居家小實(shí)驗(yàn)是線上教學(xué)好抓手

李玉蘋

〔摘? ? 要〕? 實(shí)驗(yàn)教學(xué)是自然學(xué)科教學(xué)中的重要組成部分，也是學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的重要過(guò)程。疫情防控期間，學(xué)生居家學(xué)習(xí)中很多課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)無(wú)法正常開展。教師如何引導(dǎo)學(xué)生利用身邊材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，并啟發(fā)學(xué)生動(dòng)手開展家庭實(shí)驗(yàn)就顯得很重要了。基于此，我校自然教研組線上教學(xué)期間以居家小實(shí)驗(yàn)為載體，利用實(shí)驗(yàn)預(yù)錄視頻、在線演示實(shí)驗(yàn)、課后挑戰(zhàn)任務(wù)、過(guò)程反思總結(jié)等方法，有效提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力，引導(dǎo)學(xué)生用居家小實(shí)驗(yàn)支持科學(xué)探究學(xué)習(xí)，讓在線自然課堂真正“動(dòng)”起來(lái)。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；居家小實(shí)驗(yàn)；科學(xué)探究

〔中圖分類號(hào)〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號(hào)〕? 1674-6317? （2023）? 11-0049-03

一、研究目的

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)科學(xué)的主要途徑?？茖W(xué)課程應(yīng)為學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì)。在教學(xué)活動(dòng)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是自然學(xué)科教學(xué)中的重要組成部分，也是學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的重要過(guò)程。在新冠疫情防控期間，學(xué)生居家進(jìn)行線上學(xué)習(xí)。學(xué)生在線學(xué)習(xí)中，由于專業(yè)實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏，讓原本可以在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行的常規(guī)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)無(wú)法有效開展。在線課堂模式主要以教師講解、學(xué)生觀看和聆聽為主，使學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力無(wú)法鞏固與強(qiáng)化，學(xué)科核心素養(yǎng)無(wú)法有效落實(shí)。如何引導(dǎo)各年級(jí)的學(xué)生尋找身邊的材料開展探究實(shí)驗(yàn)，彌補(bǔ)線上學(xué)習(xí)在實(shí)驗(yàn)操作上的短板，豐富線上教學(xué)形式，就成了擺在各年級(jí)自然教師面前的突出問(wèn)題。

開展線上教學(xué)以來(lái)，我校自然教研組教師以居家小實(shí)驗(yàn)為載體，通過(guò)設(shè)計(jì)并優(yōu)化線上教學(xué)過(guò)程，激發(fā)學(xué)生實(shí)施居家小實(shí)驗(yàn)的興趣，真正開展時(shí)空延續(xù)、形式豐富的居家小實(shí)驗(yàn)，從而落實(shí)學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

研究認(rèn)為，居家小實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容選擇和組織應(yīng)以學(xué)生的興趣和經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)，應(yīng)盡可能貼近學(xué)生的生活。教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)引導(dǎo)時(shí)可以以學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中能接觸到的事物為載體，為學(xué)生提供充分的動(dòng)手機(jī)會(huì)和思維空間，盡可能讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中感受自然的奧秘，親身體驗(yàn)自然與日常生活的密切關(guān)系。學(xué)生在居家小實(shí)驗(yàn)材料和儀器選擇上更加廣泛，他們可以從家庭中一些常見(jiàn)的生活用品中，根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選擇一些常見(jiàn)實(shí)驗(yàn)材料和儀器，進(jìn)行簡(jiǎn)單的替代性的實(shí)驗(yàn)操作，進(jìn)而完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程。居家小實(shí)驗(yàn)有很多優(yōu)點(diǎn)：材料容易獲得，操作便捷，學(xué)生可以采用多種方法進(jìn)行嘗試，等等。我們?cè)诰€上教學(xué)期間，可以充分發(fā)揮這些優(yōu)點(diǎn)，這樣既彌補(bǔ)了線上學(xué)習(xí)期間無(wú)法進(jìn)行傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，又培養(yǎng)了學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)能力。

