科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐

◇溫金華（福建：武夷山市百花幼兒園）

幼小銜接是幼兒教師開展科學(xué)教育過程中需要關(guān)注的背景，因為這一階段的幼兒正處于認知發(fā)展的關(guān)鍵時期，對周邊世界有著較強的好奇心，但也面臨很難集中注意力的問題。幼兒教師應(yīng)該圍繞幼兒的認知思維特點與教育需求變化設(shè)計實驗教學(xué)方案，在科學(xué)實驗中融入更多的趣味元素，通過設(shè)計科學(xué)趣味實驗?zāi)苷{(diào)動幼兒參與實驗操作的內(nèi)在興趣。希望通過科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐，改變灌輸式的科學(xué)教育模式，給幼兒提供更高水準的科學(xué)教育支持。

一、幼小銜接視野下科學(xué)趣味實驗的設(shè)計原則

幼兒教師在幼小銜接視野下設(shè)計趣味實驗時應(yīng)在關(guān)注學(xué)科知識傳遞的同時，考慮幼兒在認知水平等方面存在的差異，具體要堅持以下幾個方面的設(shè)計原則。第一，尊重幼兒的個體差異，科學(xué)實驗設(shè)計應(yīng)該貼近幼兒的生活實際，倡導(dǎo)以幼兒的需求和興趣為導(dǎo)向進行實驗方案的設(shè)計，引導(dǎo)幼兒參與實驗探索與互動交流。第二，實驗內(nèi)容應(yīng)與小學(xué)科學(xué)課程標準相契合，保證幼兒在趣味實驗中能掌握相關(guān)的知識點，在知識有機銜接基礎(chǔ)上構(gòu)建較為完整的課程體系。第三，教師在實驗設(shè)計過程中需要關(guān)注實踐性與體驗性的把握，給幼兒提供清晰且簡單的實驗操作指導(dǎo)，促使幼兒在獨立完成實驗操作過程中獲得自信心，更能有效理解教材中比較抽象的科學(xué)概念。第四，教師在實驗設(shè)計時應(yīng)該關(guān)注安全性要求，需要圍繞教材內(nèi)容與幼兒認知情況設(shè)計可操作的實驗項目，讓幼兒在趣味氛圍中進行科學(xué)實驗思考，從而促使幼兒在科學(xué)知識學(xué)習(xí)中實現(xiàn)全面成長。

二、幼小銜接視野下科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐

（一）圍繞生活現(xiàn)象設(shè)計科學(xué)實驗主題

幼兒從幼兒園進入小學(xué)之后，仍然對周圍世界有著強烈的好奇心，希望通過個人探索了解世界更多的方面。所以幼兒教師設(shè)計趣味實驗時應(yīng)該圍繞生活現(xiàn)象進行具體的設(shè)計，促使幼兒感受到科學(xué)實驗所獨有的魅力，讓幼兒感受到生活知識與科學(xué)探索之間的關(guān)聯(lián)。例如，幼兒教師開展“彩色溶液探秘”實驗設(shè)計，讓幼兒通過混合不同顏色溶液后觀察顏色的變化情況，進而讓幼兒了解顏色混合的基本原理，激發(fā)幼兒進行科學(xué)知識探索的興趣。第一步，幼兒教師需要給幼兒提供透明玻璃杯、飲用水、不同顏色的食用色素、玻璃棒或者是塑料勺子等科學(xué)實驗操作的器材，指導(dǎo)幼兒在實驗操作中戴好圍裙和透明手套。第二步，幼兒教師指導(dǎo)幼兒將一種顏色的溶液倒入玻璃杯中，依次將不同顏色的溶液倒入同一個玻璃杯中，在觀察顏色變化基礎(chǔ)上記錄相關(guān)的實驗現(xiàn)象。需要引導(dǎo)幼兒思考“不同顏色的溶液混合后產(chǎn)生什么顏色？為什么會出現(xiàn)這種顏色變化？”鼓勵幼兒通過嘗試不同顏色組合，發(fā)現(xiàn)不同顏色混合之后的顏色變化，更好地掌握規(guī)律。第三步，幼兒教師需要結(jié)合實驗結(jié)果向幼兒介紹簡單的色彩理論知識，爭取讓幼兒了解原色等學(xué)術(shù)概念，給幼兒后續(xù)參與小學(xué)科學(xué)實驗提供支持，有利于幼兒在小學(xué)科學(xué)實驗中進行更多的探索發(fā)展，進而培養(yǎng)學(xué)生的思維邏輯和操作能力。

