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一、小学科学领域实验教学现存问题
以科学探究为主的小学科学课中有许多科学探究实验，其中物质科学领域的实验占了不少的内容。但在物质科学领域的实际教学过程中，由于教师的专业技能欠缺、对其不重视、指导策略不到位等原因，容易导致学生的实验操作能力和实验思维能力不足。
海珠区教育发展中心曾经对四年级科学科进行专项抽测——实验考核，发现部分学生对仪器的使用操作不当，如学生未能完全正确地组装电路检测器，使用温度计，用回形针测量磁铁的磁力等操作不规范，以及读数不够准确、实验的操作步骤比较模糊等；同时，学生普遍存在不能准确叙述实验现象、实验操作过程和实验结论的情况，表达不完整或不准确。因此，提高学生在物质科学领域中的实验操作能力是科学教师必须重视的问题。
而在日常实验常规中也普遍存在以下问题：实验前后没有检查、整理实验器材的习惯，实验操作过程不规范导致实验失败，教师的材料准备不恰当影响实验结果，平行班教学中教师的反复示范耗时、耗材。
笔者结合小学科学物质领域实验教学实际，开发微课资源并在教学中反复实践，发现微课展示能够有效解决以上问题。
二、微课在小学科学物质领域实验教学中的有效策略
本研究是基于5E教学模式展开的。5E教学模式是一种建构主义教学模式，强调以学生为中心，学生通过探究，并以小组合作的形式对科学知识进行理解和建构。5E教学模式提出的探究式教学，包括五个阶段：参与（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）、评价（Evaluation）。
在实践过程中，我们研究开发了几个微课作品应用于教学研究，主要嵌入在实验教学的参与及探究环节，以有效地辅助教学。
1.微课在小学科学物质领域实验教学参与环节的有效教学策略
小学生的年龄特征决定了他们的学习特征，对动手做的学习兴趣浓厚、思维趋于形象化；由于其心理还不很成熟，思考问题喜欢天马行空，难以具体化。在日常实验教学中，学生的学习兴趣十分浓厚，教师抛出一个问题或一张情景图片引导学生思考并参与其中时，往往得到的是学生“奇思妙想”式的回答，有时在教学引入环节耗费了大量的时间，有些年轻教师甚至被学生牵引到与本课无关的话题中。笔者在用微课以任务驱动的方式引入教学的尝试中发现，微课借助小学生思维形象化的特点，通过简短的视频进行任务驱动，有效地引导学生就本节的学习任务进行思考，并积极参与其中。
例如小学六年级“形状与结构”单元的“拱形的力量”一课，学生已经知道改变纸的宽度、厚度或者改变纸的形状都可以改变纸的抗弯曲能力，在此基础上选取生活中常见的拱形结构，以“怎样才能让拱形承受更大的重量”为任务驱动，引导学生了解拱形受力的状况，找到拱形能承受较大压力的原因，提出增强拱形承重能力的方法。执教者采用了学生熟悉又容易找到的冬瓜作为实验材料，对于学生而言，用冬瓜做实验是件新奇的事情，表现得十分兴奋。教师利用自制的微课资源驱动任务，激发了学生尝试设计“冬瓜拱”的欲望，为后续的研究提供了可视化、有针对性的引导。
2.微课在小学科学物质领域实验教学探究环节的有效教学策略
在小学科学物质领域实验教学探究环节，主要引导学生通过实验操作，收集有效的证据证实自己的假设，是帮助学生建立科学概念的关键环节。在小学科学物质领域实验教学课堂中，实验操作的规范化决定着实验的成败，决定着实验数据的有效性。将微课嵌入探究环节的起始阶段，可以有效地规范学生的实验操作，收集有效的证据证实猜想，培养学生的实证意识。
（1）有效的示范实验操作
在小学科学物质领域实验教学中，探究环节多以学生分组实验的方式收集证据，教师多以示范实验操作步骤引领学生展开探究。在笔者多次访谈中发现，由于受学生对科学术语的理解能力差异及班级座位观看教师示范距离不同的影响，传统的文字表述操作过程及教师演示操作过程，学生掌握实验方法的正确率仅在50%左右；甚至受教师自身操作错误的影响，学生获得的是错误的实验方法。而通过反复实践开发的微课资源，可以减少上述问题的发生，有效指导学生掌握规范的实验方法。
