趣設(shè)實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建“知趣”的科學(xué)課堂

林宏文

科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的重要方式，是學(xué)生認(rèn)識科學(xué)世界、體驗(yàn)科學(xué)魅力的有效途徑。對事物充滿強(qiáng)烈的好奇心和求知欲，是推動學(xué)生科學(xué)探究的內(nèi)動力。因此，科學(xué)教師要立足于小學(xué)生的年齡特點(diǎn)和生活經(jīng)驗(yàn)，設(shè)計(jì)趣味性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，將知識學(xué)習(xí)和實(shí)驗(yàn)探究有效地融入趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)興趣，提高學(xué)生在探究中的參與度和思維度，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力和創(chuàng)新精神，從而建構(gòu)“知趣”共生的科學(xué)課堂。

一、趣導(dǎo)實(shí)驗(yàn)，激發(fā)探知熱情

好奇心是學(xué)生探索未知世界的內(nèi)驅(qū)力，而興趣則是激發(fā)好奇心的強(qiáng)大動力。因此，教師可以導(dǎo)入趣味性的實(shí)驗(yàn)，在最短的時(shí)間內(nèi)引領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入學(xué)習(xí)狀態(tài)，使之對接下來的科學(xué)課堂產(chǎn)生濃厚的探究愿望。

如教學(xué)《電磁鐵》一課，教師可在課前用小電池、鐵塊、線圈和開關(guān)自制一個(gè)小電磁鐵。課堂導(dǎo)入時(shí)，教師先讓學(xué)生用這個(gè)電磁鐵吸引一組鐵制品，然后神秘地向?qū)W生介紹這是個(gè)“聽話的磁鐵”：讓它吸鐵它就吸，不讓它吸它就不吸。在學(xué)生懷疑的眼神中，教師就用這個(gè)“磁鐵”見證神奇，從而扣動學(xué)生“這是怎么回事”的心理需求，激發(fā)其主動探索的學(xué)習(xí)愿望。接著在學(xué)生的猜測中，教師讓學(xué)生仔細(xì)觀察這個(gè)磁鐵，發(fā)現(xiàn)它是“包裝”而成的，于是動手將這個(gè)磁鐵進(jìn)行拆解，露出里面的材料，從而引出本節(jié)課的探究主題——電磁鐵。

教師在導(dǎo)入環(huán)節(jié)設(shè)置生動有趣的實(shí)驗(yàn)情境巧妙融入探究主題，不僅活躍了課堂氣氛，更設(shè)置了矛盾沖突，引起學(xué)生對“磁鐵會聽話”的驚訝與疑惑，激發(fā)其探究的需求和求知的欲望，促使學(xué)生主動融入實(shí)驗(yàn)的探究過程，開啟探究的科學(xué)旅程。

二、趣改實(shí)驗(yàn)，深入理解知識

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，教學(xué)不是把知識直接裝進(jìn)學(xué)生的頭腦，而是要引導(dǎo)學(xué)生從原有經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，在探究中生成新的經(jīng)驗(yàn)。因此，課堂上教師要綜合學(xué)生經(jīng)驗(yàn)和知識結(jié)構(gòu)，考慮趣味性和探究性，有效改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生喜于實(shí)驗(yàn)，樂于思考，幸于探究，在實(shí)驗(yàn)中加深對知識的理解、建構(gòu)和生成。

如教學(xué)《聲音的傳播》一課，探究“聲音在不同物體中傳播”時(shí)，教材提示使用長度相同的鋁箔尺、木尺、棉線、尼龍繩四種材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要求小組同學(xué)手持材料的一端并靠近耳朵，另一端與音叉連接;當(dāng)敲擊音叉時(shí)，傾聽的同學(xué)感受聲音通過四種材料傳遞的效果有什么不同。這個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作中，接收的一端會因?yàn)闊o法聚集聲音和聲音遇手分散等原因，導(dǎo)致學(xué)生聽到的聲音較弱，效果不太明顯。因此，教師可以結(jié)合教材前面的“土電話”實(shí)驗(yàn)進(jìn)行整合：四種材料的一端與音叉連接，另一端都固定在紙杯底部。實(shí)驗(yàn)探究時(shí)，將紙杯一端貼著耳朵，敲擊音叉時(shí)四種材料傳遞到耳朵的聲音變化就會十分明顯，學(xué)生容易通過這個(gè)有趣又有效的實(shí)驗(yàn)感受到不同材料傳播聲音的不同效果。

