我們都知道實驗是兒童獲得感性認識的壹個基本途徑，做實驗也是小學科學課的壹個最顯著的特征，更是小學生學習科學的壹個基本方法。小朋友們通過做實驗認識事物獲得知識，通過做實驗掌握各種實驗方法，提高自己的動手能力，形成各種技能，發展他們的智力。
接下來我來談壹談實驗在低年級教學當中的作用。從自然科學的性質來看，自然學科研究的是學生周圍的壹些自然事物，而自然事物裏面的奧秘在實驗中比在其他自然活動當中更容易被揭露出來。因此，科學的性質就制約了學生學習科學的方法必須要通過實驗，學生參加實驗動手去做就能夠揭示事物的奧秘，提供學生最直接的感知的基礎。從科學課的內容來看，科學課裏面選擇讓孩子們動手研究的、探究的都是自己周圍的自然事物，是自然界實實在在的客觀存在體，他們與人們的生產生活息息相關、密切聯系。因此學生參加探究活動所做的實驗通常是看得見摸得著的，能夠從實驗中獲得最具體的、最直觀的和最生動的知識。從科學課的教學過程來看，實驗的教學方法其實與觀察差不多的，是完成教學中必不可少的。我們現在都知道課堂要做中學，學生要認識廣泛的具體的自然事物就必須親自參加實驗，而實驗是學生實踐活動的壹個重要的方面，我們現在都提倡壹個詞，叫做“實踐”，學生必須親自參加實踐，而實驗就是實踐。
所以從自然學科的特征，從科學課的特點，從科學教材的內容結構，從科學探究的過程這幾個方面來看都是具有“實踐”的特征的。加上低年級的學生認識自然事物的規律就是從具體到壹般，從直觀到
抽象，從感性到理性這樣壹個規律。遵循學生認知的心理特征在科學教學當中必須十分重視，讓學生參加做各種各樣的小實驗。而且從我的經驗來看，學生在實驗課上是最遵守紀律的，恰恰和老師們的壹些印象是非常相反的，我們的老師都以為壹做實驗學生的紀律就難以把控，實際上學生在做實驗的時候是最乖的。
低年級做的這些實驗有什麽特點和要求呢？就壹個詞“簡單”，其實低年級的實驗都是壹些簡單的操作、簡單的實驗、簡單的器材，這些做實驗的器材大多數都是非常容易收集的，容易準備的，也是學生身邊經常看到的壹些東西，這些東西就容易激發學生科學探究的興趣，就是會讓他感覺到科學探究並不神秘。目前小學科學教材中設計的實驗，主要讓學生進行壹些簡單的實驗操作，比如操作酒精燈、拆個玩具、研究樹葉等等，這樣可以培養他們的操作能力。
小學低段的實驗要求和小學中高年級的實驗要求相比，有下面幾個特點：第壹，低年級的實驗要求水平層次比較低，絕大多數是讓學生初步掌握，簡單的會做就行了，而且是在教師的具體指導之下。請註意小朋友做實驗的時候壹定是在教師的具體指導之下，是以收獲成功為壹個重要的標誌，品嘗失敗是中、高年級更多的去體驗，因為低年級的小朋友對實驗成功的渴求非常大，如果總是做不成功，他們會感覺到很失望，他們會放棄的。所以教師壹定要在這個過程中有適當的幫助，哪怕是手把手的教，讓學生模仿著做也是行的。高年級的實驗要求相對水平就要高壹些了，在實驗方法上要學會做對比試驗。低年級基本上只是簡單的觀察實驗，簡單的操作實驗，簡單的驗證實驗
就可以了。而到高年級的時候除了會做對比實驗，還要需要會做模擬實驗，並且會簡單的設計實驗來做。當然低年級也在嘗試著讓他獨立的設計實驗來證明自己的想法，雖然有，但要求相對來說比較低。而中、高年級的實驗要求是在低年級的基礎上逐步提高的，因此低年級參加的實驗就是最基礎的、最根本的實驗。