（二）立足故事情境指導(dǎo)幼兒實驗操作

基于科學(xué)教育特色和幼兒的成長需求，幼兒教師應(yīng)該營造生動的故事情境，將科學(xué)理論與實踐操作進行緊密結(jié)合，讓幼兒在探索中接觸到更多的知識點，也能解鎖更多的科學(xué)規(guī)律。以植物生長實驗教學(xué)為例，幼兒教師應(yīng)該引入富有趣味性的故事情境，設(shè)計名為“種子發(fā)芽探秘”的科學(xué)探索活動，通過觀察種子發(fā)芽過程讓幼兒了解植物生長的基本原理，培養(yǎng)幼兒的實驗觀察與操作能力。首先，幼兒教師應(yīng)該將玻璃瓶清洗干凈，指導(dǎo)幼兒在瓶底放置一層濕紙巾，將事先準備好的植物種子均勻放置在紙巾上，完成以上操作之后添加適量的清水。其次，幫助幼兒將裝有種子的玻璃瓶放置在光線充足的地方，指導(dǎo)幼兒每天定時觀察種子的發(fā)芽情況，尤其需要觀察種子發(fā)芽速度和根系生長情況。同時，幼兒教師也應(yīng)該組織幼兒以小隊為單位觀察記錄植物的生長狀況，具體從根系發(fā)育、葉子顏色變化等方面進行分析，直觀了解實驗結(jié)果。之后，幼兒教師帶領(lǐng)幼兒嘗試在不同條件下進行實驗，通過改變水的溫度和陽光照射等條件，觀察種子的發(fā)芽情況。最后，幼兒教師應(yīng)該鼓勵幼兒進行觀點表達，思考在植物發(fā)芽過程中還需要提供哪些支持，尤其是分析植物在不同生長環(huán)境下的發(fā)芽情況。這個實驗?zāi)茏層變河H身體驗到種子發(fā)芽的過程，在未來小學(xué)科學(xué)實驗教育中，科學(xué)教師能通過設(shè)計類似實驗進一步拓展幼兒對植物科學(xué)的認知。

（三）鼓勵幼兒動手制作簡單實驗器材

基于幼小銜接特殊教育情況，幼兒教師在實驗教學(xué)過程中應(yīng)該關(guān)注幼兒操作能力的培養(yǎng)，鼓勵幼兒動手制作簡單實驗器材，在感受科學(xué)實驗趣味性的基礎(chǔ)上進行實驗分析。以風(fēng)車制作實驗為例，幼兒教師需要鼓勵幼兒選擇生活中常見物品制作簡易風(fēng)車，重點讓幼兒了解風(fēng)力對風(fēng)車轉(zhuǎn)動的影響，在觀察風(fēng)車轉(zhuǎn)動情況基礎(chǔ)上總結(jié)相關(guān)規(guī)律。具體制作過程如下。準備風(fēng)車框架。幼兒選擇一個紙杯后，在紙杯底部剪出一個小孔，將吸管剪成四段長度相等的小段，將吸管的四段小段插入紙杯底部小孔，這樣能形成風(fēng)車支架。制作風(fēng)車葉片。從紙板上剪下一個邊長為10cm 的正方形，在正方形紙板上通過對角線交叉方式找到正中心點，從紙板四個角分別向正中心點剪切，形成四個相等的三角形葉片，將葉片的底部固定在吸管的頂端，用膠帶緊緊固定。美化風(fēng)車。幼兒使用彩紙或者是顏料對風(fēng)車進行裝飾，實現(xiàn)增添創(chuàng)意的目標。實驗操作與觀察。幼兒需要在室外選擇風(fēng)和陽光充足的地方進行實驗，觀察風(fēng)車的轉(zhuǎn)動情況，在記錄風(fēng)車轉(zhuǎn)動方向和速度基礎(chǔ)上形成實驗報告。在幼兒完成風(fēng)車制作之后引導(dǎo)幼兒進行實驗總結(jié)，分析在風(fēng)車制作過程中應(yīng)該關(guān)注哪些事項。思考風(fēng)車轉(zhuǎn)動速度與風(fēng)的力度是否存在關(guān)系。如果風(fēng)車葉片形狀不同，風(fēng)車整體轉(zhuǎn)動情況會發(fā)生變化嗎？在幼兒討論結(jié)束之后，幼兒教師進行有針對性的教學(xué)總結(jié)，在增強幼兒對風(fēng)車制作過程掌握程度的基礎(chǔ)上鍛煉動手操作與觀察分析等能力，提升幼兒的科學(xué)思維水平。這樣也利于幼兒進入小學(xué)階段之后繼續(xù)參與科學(xué)知識學(xué)習(xí)，通過科學(xué)實驗操作的方式獲得知識結(jié)構(gòu)，給科學(xué)素養(yǎng)培養(yǎng)提供基礎(chǔ)支持。