二、方法與過(guò)程

在線教學(xué)以來(lái)，教研組團(tuán)隊(duì)的教師充分發(fā)揮自己的專業(yè)特長(zhǎng)，以居家小實(shí)驗(yàn)為主題，云端互動(dòng)研討，主動(dòng)探索在線實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式和方法，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生積極開展居家小實(shí)驗(yàn)自主探究活動(dòng)。教師用生動(dòng)的在線演示實(shí)驗(yàn)和巧妙的任務(wù)設(shè)計(jì)啟示學(xué)生在家也可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并且更具趣味性。居家小實(shí)驗(yàn)的探索詮釋著教師對(duì)線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)的理解，演繹著對(duì)有效課堂的探索。

（一）巧用視頻導(dǎo)入，提高學(xué)生細(xì)致觀察能力

線上互動(dòng)課時(shí)間比線下課堂更為緊張，空中課堂結(jié)束后只有20分鐘的時(shí)間。在等待學(xué)生入群時(shí)，教師巧用實(shí)驗(yàn)視頻，播放預(yù)錄實(shí)驗(yàn)視頻或者科普小視頻。這樣，提前進(jìn)入直播間的學(xué)生可以觀看，有助于提高學(xué)生細(xì)致觀察能力，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師在視頻播放結(jié)束后，組織學(xué)生對(duì)視頻內(nèi)容進(jìn)行簡(jiǎn)單的互動(dòng)反饋，同時(shí)鼓勵(lì)感興趣的學(xué)生居家動(dòng)手實(shí)踐。

（二）線上直播演示，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力

教師利用家中常見(jiàn)的材料進(jìn)行直播演示，在直播時(shí)邊實(shí)驗(yàn)邊講解，闡明實(shí)驗(yàn)原理，提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力。同時(shí)，教師也鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐，比較自己的實(shí)驗(yàn)和老師演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的異同，分析其原因。學(xué)生在課前經(jīng)歷了實(shí)驗(yàn)知識(shí)的認(rèn)知，課中觀看甚至模仿教師演示實(shí)驗(yàn)，起到了潛移默化的作用，學(xué)生的動(dòng)手能力也就逐漸提高了。

以三年級(jí)《水的三態(tài)變化》一課為例?？罩姓n堂通過(guò)認(rèn)識(shí)水的蒸發(fā)和沸騰現(xiàn)象、探究水蒸氣凝結(jié)成水的過(guò)程、探究水變成冰和冰變成水三個(gè)活動(dòng)，探究水的三態(tài)變化。水有液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)，而空中課堂對(duì)水蒸氣變成冰的過(guò)程并沒(méi)有通過(guò)實(shí)驗(yàn)詳細(xì)講解?；?dòng)課時(shí)，教師利用家里的廢棄易拉罐、自來(lái)水、冰箱，設(shè)計(jì)冰凍和室溫的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)水蒸氣變成冰的過(guò)程需要比較低的溫度。通過(guò)觸手可及的實(shí)驗(yàn)材料與清晰的演示，學(xué)生明白了使用家里的常見(jiàn)材料同樣可以開展實(shí)驗(yàn)，激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生課后主動(dòng)動(dòng)手實(shí)踐。

（三）引導(dǎo)反思實(shí)驗(yàn)，提升學(xué)生總結(jié)思維能力

教師還可以在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)單設(shè)計(jì)自己感興趣的實(shí)驗(yàn)。首先，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)主題，尋找家中對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)材料，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。接著，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案邊實(shí)驗(yàn)邊講解，整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程用視頻或者圖片進(jìn)行及時(shí)記錄。教師通過(guò)家校本進(jìn)行回應(yīng)與評(píng)價(jià)，引導(dǎo)并鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行總結(jié)反思。最后，形成居家實(shí)驗(yàn)小報(bào)告。這樣，就促使學(xué)生在整個(gè)在線學(xué)習(xí)過(guò)程中，也能經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過(guò)程，并對(duì)自己的探究過(guò)程進(jìn)行及時(shí)的反思，從而提升了學(xué)生總結(jié)思考能力。

