小學科學課程中“非常規”實驗的應用

汪娟娟 姚旭健 胡心月 洪欣慧

摘 要：小學科學教育以培養小學生的科學素養為根本目標，同時在科學啟蒙教育的重要階段，其在教學中必須結合多種教學方法和手段。文章基于小學科學在實際教學中存在的問題，結合小學生的心理特點，將“非常規”實驗引入小學科學教育教學中。通過具體案例分析探求“非常規”實驗在小學科學課程中的合理應用途徑。

關鍵詞：小學科學實驗;“非常規”實驗;應用

一、問題的提出

小學科學實驗課是一門以實驗為基礎的課程。科學實驗是通過學生親身經歷科學活動學習科學知識，促進他們科學態度的發展，讓學生在實驗中觀察、推測來獲取正確的知識，培養學生的動手能力，并能夠運用科學語言進行表達和交流，提高他們的科學思維能力和創新能力[1]。《義務教育小學科學課程標準》指出：小學科學課程的總目標是培養學生的科學素養，并為他們繼續學習、成為合格公民和終身發展奠定良好的基礎。在新課改的實踐過程中，小學科學實驗教學也有了更高的要求。但是目前各小學開展科學實驗課的現狀依然面臨著嚴峻的挑戰，新課改展現的小學科學教育藍圖在實際如何落實？在小學科學課程教學的過程中，如何對學生進行合理的科學實驗教學？這些都是值得我們深思并亟待解決的問題。與此同時，筆者結合小學生的年齡心理特點，發現培養學生的科學素養的前提應當是激發學生學習科學的興趣。而利用熟悉的材料采用貼近學生生活的“非常規”科學實驗的方式，能激發學生主動去探究科學現象，并積極動手操作科學實驗，讓科學教育真正融入生活實際。

二、“非常規”實驗

（一）概念界定

“非常規”實驗是指有目的地選擇和利用實驗室之外的學生熟悉的生活易得物品、材料、器具、交通工具、建筑設施、娛樂器材以及人體本身等“本來不是用于開展實驗”的一切物質開展的一類體現自創性、體驗性、趣味性、簡易性、生活化的實驗教學活動[2]。

（二）“非常規”實驗的特點

1.材料易得、貼近生活

生活中的一切物品都是開展實驗、探究世界本質的課程資源，教師可以引導學生利用身邊熟悉的物品學習科學，從而讓學生體驗科學與實際的緊密聯系，提升學習興趣。

2.程式多變、體現自創

“非常規”實驗賦予身邊的物品不同的功能，同時也賦予科學實驗不一樣的生命力。每一堂的科學實驗設計都是教師根據學情思考后的沉淀，既體現了教師教學創新，同時多樣有趣的教學方式又激發了學生的好奇心、求知欲。

3.結構簡單、體驗性強

生活中的材料方便易得，學生不用將實驗限制于實驗室，可在課后研究，家里的陽臺、水池等都能成為科學實驗區，真正做到深入研究、深刻體驗。

三、小學科學實驗課開展現狀

（一）死記硬背，背誦式教學

為了應付考試、提高成績，小學科學實驗課不僅一再被削減占用，教師忽略科學實驗，選擇將科學實驗成果整理匯集成冊讓學生熟練背誦，以提高考試成績。這樣的教學方式下學生無法做到對科學知識舉一反三，就連最基本的實驗現象的理解和實驗器材使用都做不到。

（二）遙遙相望，演示式教學

一方面由于部分科學教師應付考試檢查，不得不將學生的單獨探究機會剝奪。另一方面欠發達地區學校由于經費不充足，無法滿足學生單獨實驗探究的需求。絕大多數教師對實驗課的處理方法是將實驗器材放在講臺上演示實驗過程。在這樣的教學方式下，學生不能清晰觀察到實驗現象、無法體驗動手操作實驗的過程，同時也被限制了思維，無法利用多種感官觀察實驗現象。最重要的是無法兼顧每一個學生的探究需求，長此以往會導致多數學生對實驗探究失去興趣，難以提升學生的創新意識和實踐能力。

（三）“趕鴨子上架”，形式化教學

在實際的科學實驗教學中，學生的“受控學習”“被動學習”的時間偏多，教師控制著教學，而學生主動獲取、建構知識的過程被忽視。為了避免麻煩，教師的實驗教學更是趨于形式化，并沒有給學生足夠的時間思考探究，猶如趕鴨子上架一般。

四、小學“非常規”實驗的設計思路

根據“非常規”實驗特征，并結合新課改對科學教育的展望和要求，在“非常規”實驗的設計思路如下圖所示。

五、“非常規”實驗在小學科學課程中的應用

（一）非常規實驗教學設計分析——以《堅強的水袋》為例

三年級上冊第三單元《我們周圍的材料》旨在讓學生認識身邊一些熟悉物質的性質。筆者在訪談部分一線的小學科學教師過程中了解到，大多數教師在這一個單元的教學是采取理論講解的教學方式。其原因大致可以分為兩類：一方面是該單元的知識對學生而言相對熟悉，理解起來并不難。另一方面是由于該單元書上的實驗設計大多高難度，三年級的學生難以獨立完成，做起來既浪費時間，又無法保證學生對知識的理解。筆者考慮到這一系列因素，將本單元的知識融合設計了一節“非常規”實驗——堅強的水袋。

