（壹）學生在實驗活動中思維匱乏或具淺表性
學生的科學實驗還只是停留在兒童嬉戲活動的層次，把壹個個實驗當作體育課裏的遊戲，“圖”個熱鬧，並沒有把自己當作“小科學家”來研究問題。雖然學生在活動中情感、態度得到了陶冶，但是熱鬧有余、思維不足，科學實驗的更重要的任務建構知識層面缺失，只停留在感性認識的基礎上，對後續的學習存在著很大的隱患。
（二）實驗活動中學生參與率低下，缺少合作
在實驗活動過程中，以小組合作形式是活動的主要形式，在小組討論中，有些學生莫不做聲，只顧自己做事，毫不理會老師和同學是怎樣去研究的，並沒有參與到活動中來，覺得自己是“觀眾”；也有些學生把實驗儀器牢牢地控制在自己手裏，把這份探究的權利留給自己，並沒有合作的意識，這大大影響著實驗的開展。
（三）實驗活動操作不規範，處於無序自由狀態
新課開始，學生往往能堅持壹段時間，但是總不能堅持很久，他們總想自己操作，總認為實驗很簡單，無需老師講得那麽清楚，堅信自己能順利完成實驗。隨即帶來的自由探究帶來混亂的狀態，學生的學習處於壹種發揮性、無序性，對科學的真理現象蠻不在乎，遠離了教材的意圖，陷入了“玩玩”的狀態。
除上述三點外，實驗教學低效性的表現還有很多方面，例如，在科學課中，學生的自我約束能力很差，學習態度不穩定，總憑著壹時的興趣進行學習。這樣的現狀直接影響著學生對科學知識的積累、科學能力的培養，好多學生的心理活動基本上處於被動狀態，探究問題的興趣和動手創造能力更是不能充分發揮，那麽怎樣在科學實驗課中，變教師的主動為學生的主動，怎樣提高學生探究活動的有效性是壹個值得深思和探討的課題。
二、實驗教學有效性的實施策略
經過教研組兩年多的科學課堂教學實踐，我們努力從以下幾個方面去實踐，收到了較好的教學效果，現與大家***同探討：
（壹）落實科學課常規 規範學生課堂行為
蕭山區教育局教研室何樹德老師在《新教師的成長提示》中對我們年輕科學教師說過這樣的話：初為人師，走進課堂，走近學生，如果能構建起人性化的學習常規，對提高學習效率、學習質量是十分關鍵的。實施新課程以後，新的教學理念指引著教法和學法的變革。教師必須把每壹位學生的成長時時放在心上，要充分發揮每位學生的學習主動性，合作性、探究性。要實現這樣的變革，就勢必要構建新的學科教學常規。
何樹德老師將學習常規概括如下：
收集資料很重要，舉手發言要做到，聽清任務勤思考，觀察物體需全面，
實驗現象記得清，研究主題討論好，小組匯報集體議，組內活動音量低，
允許匯報聲音響，全班聽到要做到，同伴發言專心聽，如有補充要發表。
只要常規落實到位，我們的科學實驗就有了保證。學習常規不是要學生記憶背誦條文，而是理解後的行為守則，學生的自覺行動。筆者將何樹德老師關於科學課的學習常規打印出來，把它們抄寫在實驗室黑板的左側，讓他們每次走進實驗室從頭到尾讀壹遍，讓學生明白實驗課不是體育課、也不是活動課。
經過壹段時間的監督約束，學生自然能初步遵守，慢慢地習慣這樣的科學課堂學習。在分組活動時，能控制音量，不會認為教室是個農貿市場；也不會把分組活動誤解為自由活動，漫無邊際的學習。大部分學生能認識到自己存在的問題，只是明明知道還要再不小心中繼續違反，大多是想動手做個究竟，想弄個明白，這也是人之常情，畢竟他們還是學生！只要耐心教育，給他們樹立合適的標桿，經常提醒督促，他們會慢慢開始遵守課堂學習常規的，這壹點我們要充分相信他們。
（二）遵循實驗設計原則 設計有效實驗
1、實驗設計要符合小學生的認知規律
