小学科学实验操作技能的培养
——三环教学法
小学科学实验及其教学是小学科学教学的重要组成部分，它既是科学教学的重要基础，也是科学教学的重要内容和方法。根据美国教育家布卢姆教育目标分类理论，学生实验教学目标体系是由认知领域、情感领域和操作技能领域建构而成。本文就操作技能领域对小学科学实验进行初步探讨。
一、实验操作技能结构能力目标
按照教育学、心理学的原理，由简单到复杂，由低级到高级的认知规律，参考我国教育心理学界对操作技能形成过程的划分。对小学生科学实验操作技能能力目标进行分类： （一）模仿
模仿是在教师指导下，学生对教师所做的示范动作进行仿效的一系列行为方式，它包括分解模仿和整体模仿两个方面，是操作技能掌握的开端。 （二）定式
定式是在模仿的基础上，能够连贯的、一体化地完成动作，并基本符合要求，是学生完全在独立意识下进行的操作。 （三）定型
定型是在学生具备了定式操作之后，经过进一步的强化训练，技能有了进一步提高，使实验操作达到动力定型的程度。 二、科学实验“三环教学法”
在全日制义务教育科学（3-6年级）课程标准中对于科学探究有这么一段论述：“小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。科学素养的形成是长期的，早期的科学教育将对一个人科学素养的形成具有决定性的作用……。”可以看出，小学科学课程的核心理念是全面提高每一个学生的科学素养。
如何才能有效地全面提高每一个学生的科学素养呢？ 就实验教学而言，我们认为，应该对原有的科学实验教学计划、教学方法等，提出新的设想，提出更为严谨科学的实验操作要求和方式方法。为此，我们对小学生科学实验操作技能能力目标进行了分类。在此基础上，提出了科学实验“三环教学法”：仿效模仿、独立定式、动力定型三个阶段。
科学实验“三环教学法”遵循由低到高、由浅入深、由简单到复杂、由感性到理性的认识规律，主要论述各个阶段的能力目标、学生的外显行为及老师在实验教学时的方式方法。 （一）仿效模仿
1、仿效模仿阶段的观察点
在小学生科学实验操作技能形成过程中，模仿观察点主要归结为：
（1）知道实验中所用基本仪器的名称、操作方法、操作要领和读数方法，并能正确地读出测量的数据。
（2）知道观察对象的主要特征及其变化的条件。 （3）能用恰当的语言对观察到的现象进行描述。 （4）能重复教师的示范动作。 2、仿效模仿阶段学生的行为特点
处于仿效模仿水平上的学生活动方式的特点为：
（1）行为方式的速度和品质方面，表现为动作迟缓，动作形成的正确性、稳定性与灵活性都较差。
（2）行为方式的结构方面，动作之间不够协调，常有顾此失彼的千扰现象;动作系列的
直觉性较差，不善于把各个分解动作联结成整体，动作的正确顺序也常违反，有时还掺杂着多余的动作。
（3）动作的控制方面，动作的执行往往是在视觉的支配下完成的，动觉的监督作用不明显，知觉的广度、精确性、敏锐度及辨别力都较差，难以分配注意，常有顾此失彼的现象。 （4）动作的掌握感觉方面，常感到紧张，容易产生疲劳。处于模仿水平的学生，只能进行简单的实验。
3、仿效模仿阶段教师的教学方法 小学科学实验教学中，在学生的实验能力目标处于模仿阶段时，我们不单要重视实验的知识教学作用，更应该重视实验过程的示范作用（多做实验演示），示范时，要与讲解相结合，示范操作必须准确，操作速度必须把握适度，这对形成学生正确的实验动手技能是至关重要的。因此，要求学生必须认真聆听教师的每一条讲解要领，必须始终注意模仿老师的每一个示范动作的节奏速度。
模仿是最直接有效的学习方法，在模仿过程中，学生的每一个实验操作动作可以得到及时检验和校正。反复模仿可以巩固正确的动作，校正错误的动作，以求达到完善实验要求。只有正确的模仿才能形成学生正确的动手技能，实践告诉我们，要动手技能达到高级阶段，反复练习则是其基本要求。而熟练操作是高级阶段的基本标准，技能动作的连贯性、整体性则是熟练操作的基本体现。 （二）独立定式
1、独立定式阶段的观察点
在小学生科学实验操作技能形成过程中，独立定式观察点主要归结为： （1）能按照基本仪器的操作步骤，对基本仪器进行调试和操作，即做到“会拿”、“会放”、“会调”、“会接”、“会读”。 （2）能按照实验目的和要求，正确地选择仪器和器材，对仪器和器材能进行正确地组装，并使仪器布局合理，便于观察、读数和操作。
（3）能够排除仪器的简单故障，并了解产生故障的原因。