教師結(jié)合“土電話”改進(jìn)實(shí)驗(yàn)材料，不僅增強(qiáng)了聽覺的體驗(yàn)，而且豐富了操作的趣味。課堂中融入科學(xué)性和趣味性，融合探究性和體驗(yàn)性，能夠有效促進(jìn)學(xué)生對“聲音的傳播效果”這一科學(xué)知識的深刻理解。

三、趣創(chuàng)實(shí)驗(yàn)，攻克知識難點(diǎn)

小學(xué)生的年齡特征和認(rèn)知能力，決定了其較難理解抽象事物和空間觀念。如對“地球的運(yùn)動”和“宇宙”單元的相關(guān)現(xiàn)象和知識，學(xué)生缺乏具體的經(jīng)驗(yàn)和感受，難以形成深刻印象。所以，教師在創(chuàng)建空間模型時(shí)要融入科技和趣味，讓學(xué)生直觀體驗(yàn)和想象，突破知識的難點(diǎn)，建立空間立體感。

如教學(xué)《日食和月食》一課，學(xué)生對地球、月球、太陽三者之間運(yùn)動造成的日食、月食等現(xiàn)象，缺乏生活經(jīng)驗(yàn)和知識基礎(chǔ)，從而造成“不知其然”，更“不知其所以然”的狀態(tài)。教材中這樣設(shè)計(jì)模擬實(shí)驗(yàn)：用玻璃球代表月球，乒乓球代表地球，手電筒代表太陽，在手電筒光照射下讓玻璃球圍繞乒乓球轉(zhuǎn)動一周表示月球繞地球一周。但實(shí)際教學(xué)則會發(fā)現(xiàn)，教室里不同位置的學(xué)生看到的是不一樣的，影響師生的溝通和理解。因此，教師可以創(chuàng)造性地融入生活趣味和科技元素，在課堂上呈現(xiàn)“三球儀”：太陽——點(diǎn)亮的固定大燈、月球——學(xué)生手持小皮球、地球——學(xué)生手持固定著手機(jī)的大皮球。在教師引導(dǎo)下，“地球”和“月球”開始慢速自轉(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，同時(shí)開啟手機(jī)攝像，通過備課助手將“地球”上看到的情景實(shí)時(shí)對接到電腦屏幕。當(dāng)“月球”慢慢轉(zhuǎn)到“地球”和“太陽”中間，三者呈一條直線時(shí)，學(xué)生就能從電腦大屏幕上看到“太陽”的變化，直觀感受從日偏食到日全食的形成過程，改變地月距離，還可以觀察到日環(huán)食。最后用同樣的方式體驗(yàn)月食的形成。

融合新媒體新技術(shù)的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生能從空間模型中體驗(yàn)“模擬”的三球運(yùn)動情景，形成天體運(yùn)動的空間觀念，從而攻克知識難點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的抽象思維和模型建構(gòu)能力。

四、趣用實(shí)驗(yàn)，鞏固知識運(yùn)用

科學(xué)課堂既要關(guān)注實(shí)驗(yàn)探究獲取知識，又要重視對知識的鞏固和運(yùn)用。以往的課堂，教師總是用習(xí)題對知識進(jìn)行復(fù)習(xí)、重組，繁瑣的內(nèi)容和單調(diào)的方式常常讓學(xué)生只是匆匆地“走過場”。因此，教師要在有限的課堂時(shí)間里，運(yùn)用有趣的實(shí)驗(yàn)，靈活地對科學(xué)知識進(jìn)行復(fù)習(xí)鞏固。