實驗探究活動的壹個重要功能是鍛煉培養學生的思維，因此在科學實驗中必須關註學生的思維特點。“小學生思維發展的基本特點是以具體形象思維為主要形式逐步過渡到以抽象邏輯思維為主要形式；但是這種抽象邏輯思維在很大的程度仍然是直接與感性經驗想聯系的，仍然具有很大成分的具體形象性。”（朱智賢）但在不同的年齡階段又存在著差異。
三、四年級學生年齡小，註意力不容易集中，往往憑壹時的興趣來學習，很不穩定，抓不住事物主要特征。設計實驗時要采取多種方式，調動他們的各種感官有意識地直接觀察事物。如：三上第壹單元中“植物的葉”壹課的實驗設計，我向學生提供大量的可供學生觀察的有代表性的實驗材料──植物的葉（楓葉——掌形葉；銀杏葉——扇形葉；竹葉——披針形葉；雪松——針形葉），讓學生在觀察、比較的基礎上，歸納總結出：大自然中同壹種樹的葉具有***同的基本特征，不同種樹的葉在形狀、大小、顏色等方面各不相同。
五、六年級學生已初步具備了觀察事物的能力，且能自己動手做壹些實驗。他們對神秘的自然界充滿了好奇，對探索自然奧秘充滿了自信。這時教師設計實驗，主要是以壹種引路的方式讓學生多動手，多動腦，自己動手實驗獲得結論，並自己設計實驗驗證結論。如：六上能量單元的《電磁鐵》壹課，有壹個研究電磁鐵的南北極與哪些因素有關的實驗，可以這樣設計：
（1）發現問題：各組電磁鐵釘尖、釘帽的南北極各不相同。
（2）猜測：電磁鐵的南北極可能和什麽因素有關？為什麽？
（3）每個小組確定壹個因素進行研究，並討論研究方案。
（4）匯報研究方案，明確操作要點。
（5）學生按方案實踐探究，教師巡回指導。
（6）學生上臺演示匯報交流。
2、實驗設計要符合小學科學學科特點
科學課具備自己的特點：1、實證意識：講求證據、實事求是；2、邏輯思維：符合邏輯的思考；3、質疑精神：能夠提出獨特的觀點。在科學課中，這三者是密不可分的，相互聯系、相互影響的，最終將培養學生的理性思維。那麽，在設計實驗時必須從學科特點出發，設計的實驗探究活動要基於學生的認知特點，要有利於學生進行自主探究。如，研究電磁鐵的南北極與哪些因素有關。我設計了如下環節：
（1）發現問題：各組電磁鐵釘尖、釘帽的南北極各不相同。
（2）猜測：電磁鐵的南北極可能和什麽因素有關？為什麽？
（3）每個小組確定壹個因素進行研究，並討論研究方案。
（4）匯報研究方案，明確操作要點。
（5）學生按方案實踐探究，教師巡回指導。
（6）學生上臺演示匯報交流。
（7）小結。課件出示：改變電池正負極接法或改變線圈繞線方向會改變電磁鐵的南北極。
在這個實驗設計中，學生經歷了發現問題——提出假設——制定計劃——實驗驗證——交流總結的這樣壹個科學探究過程，訓練了學生邏輯思維，培養了學生的實證意識和質疑精神。這樣的設計和操作是有效的。
3、實驗設計要聯系當地的自然條件
實驗內容、實驗對象、實驗方法等等需要是學生熟悉的，感興趣的，才能保證實驗的有效性，在設計時不僅要從學生的角度考慮，也要從學校和周邊環境去考量，教師要全面了解當地的自然資源，做到心中有數，並因地制宜的進行實驗設計，這樣方可如魚得水，運用自如。如設計六上第四單元“生物的多樣性”這類教學實驗時，要安排學生對校園裏生物的種類和分布調查時間，然後再給動植物分類，研究人的相貌差異，探究不同環境對生物種類和性狀的影響。通過研究知道生物種類和差別是多種多樣的，認識生物的多樣性與環境有密切的關系，知道生物多樣性的意義。最終明白生物的多樣性包括物種的多樣性、基因的多樣性和生態系統的多樣性。
