键在于合理组织“合作学习小组”。教师应尽可能将学习能力、性格、家庭背景不同的学生分在同一组，并明确规定小组内每个人的职责，各职责必须定期轮换，这样才能实现互补长短、互相监督、共同发展的目标。
5.难以应对突发事件
创造一个探究性的、安全的、高效率的课堂教学环境是每个科学教师的共同追求，但是学生或教师在进行科学实验时，往往会由于仪器失灵或其他原因，使教学和探究过程出现意外。例如，四年级下册《简单电路》的实验教学，有时一个简单电路连接好了，可不知为什么小灯泡就是不亮，有些教师在遇到这样的突发事件时就会显得手足无措，浪费了许多时间，导致不能按时完成教学任务。
此外，实验中学生也经常会接触到一些化学物品和带有潜在危险的物品，如酒精、水银温度计、剪刀、小棒、玻璃等，而孩子天生的好奇心加上好动、好开玩笑等心理特征，使他们会做一些不应该做的事，造成一些意想不到的后果。如实验中被刀、玻璃割伤，在奔跑打闹中从椅子上摔下或滑倒等，有些教师由于缺乏经验，不得不中断正在进行的教学。
二、问题反思
我国小学科学专职教师队伍建设尚处于初级阶段，2002年才开始在一些高校开设小学科学教育专业，也就是说绝大部分现任小学科学教师职前都没有接受过系统的科学教育，造成知识面狭窄、科学知识匮乏、基本概念模糊。而小学科学教学内容的综合性与跨学科性给未受过系统专业教育的教师带来较多困难，尤其对那些职前教育是文科背景的教师这一问题更加突出。这导致部分教师在教学中出现“混淆基本概念”的情况，比如什么是溶液？牛奶、豆浆、食盐水、咖啡哪些是溶液？类似很简单的科学问题，很多教师的回答都是错误的，能做到对各学科知识融会贯通的非常少。
近年的各种调查更是表明，绝大多数小学科学教师由于没有接受过专门的科学技能训练，科学素养和实践能力普遍较低，教学中“只会说不会做”现象普遍 ，导致实验教学中违规操作、器材选择不当等现象时有发生。因此，要根本改变小学科学教育落后的现状，必须做到职后培训和职前培养两手抓，夯实教师的专业知识，加强科学技能训练，提高教师的动手操作能力。
1. 学校层面：直面现实，搭建好教研平台，提升在职教师专业水平
要改变这一现状必须加强科学教师的教学管理，从教师的实际需求出发，合理确定管理内容和管理方式。一方面，学校应当规范现有的教研活动和集体备课制度。首先，教研活动的时间安排要与语文、数学等学科错开，这样才能为兼职科学教师创造活动、交流的机会，进行的教学方法、教学困惑的教学研讨。其次，现行的集体备课往往备、教分离，由于没有统一的备课体系，使备课极为简单，只有教学流程没有教学反思，或者有超前备课却缺乏二次备课。因此备课一定要常态化、务实化，通过说课评课、教学研讨等方式促进教师勇于、勤于自我否定、自我反思。另一方面，学校可以针对本学科实际，创新教研方式，通过组建“教师发展共同体”来大力提升教师的实践操作能力。科学技能培训的主要目的是提高教师的动手能力，强调的是动手操作，有别于传统的校本培训、资格培训、岗位培训等。因此职后技能培训应突破传统的封闭模式，大胆创新，搭建一个由高校小学科学教育专业、地方教育行政部门和小学组成的“教师发展共同体”。利用这个平台，小学科学教师可以到高校实验中心培训，提高自己的动手操作能力；教育行政部门和小学能直接参与小学教育人才的培养。小学科学教育专业亦可得到小学名师名家的现场指导，提升专业内涵；同时，小学还能提供教育实践基地，师范生能深入小学，拜师学教，大大缩短上手时间。这必然是一个多赢的发展平台。
2. 教育行政部门层面：立足长远，加强职前培养，为改进师资水平结构未雨绸缪
规范、完善的职前教育是教师专业发展的良好基石，高等师范院校的小学科学教育专业或小学教育专业（科学教育方向）担负着为基础教育培养合格教师的任务。因此，要尽快构建小学教育专业的科学实践平台，设置相关的技能训练课程体系，如《小学科学实验与指导》《小学科技活动》《小学综合实践活动》等，对师范生进行有目的、有计划的科学技能训练，在巩固和应用理论知识的同时，提高观察、分析和解决实际问题的能力，提高动手能力和实践能力。使受过专门技能训练、具有较高科学素养的师范生进入小学，逐步改善小学科学师资结构。
（杭州师范大学初等教育学院 310036）