以四年級(jí)《摩擦力》一課為例。教師在課后布置了自主探究影響摩擦力大小因素的挑戰(zhàn)性任務(wù)。學(xué)生在互動(dòng)直播課時(shí)，觀看了影響摩擦力大小的演示實(shí)驗(yàn)。課后學(xué)生根據(jù)挑戰(zhàn)任務(wù)單選擇家里常見(jiàn)的材料（紙盒和書本等），設(shè)計(jì)并開展了利用空紙盒與裝入書本的紙盒做比較的實(shí)驗(yàn)，最后拍攝視頻記錄整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，教師給予反饋和指導(dǎo)。學(xué)生通過(guò)邊實(shí)驗(yàn)邊講解的方式，獲得了壓力（正壓力）越大摩擦力就越大的結(jié)論。

（四）結(jié)合任務(wù)要求，提升學(xué)生自我評(píng)價(jià)能力

在直播互動(dòng)臨近結(jié)束時(shí)，教師可為學(xué)生布置和本節(jié)課相對(duì)應(yīng)的任務(wù)。學(xué)生經(jīng)過(guò)課堂實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的強(qiáng)化后，往往會(huì)躍躍欲試。這時(shí)候布置相應(yīng)的具有挑戰(zhàn)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，通過(guò)材料替換或選擇，創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生對(duì)照活動(dòng)評(píng)價(jià)表的要求，在任務(wù)驅(qū)動(dòng)下自主完成自我評(píng)價(jià)，提升了自我評(píng)價(jià)能力。

以五年級(jí)《利用磁性發(fā)電》一課為例。教師可布置利用家中材料開展與“電”相關(guān)的實(shí)驗(yàn)任務(wù)單，并設(shè)計(jì)與任務(wù)相對(duì)應(yīng)的評(píng)價(jià)單。首先，提出根據(jù)實(shí)驗(yàn)主題選擇并在家中找到對(duì)應(yīng)的材料的要求；其次，提出設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)步驟，并能夠正確開展實(shí)驗(yàn)的要求；最后，提出交流時(shí)語(yǔ)言表達(dá)準(zhǔn)確、視頻拍攝清晰的要求。學(xué)生分別完成以上三條評(píng)價(jià)要求，就可以各獲得一顆星。這樣，將評(píng)價(jià)要求與學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟和方法相對(duì)應(yīng)，就能引導(dǎo)學(xué)生在家中有序、有效地開展實(shí)驗(yàn)。

三、結(jié)果與分析

在新課程標(biāo)準(zhǔn)改革背景下，運(yùn)用新的學(xué)習(xí)模式對(duì)傳統(tǒng)課堂教學(xué)進(jìn)行的變革，能促進(jìn)學(xué)生自主參與探究活動(dòng)，主動(dòng)獲取知識(shí)。線上教學(xué)也是一樣，居家小實(shí)驗(yàn)既可以改進(jìn)線上教學(xué)的方式，也可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。居家小實(shí)驗(yàn)，向?qū)W生提供了充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì)，使他們?cè)诳茖W(xué)探究的過(guò)程中，體驗(yàn)到了學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣，提升了科學(xué)探究的能力。在幾個(gè)月的線上實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)中，我們不僅探索了線上教學(xué)的方法路徑，還為后續(xù)更好地開展線上教學(xué)帶來(lái)了諸多啟示。實(shí)踐表明，利用實(shí)驗(yàn)預(yù)錄視頻、在線演示實(shí)驗(yàn)、課后挑戰(zhàn)任務(wù)、過(guò)程反思總結(jié)等方法，能有效提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的能力。

（一）巧設(shè)實(shí)驗(yàn)，動(dòng)手動(dòng)腦

實(shí)驗(yàn)教學(xué)可使抽象的科學(xué)概念形象化、直觀化，通過(guò)實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行еС挚茖W(xué)探究的驗(yàn)證過(guò)程。將實(shí)驗(yàn)落實(shí)在教學(xué)過(guò)程中，要體現(xiàn)在教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”上。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生積極動(dòng)手動(dòng)腦，并培養(yǎng)其實(shí)證意識(shí)。本案例闡述了采用以上四個(gè)方法設(shè)計(jì)直播互動(dòng)課的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生用居家小實(shí)驗(yàn)支持科學(xué)探究，讓在線自然課堂真正“動(dòng)”起來(lái)。較好地凸顯了自然課的特色，也有效地提升了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

