核心素養(yǎng)下小學(xué)科學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)踐

■浙江省遂昌縣教育研究室 藍(lán)智俊

科學(xué)是一門實(shí)踐性較強(qiáng)的科目。重視課堂學(xué)習(xí)，開(kāi)展趣味實(shí)驗(yàn)，有助于學(xué)生從小養(yǎng)成認(rèn)識(shí)自然、熱愛(ài)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(shí)驗(yàn)提升學(xué)生素養(yǎng)能力實(shí)踐的意義出發(fā)，進(jìn)一步論述小學(xué)科學(xué)趣味實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)與實(shí)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(lái)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(shí)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(gè)性化發(fā)展需求。部分實(shí)驗(yàn)也以視頻的方式進(jìn)行呈現(xiàn)，并未引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主實(shí)踐及操作，這樣的教學(xué)方式失去了科學(xué)教育的本真，嚴(yán)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(shí)驗(yàn)實(shí)踐意義

（一）提升學(xué)習(xí)興趣

將趣味實(shí)驗(yàn)融入實(shí)際教學(xué)中，能夠充分調(diào)動(dòng)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(guò)直觀的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象感知抽象的科學(xué)知識(shí)。這樣的方式，不僅能提升班級(jí)整理教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)也能有效促進(jìn)學(xué)生在小學(xué)階段建立良好的科學(xué)思維，對(duì)其日后學(xué)習(xí)和生活大有裨益。

（二）培養(yǎng)動(dòng)手能力

趣味性小實(shí)驗(yàn)材料都是生活中常見(jiàn)的物品，教師也可鼓勵(lì)大家進(jìn)行自主操作，感知科學(xué)的過(guò)程，使學(xué)生通過(guò)實(shí)踐來(lái)感受科學(xué)的無(wú)盡魅力，在潛移默化中提升自主動(dòng)手能力。

（三）增強(qiáng)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(dú)立地完成實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)過(guò)程中，學(xué)生的實(shí)踐能力有所提升。同時(shí)也在操作的過(guò)程中思考為何會(huì)產(chǎn)生此類現(xiàn)象，如何利用科學(xué)的語(yǔ)言進(jìn)行闡述，這是一個(gè)良好的思維過(guò)程。經(jīng)常開(kāi)展趣味性科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)提升小學(xué)生綜合素養(yǎng)具有積極的促進(jìn)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(shí)驗(yàn)實(shí)踐策略

（一）創(chuàng)設(shè)情境，培育學(xué)生探究能力

趣味實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)就是內(nèi)容生活化、方法簡(jiǎn)單化，就地取材，實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)的實(shí)踐意義，促進(jìn)其創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)造能力的發(fā)展，在趣味實(shí)驗(yàn)開(kāi)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(duì)知識(shí)的渴求與渴望。在情境的指引下，教師預(yù)設(shè)項(xiàng)目化實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行探索，引發(fā)學(xué)生猜想，使其通過(guò)自主操作進(jìn)行驗(yàn)證。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《制作我的小樂(lè)器》

在課程開(kāi)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(jìn)行鑒賞聆聽(tīng)；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(qiáng)弱高低等知識(shí)進(jìn)行總結(jié)。

【設(shè)計(jì)意圖】做好新舊知識(shí)的銜接，為后續(xù)開(kāi)展趣味實(shí)驗(yàn)奠定良好的基礎(chǔ)。接下來(lái)，教師導(dǎo)入本課任務(wù)“小樂(lè)器的制作”，為大家展示自己所制作的“小樂(lè)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(lè)器的制作當(dāng)中。

【設(shè)計(jì)意圖】通過(guò)案例提供調(diào)動(dòng)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(shí)，教師引導(dǎo)學(xué)生自主操作，進(jìn)行趣味性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，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(dòng)產(chǎn)生不同聲音。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)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(shí)論證聲音的高低變化。

（二）疑處設(shè)問(wèn)，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(shí)驗(yàn)導(dǎo)入，都由教師獨(dú)立完成。學(xué)生在講臺(tái)下只得進(jìn)行觀看，處于被動(dòng)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(duì)這種情況，教師應(yīng)學(xué)會(huì)“放手”，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行獨(dú)立操作，并在疑難處適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行提問(wèn)，以問(wèn)題為導(dǎo)向激發(fā)學(xué)生的探索欲望，以此實(shí)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(shí)。

【教學(xué)案例】教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)下冊(cè)《點(diǎn)亮小燈泡》

教師：我們的生活中離不開(kāi)電源，假如失去了電，世界將會(huì)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(lái)，教師引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分組，自主合作探究利用電池的正負(fù)極知識(shí)小燈泡的連接方法。

【設(shè)計(jì)意圖】導(dǎo)入講授為趣味性實(shí)驗(yàn)做好鋪墊。

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

教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中進(jìn)行巡回展示，并在實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提出以下問(wèn)題：?jiǎn)栴}1.除上述方式外，還有哪些方法能夠讓小燈泡亮起來(lái)？問(wèn)題2.為什么會(huì)出現(xiàn)小燈泡不亮的現(xiàn)象？問(wèn)題3.導(dǎo)線的一端倘若沒(méi)有與電池一級(jí)連接起來(lái)，會(huì)發(fā)生什么狀況。

【設(shè)計(jì)意圖】以問(wèn)題為導(dǎo)向進(jìn)入深度思維，使學(xué)生進(jìn)行回顧反思，通過(guò)實(shí)踐操作論證猜想。