例如五年级上册“光”单元的“光与影”一课，原教材实验设计零散、难操作，执教教师以本节课要建构的核心概念“物体距离光源越近影子越大；入射光线越倾斜影子越长；影子总在背光一侧；物体接受光的角度不同，影子的形状不同”等影子变化的规律，设计了新颖、实用的实验。由于实验材料及装置都是学生没有见过的，执教者在第一次试教时用了大量的语言及示范操作，耗时近5分钟，学生仍不明白操作方法；实验数据也各式各样，难成证据。操作过程的细节把握直接影响了实验数据，因此执教者第二次执教时通过微视频向全体同学展示了实验方法，有效地规范了学生的实验探究过程。
再如六年级“物质的变化”单元“铁生锈了”一课，该课的探究环节是引导学生综合三至五年级学习过的实验方法，比较铁与铁锈。学生对铁的基本性质（物理性质）已基本掌握，如颜色、光泽、延展性、导电性、能被磁铁吸住、传热性等，但让学生立即判断铁锈和铁的区别需要一个综合分析的过程。教师先引导学生回顾铁的基本性质，然后引出问题：如何证明铁与铁锈是否为同一物质？学生想到运用学过的知识设计多种方案来比较铁与铁锈，然而这些实验学生已经比较生疏，需要再现实验方法进行指导，可是过多的指导实验会占用学生综合分析的时间，执教者此时通过简短的微课资源再现标准的实验方法，短时、高效地规范了学生的实验操作，为后续的综合分析收集到大量有效的证据。
（2）有效的定义实验方法
郭晓霞研究发现，现行的物理实验教学，其操作技能多半停留在短暂记忆的阶段，学生学习完一个操作就会忘记一个，中学生如此更何况是小学生。因此教师在进行示范或播放微课展示时，学生头脑中形成的表象会成为促使他们仿效的动力。在定义实验环节中，师生通過交流确定实验方法后，学生仍然难以把握具体的操作方法，这时教师通过微课展示指导学生模仿，并不断地和教师的对比、和同伴的对比，加强实践操作，使他们掌握操作的基本规律。
例如三年级下册“磁铁”单元的“磁力大小会变化吗”一课，学生已经得到了基本的数据分析能力的训练，即能通过回形针的数量判断磁性大小，在此基础上，学生能很好地在本课中进一步分析数据，分析数据的大小并判断数据变化的趋势。但是学生在此环节还没有理解磁化现象，也不懂得如何避免磁化现象给实验带来的副作用。当数据出现意外时，学生不能理解其中原因。其实学生在做第一次实验时，回形针已经被磁化了，学生改变磁铁的个数后，回形针的数量并不是由少到多，而是没有规律，这将直接影响数据。究其原因，就是学生错误操作，没有每次都使用新的回形针来避免磁化。纠正错误的操作后，学生当场就能对比正确与错误操作下的数据差异，对实验操作的要求更加清晰。执教者再次进行教学时，将口头提醒学生“每次增加回形针是要拿下来挂好后再去接近磁铁”改成微课展示方法，有效地纠正了学生的错误实验。
再如三年级“温度与水的变化”单元的“测量水的温度”一课，学生在前一课已经认识了“温度表示物体的冷热程度”，在此基础上，学生在本课学习使用温度计，并连续观测、记录水温的变化，然后对记录的数据进行分析。学生通过本课的学习应形成的核心概念是：物体失去热量，温度下降；物体获得热量，温度上升，通过一个物体的温度变化可以判断这个物体失去了热量还是获得了热量。可见，连续、准确地测量记录水的温度是形成概念的重要部分。对于三年级学生来说，“连续准确地测量记录水的温度”有一定的难度，如操作不当，测得的数据会有很大的误差。笔者将“水温计的测量方法”及“水温计测量的要点及注意事项”制作成微课，学生在实验前通过观看微课，定义了正确的测量方法。通过每隔一段时间分别测量热水、冰水、自来水的温度实验，看到学生已经掌握了正确的实验方法，测得的实验结果是“热水的水温在不断地下降”“冷水的水温在不断地上升”“自来水的水温基本不变”，有效的数据使学生形成了正确的结论。
实验探究过程中，微课展示在小学科学物质领域的实验教学中有效地保证了学生的规范实验。学生通过可行的实验设计、规范的实验操作、准确的实验记录、有效的数据分析，层层递进地学习科学，培养实验操作能力、实验能力、科学学习能力三个不同级别的能力，养成严谨的科学态度，这样才能建构科学概念、培养科学素养。