（三）指導學生整個實驗過程 扶放結合有的放矢
小學科學高段實驗相對於三、四年級來說較為復雜，所以對於實驗和觀測的要求也有壹定程度的提高，很多時候我們便會擬訂很多的條條框框來限定規則，以求實驗順利有效的進行，但這種順利和有效完全降低了學生的獨立性。如在實驗操作前給學生制定這樣的實驗分工：
操作員：負責固定杯子，用手指控制杯底的小孔。
發令員：準確觀察水平面與杯子刻度，及時發令。
計時員：時刻關註時鐘，根據發令員的發令及時記下起止時間。
記錄員：將計時員測得的數據記錄在實驗記錄單中，並統計出所需時間記錄在黑板上（為記錄方便，“秒”用符號表示）。
這樣的實驗操作安排的確能指導學生有序快速的完成驗證過程，但是學生在這壹過程中只有動手並無動腦，他們根本不用去思考我怎樣能更好的操作。我們要怎麽分工，誰做什麽？這很重要，探究式學習強調的是分工合作。
指導學生整個實驗大致要經歷：發現問題→猜想與假設→設計實驗、進行驗證→討論和交流提煉結論→小結反思等過程。實驗過程中要扶放結合，教師要著重為學生搭好實驗活動的腳手架。
1、指導學生進行制訂實驗研究計劃
《科學（3-6年級）課程標準》在科學探究的具體內容標準中指出：能提出進行探究活動的大致思路，能對自己或小組提出的探究內容作出書面計劃。制訂計劃就是“事先想”，“想好了再做”。有了問題，我們就得思考壹下具體做哪些工作呢？如進壹步明確問題、準備材料、明確方法步驟等。為使探究活動更具目的性、計劃性，我們把“事先想”的內容記錄下來，想好了才能做。
如四上第壹單元“壹杯水能溶解多少食鹽” 壹課的實驗設計，教科書中給了壹個不完整的研究計劃的範例，以指導學生將提出的問題轉化為可操作和可進行研究的問題，並指導他們圍繞研究的問題做好相應的準備工作。是的，只有在準備好材料的前提下，我們走進課堂才有底氣。學生才會專註地聽老師上課，以至於開始動腦筋，思考問題，積極地投入到實驗當中去，開展研究，弄清真相。
課堂教學片斷：
師：教科書上的研究計劃是壹個範例，並不能概括所有的計劃，我們來制訂壹份詳細的計劃好嗎？
師：同學們，我們來看這個。（教師投影出示。）
研究計劃
壹、 研究的問題：100毫升水能溶解多少克食鹽？
二、 研究的準備： 100毫升水的燒杯、1小袋食鹽、1只小匙、
1根筷子、 1張記錄紙、 1臺天平
三、 人員分工：材料員 、 操作員
記錄員 、 匯報員
四、研究方法：
1、
2、
3、
五、實驗結論：
100毫升水在大約20攝氏度的水溫下，大概能溶解（ ）勺食鹽，約（ ）克。
實驗記錄單
食鹽（勺）
第1
第2
第3
第4
第5
第6
第7
第8
第9
第10
第11
第12
第13
第14
溶解的勺數請打√
生：莫不做聲，靜靜地看計劃。
師：明白怎樣寫計劃了嗎？我們壹起來商量商量。
經過壹段時間商量，我們最終研究方法大致統壹如下：
（1）、壹勺壹勺的加，每放壹勺食鹽用尺刮壹下。
（2）、等壹勺完全溶解後再加第2勺，這樣壹直加到食鹽難以溶解為止。
（3）、記錄完全溶解後的勺數。
制訂計劃不可能是壹次性完成的，還要有交流研討的活動，這樣能很好地填補了思維的“空白”，也為進壹步修正計劃做了必要的補充。小組如何分工呢？筆者認為可以這樣：壹名材料員、壹名操作員、壹名記錄員、壹名匯報員。分工合作，明確職責，提高小組學習的效率。方法如何？在這個實驗中，壹勺鹽是多少又是壹個變量。教師強調取壹勺鹽為壹平勺，用尺子把高出勺子邊緣的鹽輕輕刮去，實驗前教師要做好示範，這相當重要。同時讓學生明白，必須在溶解了第壹勺以後再加入第二勺，直到不能溶解為止，並及時做好記錄。
