設計小學科學家庭小實驗，培養學生科學素養

朱允如

科學是一門將實驗作為基礎的學科，其中科學實驗是培養學生科學探究能力及科學素養的重要途徑，也是推動學生良好科學態度形成的必經之路。小學科學教學活動中，教師所開展的學生分組實驗、演示實驗，在藥品選擇、儀器選取、時間、空間等方面均存在一定限制，使得學生個性發展受到壓制，借助家庭小實驗的開展，可向學生提供更為寬廣的空間，使學生有充足的時間開展科學探究活動，推動學生良好科學素養的形成。

一、小學科學家庭小實驗開展的意義

教師在小學科學教學活動中，引導學生開展家庭小實驗的意義主要表現在如下幾方面：

其一，有助于學生學習興趣的激發。小學科學學習活動中，學生對于科學實驗的開展產生強烈的參與熱情。若教師在小學科學教學實踐中對學生的此心理加以充分利用，則可實現學生科學學科學習熱情的激發，調動學生科學實驗參與的積極性。因此，教師在教學實踐中應以分組實驗及做好演示實驗為基礎，引導學生參與家庭小實驗，也可適當設置家庭小實驗任務，可提高學生科學學習的效率，還有助于教學質量的提升，為學生科學素養的培養創造良好條件。

其二，有助于學生科學基礎知識的鞏固，學生在家中開展家庭小實驗，不僅可鞏固在課堂中所學習的科學知識，還有助于所學知識的拓展及延伸，推動科學學習的深入開展。教師引導學生學習“懸濁液、乳濁液、溶液”內容后，便可引導學生利用課后時間自主完成家庭小實驗，學生通過動手實踐，可對所學知識加以鞏固并驗證。在此過程中，有學生提出新疑問：“植物汽油為什么可溶于汽油，卻無法溶于水？”學生此類問題的提出，可為今后學習活動的開展創造良好的條件，除了有助于學生深層次理解所學知識外，還可對學生分析問題、發現問題及解決問題的能力加以培養。

其三，有助于學生動手實踐能力的提升。課堂中教師所進行的演示實驗，學生僅處于被動的觀察狀態，并未具備動手實踐機會，而在分組實驗中，由于教學條件受限，使得大部分學生也難以親自開展實驗活動，這對學生動手實踐能力的培養將會形成一定的制約，而教師借助家庭小實驗，則可進行充分彌補，學生可利用課余時間在家中通過獨立操作及設計，進一步提高自身動手實踐能力。由此可見，家庭小實驗所具備的優勢是分組實驗及演示實驗所無法替代的，同時也是對其他兩種實驗及課本知識的有效補充及延伸。

二、小學科學家庭小實驗開展策略

（一）聯系生活，激發學生科學實驗熱情

小學科學教學實踐中，教師為激發學生科學實驗參與熱情，需以實際生活作為切入點，引導學生參與家庭小實驗，為此，教師可從如下幾方面展開：其一，教師在家庭小實驗中所設置的探究問題應多以生活中的實際問題為主，如教師可設計“利用淀粉制作神奇信件”“尋找生活中可放大事物的物體”等諸多小實驗，均與日常生活密切相關。其二，家庭小實驗應以學生實際生活作為出發點，如可讓學生對家中植物生長過程加以記錄，或觀察天氣的變化等，以此幫助學生感知科學知識的奇妙之處，激發學生科學探究熱情。其三，教師在作業設置時，還應引導學生從實際生活著手，充分利用身邊資源找尋實驗素材，如飲料瓶、蔬菜、鐵釘等，實現生活、家庭小實驗二者間聯系的不斷強化，有助于充分調動學生主觀學習能動性，促使學生由傳統的被動學習模式轉變為主動學習模式，充分利用課外時間進行探索實驗，對科學知識形成深層次理解，健全自身科學知識體系。

（二）加強知識運用，推動學生學習發展

小學科學教學活動中，為實現家庭小實驗的開展，要求家長、學生需具備一定的科學知識。教師在教學實踐中需將健全學生科學知識體系作為教學重點，并鼓勵學生將所掌握知識應用至科學實驗中，再遷移至實際生活問題的解決中，實現學以致用。教師可從如下幾方面展開：其一，教師在家庭小實驗設計過程中，應充分調動學生參與科學實驗的積極性；其二，教師還應以課堂知識為基礎，完成家庭小實驗的設計，借助現代信息技術的應用，引導學生利用課余時間開展知識的提取及整合。在此過程中，教師還應引導學生利用網絡資源搜集科學資料，并應用至實際情境中，使學生對科學知識形成更為全面的認知及深層次的理解。家庭小實驗實施過程中，學生需獨立完成實驗方案的設計，并獨自完成實驗器材的準備，自主開展實驗操作等，實驗任務的完成可提升學生創新思維能力、實踐動手能力。教師在教學實踐中引導學生開展“考察家鄉的水域”“制作食鹽晶體”實驗時，均可鍛煉學生的實踐能力，有助于學生感受到科學知識的魅力，并逐步培養學生的科學素養。