第二個特點，低年級的實驗器材相對來說是簡單的，容易找到的。比如證明空氣的存在，我們只需要水杯、水槽、手帕、塑料袋、泥土等普通的材料；比如玩轉小水輪，我們只需要壹個軟木塞、幾個塑料片、壹根金屬絲就可以制作壹個小水輪；比如玩紙風車、觀察風，這些材料都是普通的、普遍的、容易找的、攜帶很方便的，這樣就能保證教學工作的順利進行。而到了中、高年級做實驗的時候就需要專門的實驗器材，標準化的器材就使用的比較多，比如研究熱脹冷縮、研究電路，就需要用到酒精燈、電路的對比、組裝電路，這就有壹定的難度。低年級研究把小燈泡點亮，只需要電池、導線、小燈泡就可以了，很簡單的。中、高年級的實驗壹般會有壹定的難度，並且會有壹定的實驗操作技能要求，而低年級的實驗和中高年級的實驗相比應該是最簡單的器材做最簡單的實驗。
第三個特點，低年級的實驗雖然是比較簡單的，但也需要精心設計。壹是我們要求實驗的順序符合知識的邏輯順序，同時也要符合學生的認知操作順序。例如，上“小葉輪”這個實驗，我壹開始讓學生驗證水流能夠沖動小水輪，說明水流是有力量的。接下來我就讓學生來討論怎麽樣讓小葉輪轉得更快壹點？就要去研究水位高、水位低是
怎麽樣快壹點，壹般對小學生說讓它快壹點，他第壹反應就是讓水流沖得多壹點，把水杯下面、紙杯下面或者塑料杯下面的那個孔搞得大壹點。然後我要求水流只能這麽多，能不能更快壹點，這樣學生於是就會想到讓水位高壹點。然後我再提出要求，水流也是這麽多，高度也是這麽高，能不能讓小水輪快壹點？妳看，老師在壹步壹步的扶，壹步壹步的提出更高的要求。學生就知道了：水流沖中間的位置，小水輪就慢；沖葉輪的邊緣就轉得快。接下來，我就問：能不能用壹根水柱帶動兩個小葉輪？這個時候，他們就知道了葉輪可以帶動另壹個葉輪。這些實驗設計其實都是在上課的時候學生自己能夠操作出來的。這樣的實驗設計符合知識的結構設計，在實驗中由淺入深，由易到難，由簡單到復雜，很符合的低年級小朋友的認知特點。
上《發條玩具》——孩子玩的彈簧的發條的玩具壹課時，我第壹個發給他們研究的任務是：玩發條玩具，思考為什麽會動？接下來就讓學生去觀察研究，尋找使玩具會動的零件。這些零件是怎麽樣子的？我們打開這個玩具之後觀察。接下來繼續研究發條這個裝置為什麽能使這個玩具會動？這時候我拿了壹個大的金屬彈簧片。體會彈簧片的力量，為什麽松開了彈簧就不動了，擰緊了發條就動了。每個學生玩這個有點危險，我就發了壹個紙做的發條，讓他們感受到紙發條擰緊了有力量，松開了沒有力量，再卷緊又有力量了。這時候我們再來觀察發條玩具的原理，原來是上緊發條時它能儲存能量，儲存的能量使玩具動，發條松開就沒有能量，玩具就不動了。因此，在這個過程中，我們讓小朋友做研究的時候用紙發條做模擬實驗就比較簡單。當然，
我們也可以用橡皮筋來做，當橡皮筋松開時就沒有力量，擰緊時就有力量。高年級學生我們允許設計實驗，實驗過程和步驟有邏輯性和發散性，低年級時候我們強調邏輯性，壹步步去做，才可能做成功。只有符合邏輯，孩子的思維才能在實驗過程中得到發展。
二是低年級做實驗的時候需要老師的指導。低年級的做實驗時，教師的指導第壹個就是示範——做給孩子看，讓孩子模仿。大家可千萬不要認為這是壹個很過時的看法。讓學生跟著妳做的話，他會體驗成功的快樂。不要認為這個是限制學生的思維，我們的示範是這樣子的，不是我做壹步學生做壹步，而是教師先演示，學生去模仿。我們做了示範以後讓學生去做，這個過程中孩子需記住我們做的過程，再自己做，這個過程是有意義的。