經過這樣的系統操作，學生也明白制訂計劃的重要性，每次實驗要經歷“事先想，想好了再做”的步驟。當然計劃的制訂也有不少的方法，我們不能壹個標準，盡量讓學生自己根據自己想研究的問題去制訂，充分發揮他們自己的創造才能。有了計劃，實驗的開展也有章可循了，實驗的效率就大大提高了，減少了無謂的時間，少走彎路，向著有效的學習目標邁近。
2、引導學生在實驗活動前猜想和假設
當要研究的問題提出以後，我們壹般會讓學生猜想和假設，如果只是為了得到答案走走形式，那探究活動的過程就會顯得毫無意義。因為學生根本體驗不到科學家發現這壹真理時的思維過程。
例如：三下第五單元“物體在水中是沈還是浮”壹課實驗設計中，“推測蠟燭、橡皮、回形針、胡蘿蔔、鐵螺帽……在水中是沈還是浮”的活動過程中，學生依據生活經驗，是能做出自認為有“根據”的預測的，教師要讓學生說說自己“根據”。對有的假設教師可以作指導性提問，學生在教師指導性提問的幫助下，形成的假設，會是壹個在學生壹定思維下的假設，而不是科學性不強的揣測。
所以引導學生在活動中猜想和假設也尤為必要，學生壹旦經歷了這個過程，他們在猜想和質疑中把問題推向高潮。學生在教師指導下，他們的思維從零亂變得有序條理；在開啟知識的大門時，學生的假設也變得更有懸念，促使自身更關註實驗的過程，指向更明確了。
3、控制實驗材料 明確實驗要求進行實驗驗證
很多時候，我們課堂的實驗步驟是由教師壹步壹步演示，學生按部就班的進行，或是簡單的操作。在整個設計實驗、驗證的過程中，從學生表面上看是參與了，其實質是處於壹種被動狀態，其心智活動很少的，不利於學生發展。
例如，四上第壹單元“高錳酸鉀溶解於水”的實驗活動中，教材插圖向我們展示了高錳酸鉀溶解水的現象。學生對這現象心存懷疑，怎麽會有這樣的情況呢？如果上課就借助插圖來進行教學，這樣上上算了，不再實驗的話勢必學生肯定把這個疑問永遠放在心裏，教學效果肯定不好。所以課前我為每四人壹小組準備了半杯水的燒杯、壹個小匙、壹瓶高錳酸鉀、壹根玻璃棒。講清實驗註意事項後，（如在實驗前向學生說明高錳酸鉀不能直接用手取，而應該用小匙等。）學生發現自己做出來的現象的確這樣，壹開始小顆粒進入水時就立刻溶解了，稍大點的顆粒因為沒有立刻溶解，這些大顆粒像絲帶似的沈到水底，成深紫色聚集在壹起。學生攪拌之後整杯水成紫紅色的溶液，最終顆粒不見了，全部溶解於水，說明高錳酸鉀是能溶解於水的，不像面粉那樣沈在燒杯底部。這樣學生在實驗中驗證、體驗、進步，在快樂中成長，學習效果也理想。
在學生探究活動的時候，教師往往有活動的提示。筆者認為有的活動要求，我們可以放手讓學生在討論中提出，當真的需要教師提出的時候，教師必須在學生活動之前交代清楚，在提供學生實驗材料之前先交代活動的要求，材料還在教師手中時，妳說話學生會聽，因為他們還想拿妳的材料，還不能自己去擺弄材料，但是如果妳沒有把事情交代清楚就把材料給學生，然後想起來還有要求需要補充的話，學生壹般是不會聽妳的了。所以對於活動提示，教師壹定在材料提供之前說明清楚，但是不能太多，最好不超過三條，清清楚楚的交代，否則學生記不住也做不好。
4、引導分析現象和數據 討論和交流提煉結論