以科学探究为主的小学科学课中有许多科学探究实验，其中物质科学领域的实验占了不少的内容。但在物质科学领域的实际教学过程中，由于教师的专业技能欠缺、对其不重视、指导策略不到位等原因，容易导致学生的实验操作能力和实验思维能力不足。
海珠区教育发展中心曾经对四年级科学科进行专项抽测——实验考核，发现部分学生对仪器的使用操作不当，如学生未能完全正确地组装电路检测器，使用温度计，用回形针测量磁铁的磁力等操作不规范，以及读数不够准确、实验的操作步骤比较模糊等；同时，学生普遍存在不能准确叙述实验现象、实验操作过程和实验结论的情况，表达不完整或不准确。因此，提高学生在物质科学领域中的实验操作能力是科学教师必须重视的问题。
而在日常实验常规中也普遍存在以下问题：实验前后没有检查、整理实验器材的习惯，实验操作过程不规范导致实验失败，教师的材料准备不恰当影响实验结果，平行班教学中教师的反复示范耗时、耗材。
笔者结合小学科学物质领域实验教学实际，开发微课资源并在教学中反复实践，发现微课展示能够有效解决以上问题。
二、微课在小学科学物质领域实验教学中的有效策略
本研究是基于5E教学模式展开的。5E教学模式是一种建构主义教学模式，强调以学生为中心，学生通过探究，并以小组合作的形式对科学知识进行理解和建构。5E教学模式提出的探究式教学，包括五个阶段：参与（Engagement）、探究（Exploration）、解释（Explanation）、迁移（Elaboration）、评价（Evaluation）。
在实践过程中，我们研究开发了几个微课作品应用于教学研究，主要嵌入在实验教学的参与及探究环节，以有效地辅助教学。
1.微课在小学科学物质领域实验教学参与环节的有效教学策略
小学生的年龄特征决定了他们的学习特征，对动手做的学习兴趣浓厚、思维趋于形象化；由于其心理还不很成熟，思考问题喜欢天马行空，难以具体化。在日常实验教学中，学生的学习兴趣十分浓厚，教师抛出一个问题或一张情景图片引导学生思考并参与其中时，往往得到的是学生“奇思妙想”式的回答，有时在教学引入环节耗费了大量的时间，有些年轻教师甚至被学生牵引到与本课无关的话题中。笔者在用微课以任务驱动的方式引入教学的尝试中发现，微课借助小学生思维形象化的特点，通过简短的视频进行任务驱动，有效地引导学生就本节的学习任务进行思考，并积极参与其中。
例如小学六年级“形状与结构”单元的“拱形的力量”一课，学生已经知道改变纸的宽度、厚度或者改变纸的形状都可以改变纸的抗弯曲能力，在此基础上选取生活中常见的拱形结构，以“怎样才能让拱形承受更大的重量”为任务驱动，引导学生了解拱形受力的状况，找到拱形能承受较大压力的原因，提出增强拱形承重能力的方法。执教者采用了学生熟悉又容易找到的冬瓜作为实验材料，对于学生而言，用冬瓜做实验是件新奇的事情，表现得十分兴奋。教师利用自制的微课资源驱动任务，激发了学生尝试设计“冬瓜拱”的欲望，为后续的研究提供了可视化、有针对性的引导。
2.微课在小学科学物质领域实验教学探究环节的有效教学策略
在小学科学物质领域实验教学探究环节，主要引导学生通过实验操作，收集有效的证据证实自己的假设，是帮助学生建立科学概念的关键环节。在小学科学物质领域实验教学课堂中，实验操作的规范化决定着实验的成败，决定着实验数据的有效性。将微课嵌入探究环节的起始阶段，可以有效地规范学生的实验操作，收集有效的证据证实猜想，培养学生的实证意识。
（1）有效的示范实验操作
在小学科学物质领域实验教学中，探究环节多以学生分组实验的方式收集证据，教师多以示范实验操作步骤引领学生展开探究。在笔者多次访谈中发现，由于受学生对科学术语的理解能力差异及班级座位观看教师示范距离不同的影响，传统的文字表述操作过程及教师演示操作过程，学生掌握实验方法的正确率仅在50%左右；甚至受教师自身操作错误的影响，学生获得的是错误的实验方法。而通过反复实践开发的微课资源，可以减少上述问题的发生，有效指导学生掌握规范的实验方法。