（四）根據(jù)幼兒差異進行實驗操作評價

在科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐中，幼兒教師應(yīng)該認識到不同幼兒在課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)、思維邏輯、觀察意識、操作能力與歸納分析等能力上存在差異，需要立足差異開展有針對性的實驗操作評價，在滿足幼兒學(xué)習(xí)需求基礎(chǔ)上促進個性化發(fā)展。做法如下。第一步，需要認識到幼兒的差異。幼兒教師應(yīng)該了解幼兒對相關(guān)課程知識的掌握程度，分析思維方式，辨別幼兒在觀察和記錄實驗現(xiàn)象方面的能力。在總結(jié)幼兒在科學(xué)實驗學(xué)習(xí)中存在的個體差異，根據(jù)差異情況設(shè)計符合認知水平的趣味性實驗方案，進而了解幼兒在實驗結(jié)果中獲得結(jié)論的能力，給后續(xù)實驗教學(xué)提供支持。第二步，幼兒教師需要差異化設(shè)計實驗，激發(fā)幼兒對課程知識進行探索與實踐運用的內(nèi)在動力。教師應(yīng)該根據(jù)幼兒的課程學(xué)習(xí)基礎(chǔ)調(diào)整實驗難度，通過設(shè)置多樣化實驗操作任務(wù)滿足幼兒不同的思維邏輯，促使幼兒在實驗中成長。例如，針對實驗操作能力較弱的幼兒，教師應(yīng)該提供更加詳細的實驗操作步驟，幫助幼兒順利完成實驗操作；針對實驗操作能力較強的幼兒，教師需要給幼兒提供更多的自主空間，鼓勵幼兒自主探索與完成實驗操作，在科學(xué)實驗中發(fā)現(xiàn)更多的樂趣與可能性。第三步，幼兒教師應(yīng)該實施差異化的實驗評價，具體如下。（1）認知水平評價。教師需要設(shè)計多個層次的實驗任務(wù)，采用簡單直接的問答形式，了解幼兒對實驗?zāi)康暮筒襟E的理解程度。（2）觀察與記錄評價。鼓勵幼兒用圖形方式記錄實驗現(xiàn)象，提供具體觀察任務(wù)，指導(dǎo)幼兒觀察實驗中發(fā)生的各種變化。（3）表達能力評價。在實驗教學(xué)中觀察幼兒的口頭表達情況，要求幼兒用簡單的語言描述實驗中發(fā)生的現(xiàn)象，幫助幼兒在觀察分析中提高語言表達能力。（4）自我評價與反思。教師需要提供比較簡單的反思問題，鼓勵幼兒思考實驗過程中的收獲和困難，根據(jù)幼兒表達情況進行評價。通過開展差異性實驗設(shè)計與評價，使幼兒都能找到合適的科學(xué)實驗學(xué)習(xí)路徑，在滿足幼兒個性化學(xué)習(xí)需求基礎(chǔ)上助力其全面發(fā)展。

三、案例分析

磁性是科學(xué)教育中一個引人入勝的主題，幼兒教師通過巧妙設(shè)計課程營造趣味性探索環(huán)境，促使幼兒了解磁性的基本原理，更能鍛煉幼兒的實驗觀察與操作能力。首先，幼兒教師需要準備充足的磁鐵、鐵片、木片與紙片等實驗小物體，指導(dǎo)幼兒運用磁鐵吸引不同的物體，觀察磁鐵對不同材質(zhì)物品的吸引程度。其次，鼓勵幼兒觀察兩塊磁鐵相斥相吸的實驗現(xiàn)象，運用紙片和縫衣針制作簡易的指南針，將指南針懸掛在磁鐵的一端，觀察是否出現(xiàn)指針變化情況。最后，幼兒教師應(yīng)該在幼兒實驗操作基礎(chǔ)上進行有針對性的實驗解釋，在理論知識歸納的同時構(gòu)建較為完整的知識體系，加深幼兒對磁性知識的掌握程度。同時，幼兒教師需要實施多樣化的實驗教學(xué)評價與指導(dǎo)——通過圖形化方式引導(dǎo)認知水平較低的幼兒進行直觀了解，確保每一名幼兒都能完成磁鐵實驗任務(wù)；給觀察能力較強的幼兒提供拓展資料，促使幼兒在了解基本概念的同時，深入了解復(fù)雜的磁場概念。

在幼小銜接視野下科學(xué)趣味實驗的設(shè)計與實踐中，幼兒教師需要綜合考慮幼兒的認知水平、觀察力、表達能力等方面的差異，在整合教育資源基礎(chǔ)上進行教育指導(dǎo)，重視在實驗操作中培養(yǎng)幼兒的探究精神。在未來實驗教學(xué)中，幼兒教師應(yīng)該把握幼小銜接的特殊情況與教育需求，設(shè)計與開展趣味性的實驗活動，讓幼兒更好地理解科學(xué)知識，為后續(xù)小學(xué)科學(xué)知識學(xué)習(xí)與實踐運用奠定基礎(chǔ)。