（4）会正确地选择观察对象，准确地观察、读数，独立地设计表格，认真无误地纪录实验数据。
（5）实验完毕后，能对实验仪器和用具进行整理。 2、独立定式阶段学生的行为特点
处于独立定式水平上的学生活动方式的特点为：
（1）活动方式的速度与品质方面，动作时快时慢，不稳定，动作的某些环节在衔接上时有停顿现象。
（2）活动方式的结构方面，动作趋于协调，能有意识的把分解动作联成整体，动作时间的相互干扰减少，同时多余动作逐步消失。
（3）操作的控制方面，视觉的控制不再起主要作用，逐步让位于动觉控制，但动觉控制不稳定，在条件变更的情况下，视觉控制先起作用。定式操作水平是学生分组实验至少应达到的水平。
3、独立定式阶段教师的教学方法 小学科学实验教学中，在学生的实验能力目标处于定式阶段时，教师要根据教学目标、要求，制定十分严谨的实验教学计划和十分有效的实验教学方法、步骤。一般具有四个方面的要素：1、培养学生认真细致地观察实验现象、观察实验步骤的能力。2、提高学生对实验现象、实验步骤的分析和概括的能力。3、训练学生应用所学知识解决实验中简单问题的能力。4、逐步形成学生独立操作实验的能力。 （三）动力定型
1、动力定型阶段的观察点
在小学生科学实验操作技能形成过程中，动力定型观察点主要归结为： （1）能够熟练地调试和操作仪器。 （2）能在较短的时间内组装好仪器。
（3）能对组装好的仪器较为熟练地进行调试和操作。 （4）能熟练、协调地完成操作过程 2、动力定型阶段学生的行为特点
处于动力定型水平上的学生活动方式的特点为：
（1）行动的速度和品质方面，动作灵敏，具有高度的正确性与稳定性。在各种条件下都能顺利地完成实验任务。
（2）行动的结构方面，动作间的不协调现象与干扰现象消失。能够达到高度协调一致，动作的连贯性、整体性、简易性加强，不再有多余动作。
（3）动作的的控制方面，视觉的监督作用大大降低，而动觉的控制作用增强，知觉的广度、精确性、灵敏性和判别力大大提高。
（4）动作的自我感觉方面，紧张感逐渐消失，疲劳感也相对降低。处于定型操作水平时，标志着学生具体的实验技能已经形成。 3、动力定型阶段教师的教学方法 小学科学实验教学中，在学生的实验能力目标处于定型阶段时，教师一是要策划好适合本阶段实验探索和研究的方向性课题，供学生进行探索、研究。二是提供有利于学生开展实验探索、研究的良好环境和相关设备。三是对学生在实验中的发明、创造，及时给予总结、宣传、表扬；并对于发现的问题，及时地给予纠正。 三、由扶到放，逐步培养学生的实验操作技能 对照小学生科学实验操作技能能力目标分类，我们发现，培养学生的实验操作技能和培养其他任何一门技能一样，需要经过一个由易到难、由扶到放、循序渐进的过程。科学实验“三环教学法”就是这一过程的体现，其实，这一点在任何一套科学教材中都能体现，不管是整体编排上还是每课实验中。
从教材（教科版）的整体编排上看（以对比实验为例）。三年级在“比较叶片的大小”、“ 比较硬度”、“谁更柔韧”、“ 谁更容易吸水”、“ 比较水的冷热”、“ 加快冰的融化”等课就渗透了一点对比实验的方法；四、五年级则以对比实验为重点，有“溶解快慢的对比实验”、“摆的研究”、“不同电路的对比实验”和“太阳能吸收快慢的对比实验”等实验；六年级虽然不是以对比实验为重点，但仍然有许多对比实验内容。例如，“水蒸气凝结与湿度的关系”、“种子萌发的条件”、“植物的向光性和向水性”、“动物对光和温度的反应”等都涉及对比实验。由此看来对比实验在整个教材中呈点滴渗透——初步学会——学会应用等几个发展阶段。整个对比实验的内容是由易到难，教师的指导由扶到放，学生的学习是由不自觉接受到自觉应用。
从每一课的实验安排来看，同样也经过一个由扶到放、由学习到应用的过程，即一般要经过教师演示——教师指导学生半独立实验——学生独立实验的过程。例如，在“溶解的快与慢”一课中，三个实验就是这样设计安排的。首先由教师演示第一个实验“搅拌对溶解快慢的影响”。演示前，先引导学生分析课题并确定实验方法，强调相同条件，突出对比因素，使学生充分体会实验的因果关系，初步明确对比实验的原则和方法。在演示的基础上，在做第二个实验时，教师可以只提出实验课题——“温度能影响物质的溶解吗？”，不指明具体实验方法，而是提出一些与实验有关的问题让学生思考。比如，这个实验的对比因素是什么，哪几个因素需要相同？实验组与对照组有哪些区别等问题，然后让学生自己做实验。这时教师在学生做实验的过程中，及时纠正学生在方法和操作等方面的问题。经过教师演示和学生半