如對于《空氣占據(jù)空間嗎》一課，在學(xué)生了解到“空氣占據(jù)空間”后，教師可以巧設(shè)一個(gè)“瓶子里吹氣球”的趣味實(shí)驗(yàn)：將氣球放入礦泉水瓶中，讓學(xué)生把氣球吹大。學(xué)生發(fā)現(xiàn)怎么用力都無法將氣球吹大。這時(shí)，教師拿出個(gè)看起來和學(xué)生一樣的裝置進(jìn)行吹氣，學(xué)生驚奇地發(fā)現(xiàn)教師的氣球吹大了。于是讓學(xué)生探索其中原因（原來教師的瓶子上有個(gè)小孔），然后動手改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，再次嘗試吹氣球，并運(yùn)用“空氣占據(jù)空間”的科學(xué)知識解釋原理。

運(yùn)用趣味實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行科學(xué)知識的復(fù)習(xí)，比簡單的做題更加有效，能使學(xué)生對知識點(diǎn)的理解和掌握更牢固。當(dāng)然這樣的實(shí)驗(yàn)不宜是簡單地重復(fù)教材的實(shí)驗(yàn)，而要結(jié)合相關(guān)知識進(jìn)行設(shè)計(jì)與運(yùn)用，提高學(xué)生運(yùn)用知識解決問題的能力，從而達(dá)到學(xué)以致用、舉一反三的效果。

五、趣拓實(shí)驗(yàn)，發(fā)展知識創(chuàng)新

學(xué)習(xí)是為了運(yùn)用和創(chuàng)新。課堂不是科學(xué)研究的結(jié)束，而是激發(fā)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識和方法進(jìn)行創(chuàng)新創(chuàng)造的開始。教師要用發(fā)展的眼光，在課末或課后多樣性地拓展一些學(xué)生“做得到”的趣味實(shí)驗(yàn)，使其將科學(xué)知識運(yùn)用到生活中，并能有所創(chuàng)新和發(fā)展。教師應(yīng)力求讓學(xué)生在一課一得基礎(chǔ)上能一課多得，實(shí)現(xiàn)思維的跨越和能力的提升。

如教學(xué)《小蘇打和白醋的變化》一課，學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解了二氧化碳的性質(zhì)，并了解小蘇打（碳酸氫鈉）和白醋反應(yīng)后留下的液體是一種叫醋酸鈉的新物質(zhì)。課末，教師可拓展設(shè)計(jì)“白醋泡雞蛋”的趣味實(shí)驗(yàn)：將整個(gè)雞蛋浸入白醋中，雞蛋殼外面瞬間產(chǎn)生許多小氣泡，讓學(xué)生結(jié)合課堂所學(xué)的知識思考并解釋其原因。許多學(xué)生受課堂所學(xué)的影響會認(rèn)為是醋和鈉產(chǎn)生的反應(yīng)，教師可加以引導(dǎo)：雞蛋殼的成分主要是碳酸鈣，遇到醋酸也會反應(yīng)生成二氧化碳。然后教師拿出已經(jīng)在白醋中浸泡過兩天的雞蛋，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)蛋殼沒了，雞蛋變透明了。教材要引導(dǎo)學(xué)生交流發(fā)現(xiàn)這是因?yàn)殁}質(zhì)被醋酸軟化的結(jié)果，所以白醋可以用來清除污垢。教師可讓學(xué)生回家完成這個(gè)趣味實(shí)驗(yàn)，并用科學(xué)小論文的方式記錄實(shí)驗(yàn)和觀察的過程。

這樣的趣味實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生帶著知識和探索走出課堂，將科學(xué)知識延伸到更廣闊的生活空間和科學(xué)世界。一節(jié)課的學(xué)習(xí)，不是單純的課題探究，而是融合的主題研究，能使學(xué)生對科學(xué)知識的認(rèn)知和體驗(yàn)更加充實(shí)、豐富。

綜上所述，小學(xué)科學(xué)課堂應(yīng)該是趣味與知識并存，實(shí)驗(yàn)與探究同行，能力與智慧共生的。教師要結(jié)合學(xué)生特點(diǎn)和教材內(nèi)容設(shè)計(jì)趣味實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生探究樂趣，提高學(xué)生探究能力，拓展學(xué)生知識空間，構(gòu)建知趣共生的科學(xué)課堂。

（作者單位：寧德師范學(xué)院附屬小學(xué)）