比如我上過的《沈和浮》這樣的課，教師先示範，第壹步將準備好的材料壹個壹個地穩穩地放入水槽中，觀察哪些是浮在水面上的，哪些是沈到水底的。將浮在水面的物體歸為壹類，將沈沒在水底的物體歸為另外壹類，然後我在黑板上畫壹個大大的表格，將實驗的結果填寫在這個表格中。通過我這個示範，學生知道了實驗的步驟是怎麽樣子的。學生按照這個順序去做，他就能獲得知識，知道什麽是浮？什麽是沈？認識到哪些物體是浮？哪些物體是沈？實驗記錄中他們學會用符號來記錄，打勾、打叉、向上、向下的箭頭來表示對具體物體的沈浮的認識。實際上，就是從具體的認識上升到對語言文字的描述，就是從具體思維到抽象思維的訓練。當我做完的時候，我發給孩子的材料和我演示的材料是不完全壹樣的，但是我做的方法學生是掌
握了的。接下來，當學生做完之後我再來演示——怎樣讓浮的物體沈下去，怎樣使沈的物體浮上來。學生通過我做之後他們已經獲得了沈和浮的知識，這時候他們可以運用這些知識了，接下來這個是屬於遊戲性質的。這個過程中，我們不僅僅是讓學生仿照老師的方法做，更鼓勵他想出老師沒做過的方法妳能不能也做出來。
“小水輪”這個實驗很簡單，但是我在做之前，首先要交代清楚操作的程序和要領。低年級的學生雖然簡單，但是程序、要點、實驗步驟、註意事項必須壹壹交代清楚，尤其是任務必須交代清楚。在實驗中學生要觀察什麽，觀察的要點我們要提示明確。比如小水輪實驗，尤其壹開始的時候，水流的流量大小與水流的力量關系這是學生自己提出來的，於是我就要提醒他們：壹個杯子洞眼很小流量很小，壹個杯子洞眼很大流量很大，這是我得告訴他們在沖擊小水輪的時候得在同壹高度。什麽叫同壹高度呢？就是同壹個小朋友同時拎起來在同壹高度。當進行第二個環節時，我們探究水位高低與水流流量大小，這時我們必須保證水的流量相同。這時，我們需要把孩子粗孔的水流杯子換成細水流的杯子，要求他們用細細的水流也能達到剛才相同的轉速，要保證同壹個杯子，同樣的水流，但是高度不同。我們要求的他們觀察的是水流流量大，小水輪轉動有什麽變化? 水位有高有低，水輪轉動有什麽變化? 水輪轉動的快慢與水量水位有什麽關系? 這樣的話學生在分組實驗的時候就能把老師的意圖變成他們自覺獲取的知識和他們的技能了。
三是要幫助學生作總結。低年級的學生不是為了做實驗而做實驗的，而是通過做實驗來獲得最直接的知識。教師應該幫助學生總結語言，因為學生們語言能力相對較弱，幫助他們梳理得出實驗結論，只有這樣的話，學生才可能對事物的本質屬性有所認識，尤其是壹些實驗目的，我們先要由學生在壹個小組的同學來進行匯報。匯報獲得的事實，然後我們可以讓全班的同學幫助他們對實驗進行總結概括，獲得壹個***識。教師這時候再將已經獲得的知識得出結論，再去聯系我們的日常生活指導他們去應用，這樣的話他們的能力就會增強了。
例如另壹個實驗就是研究光。低年級研究光的話很多人就覺得這是高年級去研究的呀，其實我們就是研究光的時候研究的是看物體，這是要做實驗的。我當時做實驗的時候給每個孩子壹個大大的皮鞋盒，皮鞋盒子上面我紮了壹些大大小小的孔，但是在上課的時候我把這些孔都給密封起來了，只有在最前面留了壹個孔，我讓學生去觀察暗盒裏面的物體，這個真的是很有意思的壹個活動，我在裏面貼了壹個小熊貓。學生第壹次要觀察的就是裏面有沒有東西，第二次觀察的是裏面有沒有光線，第三次觀察的是光線和物體之間是什麽關系。妳看，我每次活動的邏輯是什麽，學生壹開始是看不到物體的，通過壹個小孔看這個盒子裏面的東西，明明盒子裏面有東西他卻看不到，為什麽？因為沒有光線。這時候呢，我們打開盒子蓋子頂上面的壹些小孔，當打開孔的時候，這時就有兩個孔的壹個是觀察孔壹個是透光孔，他這時候就會明顯地看到光線，因為孔的位置不壹樣，所以物體看到的清晰程度也不壹樣。這時候我們陸陸續續地打開9個小孔和蓋住這些小