1.學情分析

三年級的學生對周圍常見材料如木頭、紙、金屬、塑料、玻璃等并不陌生，但是對這些材料的性質沒有深入了解。本單元是在此基礎上讓學生調查了解日常生活中的一些材料，知道一些常見的材料在生活中的應用，通過觀察、實驗了解這些材料的主要物理特性，發展學生探究物質世界的興趣。

2.教學準備

保鮮袋、削尖的鉛筆、水。

3.教學目標

知識與技能：塑料、保鮮膜等都是由高分子聚合組成，有一個共同的特性——彈性。水分子的內聚力作用使得水表界面自動收縮的現象稱為水表面張力。

過程與方法：通過實驗，學生能直觀地體會到高分子聚合物的彈性和水的表面張力。發展觀察、動手操作能力。

情感態度與價值觀：感受科學與生活的緊密聯系，激發探究物質世界的熱情。

4.實驗教學設計

（1）趣味導入，激發興趣。猜測將削尖的鉛筆插入水袋中會發生什么現象導入新課。學生產生疑惑，并使其聯系生活實際結合所學初步了解塑料的性質，激發學生探究的興趣。（設計意圖：趣味的實驗演示引發疑惑，并通過現象觀察聯系生活經驗進行初步猜測，激發探究的興趣）

（2）小組合作，操作實驗。先講解實驗過程，強調實驗注意事項，再讓學生自主探究體驗實驗過程。

思考問題：①為什么削尖的鉛筆插進水袋，水袋的水不會流出;②怎樣將鉛筆刺入水袋，才能夠提高實驗的成功率？

實驗記錄單設計，如下表。

（設計意圖：由于實驗過程簡單且實驗材料是學生熟悉的身邊物品，故學生自主操作體驗實驗過程，探究實驗原理。培養學生發現解決問題的能力，激發探究物質性質的興趣）

（3）集中匯報，總結實驗結論。學生小組展示實驗記錄單，匯報實驗結論，小組之間交流。在此基礎上，總結實驗原理，水袋不破的原因是由于塑料有彈性和水具有表面張力：快速將鉛筆刺入會提高實驗的成功率是由于快速刺入對塑料的彈性的破壞程度較低。

（設計意圖：學生通過自主的探究體驗，得出實驗結論，并在討論中進行完善，最終理解實驗原理）

5.實驗反思和總結

小學科學課程旨在通過學生的動手操作揭示科學理論培養學生的科學素養。該單元知識點本身就和生活息息相關，但在實際教學中卻極少會將生活物品融入課堂中。而“非常規”實驗的教學一方面使學生體驗到生活與科學的聯系，更好地理解科學知識。另一方面拓展了學生的知識面，了解水的表面張力為下個單元學習打下良好基礎。

在實驗的操作過程中，由于是利用生活中常見的材料做實驗，較容易引發學生的探究興趣，大膽猜測并操作論證總結出實驗原理。在實驗教學中，學生由原來的被動學習到主動探究。這一轉變使學生在學習中表現出極大的熱情，并且提高了自身的科學素養，真正實現了“做中學”。

（二）“非常規”實驗設計教學的啟示

1.重視“非常規”實驗在小學科學課程中的應用

將“非常規”實驗融入科學課堂，不僅能對小學科學實驗課程教學方式進行創新，實現小學科學實驗課堂的高效，還能使學生產生情感上的共鳴，激發對實驗探究的興趣。

2.注重常規實驗和“非常規”實驗相互結合

“非常規”實驗雖然貼近生活，但也正是因為如此會讓學生產生隨便的心理。同時也因為部分科學實驗的嚴謹是“非常規”實驗的設計所達不到的。所以切勿因為“非常規”實驗而忽略學生操作常規實驗，只有將兩者相互結合才可收獲更好的結果。

3.勇于創新實驗，提供研發氛圍

從實驗資源開發的角度而言，“非常規”實驗給予實驗資源來源一個新的途徑，同時也解決了實驗過程中學生行為被限制的問題。從實驗設計的角度而言，教師可以充分發揮自我的創新能力和對課堂的主導性，當然與此同時這也對教師的教學能力提出了更高的要求。從學生學習角度，“非常規”實驗為學生提供了足夠的自主探索時間、研發的實驗氛圍，學生可以充分發揮自己學習的主動性，培養創新精神和實踐能力，真正體現“做中學”。

參考文獻：

[1]劉默耕.小學自然課改革探索[M].武漢：湖北教育出版社，1998.

[2]丁 琦.小學科學教育現狀調研及對策探究[D].蘇州：蘇州大學，2010.