（三）用遠程控制，指導學生家庭小實驗的開展

為解決教師不在場難以指導學生家庭小實驗開展的問題，可借助現代信息技術，利用遠程控制指導學生家庭小實驗的開展。如教師在學生實驗方案設計時，需對學生所設計的優秀實驗方案予以肯定，針對存在一定問題的實驗方案，需及時加以指導，并為學生改進實驗提出相應的建議。此外，教師在學生實施家庭小實驗前，還應針對實驗過程中需要的器材、可能產生的問題及實驗任務展開相應的指導，并要求學生在實驗過程中注重實驗數據的收集，并對實驗現象予以認真記錄，做好數據及實驗現象的整理、分析活動。由于家庭實驗是學生在家中獨立開展的科學實驗，學生對于實驗效果難以形成充分認知，因此，教師可利用網絡視頻的方式，對學生實驗效果加以檢驗。教師還應結合學生所開展的家庭小實驗發放相應的書面實驗報告，要求學生在完成實驗的過程中填寫書面實驗報告，并利用課余時間開展班級討論活動，為學生家庭小實驗的改進提供可行性建議，有助于學生對自身所存在的不足之處加以積極改進，推動學生科學實驗能力的不斷提升。

（四）延伸課堂教學，增強學生探究能力

著名科學家楊振寧指出，科學的90%均為實驗活動，實驗為科學的基礎，懂得動手實踐的人，才是中國最需要的人才。在學生科學素養培養過程中，家庭小實驗的設計是培養學生創新能力的一項重要途徑，家庭小實驗與分組實驗及演示實驗不同，前者并不具備規范的實驗儀器，加之學生家中并不具備實驗室的良好條件，因此，學生利用課余時間開展家庭小實驗時，為保障實驗活動的順利進行，需積極開動腦筋，從日常生活著手，找出可加以利用的實驗器材，變廢為寶，并結合實驗材料對實驗方法加以改進。學生經過努力后，不僅可完成實驗，獲得科學知識，還可提升探究能力、創新能力。

此外，教師還應重視學生長期觀察能力的培養。科學教學活動中多會涉及需要學生長時間觀察的科學知識，如月相的變化、胚芽的生長、種子的萌發、植物的開花及結果等，均需學生通過課堂學習方式的應用開展長時間的記錄及觀察，并在觀察中促進學生良好科學品質的形成。除此之外，家庭小實驗學生還可得到父母的幫助，并在父母協助下完成科學探究及科學實驗。借助家長教育資源的應用，推動學生科學素養的提升，也有助于親子間感情的增進。

（五）學生自主實驗，提高科學實驗能力

有效的學習活動并非僅是學生的死記硬背與單純的模仿，教師在小學階段所實施的科學教學活動應打破課堂界限，帶領學生走進科學，走入實驗，體會到科學無窮的魅力。在課堂知識講述時，演示實驗是教師最常應用的教學方式。教師在演示的過程中向學生講解科學知識，學生通過觀看實驗，也能夠從中接受知識、理解知識、學會知識。而教師在科學課堂教學過程中能夠讓學生體會到掌握知識的樂趣。所以，教師在小學科學教學過程中應有目的、有計劃地鼓勵學生自行在家中進行實驗，以此激發學生實驗活動參與的積極性。教師應以學生性格特點為主要參考，要求學生填寫實驗報告單，教師定期評價、指導、檢查，為每位學生展示自己的實驗成果提供機會。

比如教師帶領學生進行觀察種子發芽這一實驗時，由于課堂時間有限，在課堂上無法觀察到實驗現象，教師可鼓勵學生在家中自行做實驗，教師制定實驗報告單與實驗計劃，向每位學生統一發放，讓學生以實驗計劃為依據進行翻地、下種、栽苗、澆水、施肥、除草等多項工作，并按時做好實驗觀察記錄，完成實驗報告單的填寫，每天利用10分鐘的時間交流實驗心得，讓學生探討在實驗過程中所遇到的問題及自己的新發現。通過自己的勞動，學生能夠經歷完整的蔬菜種植過程，從中體會到勞動的快樂與艱辛，品嘗勞動的喜悅與成功，在這一過程中學生也能夠養成認真觀察、詳細記錄、科學嚴謹、實事求是的科學態度，還能夠在潛移默化中提高學生科學實驗能力，在這個過程中應注意的是教師所布置的科學實驗需確保學生的人身安全，并與家長進行妥善的溝通，保護學生的動手實驗熱情，促使學生在發現、觀察、記錄實驗的過程中充分體會到科學實驗的樂趣所在。

綜上所述，教師在小學階段的科學教學活動中，借助家庭小實驗的設計，可有助于學生充分利用課余時間獲取科學知識，培養學生科學素養。因此，小學科學實驗教學活動中，教師需重視科學小實驗優勢的充分發揮，鼓勵學生積極參與至科學小實驗中，不僅對傳統小學科學實驗教學所存在的不足加以彌補，還可培養學生研究性學習能力。