核心素養(yǎng)下小學(xué)科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐

■浙江省遂昌縣教育研究室 藍智俊

科學(xué)是一門實踐性較強的科目。重視課堂學(xué)習(xí)，開展趣味實驗，有助于學(xué)生從小養(yǎng)成認識自然、熱愛自然的良好品德。本文將從在核心素養(yǎng)理念下小學(xué)科學(xué)趣味實驗提升學(xué)生素養(yǎng)能力實踐的意義出發(fā)，進一步論述小學(xué)科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐策略，以發(fā)展和提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)現(xiàn)狀

受到傳統(tǒng)教育觀念的影響，一直以來科學(xué)學(xué)科都被邊緣化，未得到教師和學(xué)校的重視。目前大部分教師在實際授課中都采用固有的教學(xué)模式，為盡快完成教學(xué)任務(wù)，忽視了學(xué)生的個性化發(fā)展需求。部分實驗也以視頻的方式進行呈現(xiàn)，并未引導(dǎo)學(xué)生進行自主實踐及操作，這樣的教學(xué)方式失去了科學(xué)教育的本真，嚴重影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及教學(xué)質(zhì)量的提升。

二、小學(xué)科學(xué)趣味實驗實踐意義

（一）提升學(xué)習(xí)興趣

將趣味實驗融入實際教學(xué)中，能夠充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，更好地吸引學(xué)生的興趣，使學(xué)生通過直觀的實驗現(xiàn)象感知抽象的科學(xué)知識。這樣的方式，不僅能提升班級整理教學(xué)質(zhì)量，同時也能有效促進學(xué)生在小學(xué)階段建立良好的科學(xué)思維，對其日后學(xué)習(xí)和生活大有裨益。

（二）培養(yǎng)動手能力

趣味性小實驗材料都是生活中常見的物品，教師也可鼓勵大家進行自主操作，感知科學(xué)的過程，使學(xué)生通過實踐來感受科學(xué)的無盡魅力，在潛移默化中提升自主動手能力。

（三）增強思維能力

素質(zhì)教育背景下，在教學(xué)中提升和培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，成為小學(xué)科學(xué)的主要目標(biāo)之一。學(xué)生根據(jù)教師的指導(dǎo)和操作，都能獨立地完成實驗，在整個過程中，學(xué)生的實踐能力有所提升。同時也在操作的過程中思考為何會產(chǎn)生此類現(xiàn)象，如何利用科學(xué)的語言進行闡述，這是一個良好的思維過程。經(jīng)常開展趣味性科學(xué)實驗，對提升小學(xué)生綜合素養(yǎng)具有積極的促進作用，有利于學(xué)生良好學(xué)習(xí)習(xí)慣的養(yǎng)成，有利于學(xué)生科學(xué)精神以及理想目標(biāo)的確立。

三、小學(xué)科學(xué)趣味實驗實踐策略

（一）創(chuàng)設(shè)情境，培育學(xué)生探究能力

趣味實驗的特點就是內(nèi)容生活化、方法簡單化，就地取材，實驗材料可以是生活中的各種工具。為幫助學(xué)生更好地了解趣味實驗的實踐意義，促進其創(chuàng)新意識與創(chuàng)造能力的發(fā)展，在趣味實驗開始之初，教師可利用多媒體技術(shù)手段創(chuàng)設(shè)良好的情境，引導(dǎo)學(xué)生沉浸于情境中，激發(fā)自身對知識的渴求與渴望。在情境的指引下，教師預(yù)設(shè)項目化實驗內(nèi)容，鼓勵學(xué)生進行探索，引發(fā)學(xué)生猜想，使其通過自主操作進行驗證。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)四年級上冊《制作我的小樂器》

在課程開始之初，教師首先利用多媒體設(shè)備播放音頻，創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境，引導(dǎo)學(xué)生進行鑒賞聆聽；隨后引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合所學(xué)聲音是怎樣產(chǎn)生的、聲音的強弱高低等知識進行總結(jié)。

【設(shè)計意圖】做好新舊知識的銜接，為后續(xù)開展趣味實驗奠定良好的基礎(chǔ)。接下來，教師導(dǎo)入本課任務(wù)“小樂器的制作”，為大家展示自己所制作的“小樂器”。學(xué)生在教師的展現(xiàn)下充分燃起探究熱情，迫不及待地想?yún)⑴c到小樂器的制作當(dāng)中。

【設(shè)計意圖】通過案例提供調(diào)動學(xué)生的探究熱情，激發(fā)其求知欲望。

結(jié)合所學(xué)聲音是怎樣傳播的、讓弦發(fā)出不同的聲音等知識，教師引導(dǎo)學(xué)生自主操作，進行趣味性實驗設(shè)計，如可利用工具敲擊裝滿水的碗，發(fā)出聲音、將小皮筋綁在木棍上撥動產(chǎn)生不同聲音。學(xué)生在實驗中自主探究能力不斷提升，充分發(fā)揮自身想象力，利用所學(xué)知識論證聲音的高低變化。