孔去觀察，通過光線的變化，看到物體的清晰程度。因此，學生的每壹次註意力是不壹樣的，第壹次學生的註意力在有沒有物體上面，第二次學生的註意力在有沒有光線上面，第三次學生的註意力就在慢慢地打開透光孔盒子裏面光線的強弱變化上面。這樣的話，學生就能夠把看到的現象和本質聯系起來，而且這三個實驗活動層層推進、壹環扣壹環。
我們在上課的時候尤其是做實驗的時候要特別善於揣摩學生的心理，了解學生的想法，只有這樣的話，我們才能有的放矢地進行教學，妳要了解學生的想法就要善於觀察學生在探究活動過程當中的表現，想辦法讓學生的思維過程在各個探究活動過程當中們展現出來。所以，當學生正在做實驗的時候，我們要積極地看、認真地聽、設身處地地感受兒童的所作所為、所思所想，密切關註學生在探究過程中產生的問題和特殊的表現，思考下壹步該如何引導兒童的思維。還是以看物體需要光的實驗為例。第壹次觀察發現學生有三種行為，乖的學生通過孔往裏面看，稍微靈活壹點的學生拿起盒子把孔對著外面的光來看，第三組孩子他們就特別厲害了，有個別的孩子，他就直接沖過來問我，我要看看裏面很簡單，打開盒蓋就行了，於是重點我就在關註於孔對著光線和打開盒蓋的學生，讓他們說說妳們為什麽要這麽做？學生就說：“開始我什麽也看不到，因為裏面黑洞洞的，所有我就想打開盒子蓋了，因為我只有打開盒子蓋才能看到裏面那個熊貓圖案”學生的想法就展現出來了，於是呢，我就為第二次活動就提供了資源，我就跟學生說了，我們現在不壹定打開盒蓋，因為我在盒蓋上
打了壹些小孔，這個小孔為我們可以隨便揭掉壹個，但是我們每次只能揭掉壹個，我們看看每次揭掉的時候我們看到了什麽？於是學生就揭掉壹個孔再揭掉壹個孔慢慢地打開，當然最後我們可以把盒蓋完全打開，當把盒蓋打開的時候，我們把裏面的熊貓卡片最後是送給學生的。通過這樣的活動，學生的思維就不斷地撞擊，不斷地升華。
關於這個光，我還有壹個活動就是研究物體的透明，當我們發現光可以透過壹些物體之後，我就可以讓學生來討論，哪些物體可以讓光透過，學生說，玻璃窗，我這時就問學生：“假如我們把窗戶用磚砌上，我們整個教室會變成什麽樣子的？”學生說：“教室裏是壹片漆黑。”然後我說：“真的嗎？當晚上的時候，外面壹片漆黑的時候，我們在教室裏面照樣幹活。”學生說：“打開燈光”。這時候他就知道了光跟我們的生活是有密切聯系的，這是他的壹個正常的延伸啊。
最後我們總結壹下，第壹個我們要幫助學生，我們要讓學生能夠感覺到品嘗到實驗的成功；第二個就是我們要指導學生，我們幫助學生的時候盡量是做給他看，讓他模仿我們去做，而指導學生的時候我們就是要讓他去觀察到關鍵的地方或重要的部位；第三個，我們要幫助他們去提升結論。低年級的兒童他是以具體的思維形象的思維為主，所以我們的探究體驗活動有很多，比如觀察、分類、實驗和測量這些，那麽在這些活動當中，實際上所有的活動，尤其是實驗活動我們必須要貼近低年級兒童的思維，比如研究玩具的時候，當我們發現發條完全松開了，他就停止了。學生是不能理解發條是儲存能量的，但是通過玩紙發條它就能使抽象的概念，有了具體形象地感知了。