例如五年级上册“光”单元的“光与影”一课，原教材实验设计零散、难操作，执教教师以本节课要建构的核心概念“物体距离光源越近影子越大；入射光线越倾斜影子越长；影子总在背光一侧；物体接受光的角度不同，影子的形状不同”等影子变化的规律，设计了新颖、实用的实验。由于实验材料及装置都是学生没有见过的，执教者在第一次试教时用了大量的语言及示范操作，耗时近5分钟，学生仍不明白操作方法；实验数据也各式各样，难成证据。操作过程的细节把握直接影响了实验数据，因此执教者第二次执教时通过微视频向全体同学展示了实验方法，有效地规范了学生的实验探究过程。
再如六年级“物质的变化”单元“铁生锈了”一课，该课的探究环节是引导学生综合三至五年级学习过的实验方法，比较铁与铁锈。学生对铁的基本性质（物理性质）已基本掌握，如颜色、光泽、延展性、导电性、能被磁铁吸住、传热性等，但让学生立即判断铁锈和铁的区别需要一个综合分析的过程。教师先引导学生回顾铁的基本性质，然后引出问题：如何证明铁与铁锈是否为同一物质？学生想到运用学过的知识设计多种方案来比较铁与铁锈，然而这些实验学生已经比较生疏，需要再现实验方法进行指导，可是过多的指导实验会占用学生综合分析的时间，执教者此时通过简短的微课资源再现标准的实验方法，短时、高效地规范了学生的实验操作，为后续的综合分析收集到大量有效的证据。
（2）有效的定义实验方法
郭晓霞研究发现，现行的物理实验教学，其操作技能多半停留在短暂记忆的阶段，学生学习完一个操作就会忘记一个，中学生如此更何况是小学生。因此教师在进行示范或播放微课展示时，学生头脑中形成的表象会成为促使他们仿效的动力。在定义实验环节中，师生通過交流确定实验方法后，学生仍然难以把握具体的操作方法，这时教师通过微课展示指导学生模仿，并不断地和教师的对比、和同伴的对比，加强实践操作，使他们掌握操作的基本规律。
例如三年级下册“磁铁”单元的“磁力大小会变化吗”一课，学生已经得到了基本的数据分析能力的训练，即能通过回形针的数量判断磁性大小，在此基础上，学生能很好地在本课中进一步分析数据，分析数据的大小并判断数据变化的趋势。但是学生在此环节还没有理解磁化现象，也不懂得如何避免磁化现象给实验带来的副作用。当数据出现意外时，学生不能理解其中原因。其实学生在做第一次实验时，回形针已经被磁化了，学生改变磁铁的个数后，回形针的数量并不是由少到多，而是没有规律，这将直接影响数据。究其原因，就是学生错误操作，没有每次都使用新的回形针来避免磁化。纠正错误的操作后，学生当场就能对比正确与错误操作下的数据差异，对实验操作的要求更加清晰。执教者再次进行教学时，将口头提醒学生“每次增加回形针是要拿下来挂好后再去接近磁铁”改成微课展示方法，有效地纠正了学生的错误实验。
再如三年级“温度与水的变化”单元的“测量水的温度”一课，学生在前一课已经认识了“温度表示物体的冷热程度”，在此基础上，学生在本课学习使用温度计，并连续观测、记录水温的变化，然后对记录的数据进行分析。学生通过本课的学习应形成的核心概念是：物体失去热量，温度下降；物体获得热量，温度上升，通过一个物体的温度变化可以判断这个物体失去了热量还是获得了热量。可见，连续、准确地测量记录水的温度是形成概念的重要部分。对于三年级学生来说，“连续准确地测量记录水的温度”有一定的难度，如操作不当，测得的数据会有很大的误差。笔者将“水温计的测量方法”及“水温计测量的要点及注意事项”制作成微课，学生在实验前通过观看微课，定义了正确的测量方法。通过每隔一段时间分别测量热水、冰水、自来水的温度实验，看到学生已经掌握了正确的实验方法，测得的实验结果是“热水的水温在不断地下降”“冷水的水温在不断地上升”“自来水的水温基本不变”，有效的数据使学生形成了正确的结论。
实验探究过程中，微课展示在小学科学物质领域的实验教学中有效地保证了学生的规范实验。学生通过可行的实验设计、规范的实验操作、准确的实验记录、有效的数据分析，层层递进地学习科学，培养实验操作能力、实验能力、科学学习能力三个不同级别的能力，养成严谨的科学态度，这样才能建构科学概念、培养科学素养。