實驗後的交流匯報，教師往往指向實驗結果，忽視對實驗現象和數據的分析和解釋，當學生說出結論後，往往我們做老師的就感到萬事大吉了；忽視表達與交流的過程，匆匆的走過場，沒有指出存在的問題，其中存在著相當大的隱患。甚至會扭曲實驗本來的結論，影響了正確的認識事物。首先要求學生關註實驗現象，透過現象看本質；再者引導學生整理數據和分析數據，重點培養數據意識；第三，討論和交流時壹定要進行提煉。在科學實驗課中，我們要讓每組同學進行實驗後的討論和交流，讓他們說說自己的看法，學生的見解未必是全面、有效的，在小組討論和交流中，學生的思維進行碰撞。在這樣集思廣益下，學生獲得了信息的整理、修正，更完善了當時的見解，步步向真理逼近。
5、小結反思
做完實驗，我們的確應該好好反思，為什麽有些實驗能成功？為什麽有些實驗會失敗？適當的反思有助於促進對原有知識的鞏固，也有助於找出失敗的原因，然後加以分析，找到關鍵的問題再實驗，再小結，在反思中學生意識到要想成功就必須努力，嚴格控制實驗變量，養成良好的觀察態度。
（四）保證實驗探究時間 創造拓展探究空間
科學探究需要時間。在學生對自己感興趣的問題展開研究的過程中，學生們得要有時間去試驗自己的新想法，得要留出出錯誤耽誤的時間，得要有時間作沈思默想，還得要有時間來展開討論。因此充足的時間成了學生參與探究活動不可或缺的前提。
在傳統的課堂教學中，教師總是追求“小步走”，設計很多環節，壹環緊扣壹環，講究水到渠成。這樣的課堂，學生的思維空間比較小，便於教師控制，但扼殺了學生的創造性思維，剝奪了學生在課堂裏自由思考的時間和空間。科學課堂必須給學生壹段完整的時間來進行探究，不要總是打斷他們的思維，不要讓20分鐘的實驗因為教師的不斷叫停而變成 10*2或5*4。在《電和磁》這壹課中，教學的重點放在如何使小磁針的偏轉現象變得更為明顯。按照壹般的處理，指導學生通電線圈也可以產生較大的磁性，讓學生嘗試，用不了幾分鐘時間，探究活動就結束了。但如果設計成在學生探究了幾種增加磁性的方法後，著重探究通電線圈的引出、不同繞法、放置方法等等，教師只是適時地提供相助錦囊，壹切活動都由學生按思路有條不紊的進行，直到全班同學都完成探究。這麽大塊的探究時間的保證，讓孩子在有計劃的實驗步驟下自主探究，增加了對線圈增大磁性的感性認識和科學認識過程。探究怎樣使小磁針偏轉幅度更大這個實驗，學生的發展情況不同是需要不同的時間的。課堂中可能會出現有的組已經完成，有的組還在繼續的情況；有時，由於時間的不充分也可能的出的結論是從書中“偷”來的；有的實驗的時間也很長。這個時候需要保證學生自主探究的時間。當然，在這20多分鐘的實驗探究時間裏，並不是放養式的自由探究和實驗，教師將是更加繁忙。在學生初步進行了怎樣增強小磁針偏轉角度的方法的探究活動後，會覺得自己的研究活動結束了，會覺得無事可做。赭石，教師適時的給小組提示卡，讓他們變得有事可幹，而且這個任務也能促進學生繼續對磁性增強的探究，這裏明顯體現壹個遞進的探究活動。在整個過程中，教師合理的利用實驗探究活動的時間差，提高了教學效率。
總之,“創新是壹個民族進步的靈魂，是國家興旺發達的不竭動力。壹個沒有創新能力的民族，難以屹立於世界民族之林。”讓學生自己設計和開展實驗，有利於培養學生的創新性思維。提高科學實驗教學的有效性是我們每壹個科學教師需要不斷探索和實踐的問題，讓我們在實踐的過程中多加交流，減少教學的低效性，為科學教學做出自己的貢獻。有效課堂作為壹種理念，更是壹種價值追求，壹種教學實踐模式，將會引起我們更多的思考、更多的關註，在實現真正意義上的新課標所倡導的“全面提高每壹位學生的科學素質”將是我們孜孜不倦的追求！