在直播實(shí)驗(yàn)演示時(shí)，教師要用科學(xué)規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度影響學(xué)生，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)探究習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實(shí)驗(yàn)演示環(huán)節(jié)，教師可以邊實(shí)驗(yàn)邊互動(dòng)，有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生在線學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生在主動(dòng)探究的過(guò)程中獲取科學(xué)知識(shí)，形成尊重事實(shí)、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。

（二）任務(wù)驅(qū)動(dòng)，自主評(píng)價(jià)

在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，將任務(wù)與評(píng)價(jià)要求有機(jī)融合，是支持學(xué)生完成探究的有力保障。挑戰(zhàn)任務(wù)單上設(shè)計(jì)對(duì)應(yīng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)步驟和方法的評(píng)價(jià)單，要求即評(píng)價(jià)點(diǎn)。通過(guò)評(píng)價(jià)引導(dǎo)學(xué)生明確活動(dòng)要求，主動(dòng)承擔(dān)活動(dòng)責(zé)任。這既是對(duì)教學(xué)資源開發(fā)與利用的促進(jìn)，也能更好地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進(jìn)行思考，從而激發(fā)學(xué)生自主探究的興趣，讓學(xué)生能更有序、有效地開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

任務(wù)單自主評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)，很好地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也給學(xué)生搭建了自主完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的支架。學(xué)生在任務(wù)單的幫助下，利用課余時(shí)間完成自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)挑戰(zhàn)任務(wù)單，幫助學(xué)生在自我前概念和這節(jié)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成深度學(xué)習(xí)。

（三）及時(shí)記錄，有效反思

學(xué)生通過(guò)視頻或圖片記錄自己的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程，教師給予反饋，激勵(lì)學(xué)生及時(shí)去總結(jié)，用心去反思。學(xué)生根據(jù)記錄對(duì)自己所做的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)和反思，這也是一項(xiàng)重要的學(xué)習(xí)活動(dòng)，是對(duì)自己原有認(rèn)知進(jìn)行挑戰(zhàn)，形成逆向思維。學(xué)生在這個(gè)過(guò)程中不斷發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，獲得啟示，從而不斷提高自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

（四）創(chuàng)設(shè)情境，自主探究

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境是一種能激發(fā)學(xué)生情感和思維的有效方法。有趣生動(dòng)的教學(xué)情境能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心。在教學(xué)中，教師精心創(chuàng)設(shè)各種充滿激情、富有生活情趣和開放性的學(xué)習(xí)情境，能有效地激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的興趣。學(xué)生在有趣的生活情境中積極互動(dòng)，主動(dòng)獲得知識(shí)。學(xué)生學(xué)得高興，老師教得輕松，在輕松愉快的氛圍中完成了教學(xué)任務(wù)，也提高了在線互動(dòng)課堂的有效性。

教研組經(jīng)過(guò)前期的探索，總結(jié)分析后發(fā)現(xiàn)一些問(wèn)題。其一，1～2年級(jí)學(xué)生興趣度高，居家小實(shí)驗(yàn)?zāi)苡行ч_展，而5～6年級(jí)學(xué)生參與率不足。其二，目前開展的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)主要以居家小實(shí)驗(yàn)為主的親子小實(shí)驗(yàn)，主題比較單一。后續(xù)，可以分年級(jí)確定主題開展小長(zhǎng)周期項(xiàng)目式活動(dòng)的探究，還可以結(jié)合學(xué)?？萍脊?jié)組織開展內(nèi)容豐富、可操作性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，充分利用多樣化的實(shí)踐活動(dòng)展現(xiàn)自然學(xué)科特點(diǎn)。

在線教學(xué)因疫情而生，雖然這樣的授課方式并不是最理想的，但線上授課過(guò)程中的經(jīng)驗(yàn)和方法仍值得我們認(rèn)真總結(jié)和提煉。居家小實(shí)驗(yàn)就是自然學(xué)科線上教學(xué)一個(gè)非常好的抓手。我們還將不斷創(chuàng)新居家小實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，探索實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)策略，豐富探究學(xué)習(xí)形式。我們相信，即使是線下教學(xué)，居家小實(shí)驗(yàn)仍然是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效補(bǔ)充，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效手段。今后，我們還將不斷實(shí)踐探索，讓科學(xué)探究的好習(xí)慣伴隨學(xué)生的一生。

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