（二）疑處設(shè)問，培養(yǎng)學(xué)生思維能力

在傳統(tǒng)小學(xué)科學(xué)教學(xué)當(dāng)中，教師占據(jù)著主導(dǎo)地位，不管是理論講授還是實驗導(dǎo)入，都由教師獨立完成。學(xué)生在講臺下只得進行觀看，處于被動狀態(tài)下的學(xué)生也難以激發(fā)自身真正的學(xué)習(xí)興趣。針對這種情況，教師應(yīng)學(xué)會“放手”，引導(dǎo)學(xué)生進行獨立操作，并在疑難處適當(dāng)?shù)剡M行提問，以問題為導(dǎo)向激發(fā)學(xué)生的探索欲望，以此實現(xiàn)教學(xué)質(zhì)量的不斷提升，幫助學(xué)生在思考中掌握科學(xué)知識。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)四年級下冊《點亮小燈泡》

教師：我們的生活中離不開電源，假如失去了電，世界將會一片漆黑”，隨后引入小燈泡的構(gòu)造連接裝置教學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生講解小燈泡是如何亮起的。接下來，教師引導(dǎo)學(xué)生進行分組，自主合作探究利用電池的正負極知識小燈泡的連接方法。

【設(shè)計意圖】導(dǎo)入講授為趣味性實驗做好鋪墊。

組A：將小燈泡底部鏈接點與電池正極進行鏈接；組B：將小燈泡側(cè)面鏈接點與電池正極進行鏈接；組C：將小燈泡底部鏈接點與電池負極進行鏈接；

教師在學(xué)生實驗的過程中進行巡回展示，并在實驗結(jié)束后提出以下問題：問題1.除上述方式外，還有哪些方法能夠讓小燈泡亮起來？問題2.為什么會出現(xiàn)小燈泡不亮的現(xiàn)象？問題3.導(dǎo)線的一端倘若沒有與電池一級連接起來，會發(fā)生什么狀況。

【設(shè)計意圖】以問題為導(dǎo)向進入深度思維，使學(xué)生進行回顧反思，通過實踐操作論證猜想。

至此，問題的提出能夠充分調(diào)動學(xué)生的探究熱情，在潛移默化中強化學(xué)生思維能力，實現(xiàn)趣味小實驗開展的真正目的。

（三）小組合作，提升學(xué)生合作意識

合作學(xué)習(xí)是新課改下大力倡導(dǎo)的一種學(xué)習(xí)方式，采用合作學(xué)習(xí)的方式能夠調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生通過交流合作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，不但能提升參與意識，同時也能有效促進學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。因此，教師在開展趣味性小實驗的過程中，應(yīng)有意識地引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，通過自主搜集實驗材料總結(jié)實驗結(jié)論，挖掘?qū)嶒灛F(xiàn)象中所蘊涵的科學(xué)知識。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)二年級上冊《做一頂帽子》

在課程開始前，教師首先利用多媒體為學(xué)生展示不同形狀、顏色的帽子圖片，引導(dǎo)大家進行觀察，并導(dǎo)入：“同學(xué)們能夠發(fā)現(xiàn)圖片中的帽子千奇百怪，不僅顏色各不相同，材料也不一樣，今天老師也為大家?guī)砹艘豁斪约褐谱鞯拿弊印！背尸F(xiàn)自己所制作的帽子實物，以供學(xué)生進行參考。隨后，引導(dǎo)大家自主構(gòu)建學(xué)習(xí)合作小組，制作一頂屬于自己的“帽子”。在制作開始前，教師應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M行提示，引導(dǎo)學(xué)生思考不同材料的制作效果。

【設(shè)計意圖】創(chuàng)設(shè)情境，激發(fā)學(xué)生的探索熱情，提供點撥，為學(xué)生指明方向。

當(dāng)趣味實驗結(jié)束后，教師鼓勵各組呈現(xiàn)作品，并進行講述，談一談本組的分工以及制作過程。

組1：“本組所制作的作品叫‘小恐龍帽子’，我們利用綠色的卡紙作為帽子的主體，上面粘貼黑色卡片作為恐龍的眼睛。但是我們在實驗中發(fā)現(xiàn)紙這種材料非常脆弱，很容易出現(xiàn)彎折。”組2：“我們利用鐵絲和彩帶制作了一個生日帽！鐵絲這種材料非常堅固，制作出來的帽子形狀較穩(wěn)定，但是鐵絲太過堅硬、鋒利，我們只能利用彩色的布條將其包裹起來。”