至此，問(wèn)題的提出能夠充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情，在潛移默化中強(qiáng)化學(xué)生思維能力，實(shí)現(xiàn)趣味小實(shí)驗(yàn)開(kāi)展的真正目的。

（三）小組合作，提升學(xué)生合作意識(shí)

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(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。學(xué)生通過(guò)交流合作共同完成學(xué)習(xí)任務(wù)，不但能提升參與意識(shí)，同時(shí)也能有效促進(jìn)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。因此，教師在開(kāi)展趣味性小實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，應(yīng)有意識(shí)地引導(dǎo)學(xué)生以小組為單位，通過(guò)自主搜集實(shí)驗(yàn)材料總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論，挖掘?qū)嶒?yàn)現(xiàn)象中所蘊(yùn)涵的科學(xué)知識(shí)。

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

在課程開(kāi)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(jìn)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)?lái)了一頂自己制作的帽子?！背尸F(xiàn)自己所制作的帽子實(shí)物，以供學(xué)生進(jìn)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(kāi)始前，教師應(yīng)適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行提示，引導(dǎo)學(xué)生思考不同材料的制作效果。

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

當(dāng)趣味實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，教師鼓勵(lì)各組呈現(xiàn)作品，并進(jìn)行講述，談一談本組的分工以及制作過(guò)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?cè)趯?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)紙這種材料非常脆弱，很容易出現(xiàn)彎折?！苯M2：“我們利用鐵絲和彩帶制作了一個(gè)生日帽！鐵絲這種材料非常堅(jiān)固，制作出來(lái)的帽子形狀較穩(wěn)定，但是鐵絲太過(guò)堅(jiān)硬、鋒利，我們只能利用彩色的布條將其包裹起來(lái)?！?/p>

學(xué)生通過(guò)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(shí)掌握了科學(xué)知識(shí)。

（四）聯(lián)系生活，強(qiáng)化生活科學(xué)聯(lián)系

生活現(xiàn)象中蘊(yùn)涵了豐富的科學(xué)知識(shí)，如雞蛋殼碰到醋會(huì)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(diǎn)燃，因?yàn)橐掖际强扇紵模卉囎幽軌蛐旭?，是因?yàn)榈孛娈a(chǎn)生的摩擦力……趣味實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)形式能夠充分調(diào)動(dòng)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(qiáng)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(jí)下冊(cè)《水的蒸發(fā)和凝結(jié)》

在課程開(kāi)始之前，教師首先利用班級(jí)中的熱水壺?zé)龑?dǎo)學(xué)生觀察在水沸騰過(guò)程中壺嘴產(chǎn)生的“白色氣體”，引出水蒸氣這一概念；鼓勵(lì)學(xué)生以小組為單位進(jìn)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(jì)意圖】以生活中常見(jiàn)的生活現(xiàn)象進(jìn)行導(dǎo)入，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究熱情，為后續(xù)趣味實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展做好鋪墊。

實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：加熱裝置、兩杯水、溫度計(jì)、電子秤；

實(shí)驗(yàn)步驟：1.稱量?jī)杀闹亓?，保持均等?.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?jī)杀|(zhì)量。

反思設(shè)問(wèn)：1.當(dāng)溫度變化時(shí)水蒸發(fā)后會(huì)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(jì)意圖】通過(guò)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)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(yàn)進(jìn)行列舉。

至此，教師通過(guò)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(wú)處不在的理念，同時(shí)也進(jìn)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(jìn)了其科學(xué)素養(yǎng)的提升。

（五）自主創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生實(shí)踐能力

正確利用科學(xué)趣味的實(shí)驗(yàn)，能夠提升小學(xué)科學(xué)教學(xué)的實(shí)效性與質(zhì)量。為充分增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)其自主創(chuàng)新意識(shí)，教師應(yīng)鼓勵(lì)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(shí)驗(yàn)的方法。通過(guò)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(guò)自主探究不斷深化科學(xué)知識(shí)，還能實(shí)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(jí)下冊(cè)《種子發(fā)芽試驗(yàn)》

在課堂中，教師帶領(lǐng)學(xué)生共同開(kāi)展了趣味性的種子發(fā)芽小實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解到種子的發(fā)芽需要適當(dāng)?shù)臏囟?、充足的?yáng)光以及足夠的水分。在此實(shí)驗(yàn)中，教師為學(xué)生提供的實(shí)驗(yàn)材料為“綠豆”。為增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)踐能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識(shí)，教師可鼓勵(lì)學(xué)生在課后與父母共同前往當(dāng)?shù)剞r(nóng)貿(mào)市場(chǎng)購(gòu)買種子，選取自己想要種植的植物。

【設(shè)計(jì)意圖】在掌握種子發(fā)芽光合作用理論知識(shí)后，使學(xué)生通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(shí)間、發(fā)芽情況、不同種子所需要的溫度和水分。經(jīng)過(guò)為期幾周的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將成品帶到學(xué)校進(jìn)行展示，與其他同學(xué)相互交流經(jīng)驗(yàn)。

至此，通過(guò)自主實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，能夠幫助學(xué)生夯實(shí)科學(xué)理論，通過(guò)動(dòng)手操作不斷提升自身實(shí)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(shí)驗(yàn)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(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行考究設(shè)計(jì)，充分遵循小學(xué)生的認(rèn)知能力及身心發(fā)展特點(diǎn)，利用趣味實(shí)驗(yàn)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(shí)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(jìn)小學(xué)科學(xué)教學(xué)的可持續(xù)性發(fā)展。