學(xué)生通過小組合作共同探索材料的不同特質(zhì)，在交互交流中掌握了合作技巧，同時掌握了科學(xué)知識。

（四）聯(lián)系生活，強化生活科學(xué)聯(lián)系

生活現(xiàn)象中蘊涵了豐富的科學(xué)知識，如雞蛋殼碰到醋會產(chǎn)生氣泡，是因碳酸鈣遇酸發(fā)生了反應(yīng)；酒精遇火可點燃，因為乙醇是可燃燒的；車子能夠行駛，是因為地面產(chǎn)生的摩擦力……趣味實驗從科學(xué)出發(fā)，以科學(xué)視角探析生活中種種有趣的現(xiàn)象。具有生活化的實驗形式能夠充分調(diào)動學(xué)生的探索熱情，使其在熟悉的情境中感受科學(xué)的奧妙，在潛移默化中強化生活與科學(xué)學(xué)習(xí)的聯(lián)系，有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培育與提升。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》

在課程開始之前，教師首先利用班級中的熱水壺?zé)龑?dǎo)學(xué)生觀察在水沸騰過程中壺嘴產(chǎn)生的“白色氣體”，引出水蒸氣這一概念；鼓勵學(xué)生以小組為單位進行討論，大膽預(yù)設(shè)猜想，水的蒸發(fā)與什么有關(guān)？

【設(shè)計意圖】以生活中常見的生活現(xiàn)象進行導(dǎo)入，充分調(diào)動學(xué)生的探究熱情，為后續(xù)趣味實驗的開展做好鋪墊。

實驗準(zhǔn)備：加熱裝置、兩杯水、溫度計、電子秤；

實驗步驟：1.稱量兩杯水的重量，保持均等；2.一杯水放置常溫狀態(tài)下，另一杯加熱至沸騰；3.擱置3分鐘，稱量兩杯質(zhì)量。

反思設(shè)問：1.當(dāng)溫度變化時水蒸發(fā)后會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2.生活中還有哪些蒸發(fā)現(xiàn)象？

【設(shè)計意圖】通過實驗的開展，讓學(xué)生直觀地感受到水的蒸發(fā)現(xiàn)象，并利用已有生活經(jīng)驗進行列舉。

至此，教師通過這樣的方式能夠幫助學(xué)生建立生活中處處有科學(xué)、科學(xué)無處不在的理念，同時也進一步提升了學(xué)生生活中的觀察能力及感知能力，有效促進了其科學(xué)素養(yǎng)的提升。

（五）自主創(chuàng)新，增強學(xué)生實踐能力

正確利用科學(xué)趣味的實驗，能夠提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)的實效性與質(zhì)量。為充分增強學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)其自主創(chuàng)新意識，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生結(jié)合學(xué)習(xí)內(nèi)容，在課后自主與其他同學(xué)共同探索和創(chuàng)新，制作趣味小實驗的方法。通過這樣的方式，不但能幫助學(xué)生形成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，通過自主探究不斷深化科學(xué)知識，還能實現(xiàn)其學(xué)習(xí)能力不斷提升。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《種子發(fā)芽試驗》

在課堂中，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同開展了趣味性的種子發(fā)芽小實驗，使學(xué)生了解到種子的發(fā)芽需要適當(dāng)?shù)臏囟取⒊渥愕年柟庖约白銐虻乃帧Ｔ诖藢嶒炛校處煘閷W(xué)生提供的實驗材料為“綠豆”。為增強學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識，教師可鼓勵學(xué)生在課后與父母共同前往當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場購買種子，選取自己想要種植的植物。

【設(shè)計意圖】在掌握種子發(fā)芽光合作用理論知識后，使學(xué)生通過自主實驗進行探究，培育其科學(xué)思維。

學(xué)生可選取不同植物的種子作為樣本，分別記錄其種植時間、發(fā)芽情況、不同種子所需要的溫度和水分。經(jīng)過為期幾周的實驗，學(xué)生將成品帶到學(xué)校進行展示，與其他同學(xué)相互交流經(jīng)驗。

至此，通過自主實驗的創(chuàng)新設(shè)計，能夠幫助學(xué)生夯實科學(xué)理論，通過動手操作不斷提升自身實踐能力，在潛移默化中建立科學(xué)素養(yǎng)。

綜上所述，趣味性科學(xué)實驗是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中最為重要的組成部分，教師應(yīng)對實驗設(shè)計進行考究設(shè)計，充分遵循小學(xué)生的認知能力及身心發(fā)展特點，利用趣味實驗豐富課堂組織形式，使學(xué)生在直觀的情境中感受科學(xué)知識的奧妙與美麗，奠定學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)，在核心素養(yǎng)理念的指引下，促進小學(xué)科學(xué)教學(xué)的可持續(xù)性發(fā)展。