小學科學探索實驗室的創建與應用

景海津

初級科學探索實驗室（以下簡稱“探索實驗室”）是一種獨立設置的科學實驗室，其包含四個主要的標準探索元素：課程標準、擴展、興趣和生產。它能夠在新課程標準的基礎上，為學生提供科學探究的場所。探索實驗室可以建立一個系統，該系統可以保證小學科學教學與學生的現實生活及現代技術之間的緊密聯系。探索實驗室是一個能夠讓學生自主學習的綜合性實驗室，它以科學綜合素養為橋梁，力求改變傳統的小學科學課堂教學模式，努力打破“統一的目標、統一的內容、統一的器材、統一的模式”四個方面的教學局限。

一、科學化的實驗室設計，開拓探究空間

探索實驗室以小學科學課程的拓展為核心，以實驗室內的設備為基礎，與教學體系緊密結合，可以給學生提供一個科學探究的舞臺。

（一）科學配置的項目設備

探索實驗室的儀器分為“能源、光學、熱機械、電力、磁學、生命、空間”等主題，不同主題的儀器可以單獨使用，也可以與一些傳統儀器結合起來使用。同時，教師和學生應根據研究項目的需要，準備足夠的低碳材料。值得注意的是，實驗室內一些有危險性的儀器只能在教師演示時使用，而具備趣味性和安全性的儀器則可以提供給學生進行自主實驗。

（二）科學的使用和維護

探索實驗室具有開放性，因此在實驗過程中，儀器可能會遭到損壞，特別是一些特殊的專業性儀器更應好好維護。為做到這一點，在科學實驗開始之前，教師應引導學生熟悉儀器操作的要點;在實驗進行中，教師與學生應共同設計實驗操作的步驟，理性、科學地進行實驗;在實驗完成之后，教師與學生應嚴格按照要求，及時整理儀器并將儀器放回原處。此外，科學組的教師應定期完成實驗室儀器的維護工作。

二、趣味化的微型課程，構建探究體系

微型課程的設計和實施應以教材為基礎，并且優于教材。建立探索實驗室的目標是創造新的科學教學模式，引領學生玩轉科學，發展學生的思維能力，提升學生的綜合素養。

（一）確定微型課程的目標

探索實驗室的微型課程應該以新課程標準為基礎，將自主探究和合作探究的形式相結合，將發展學生的個性化思維能力和創新思維能力作為主要目標。學生根據自己的生活經驗，可以在游戲化的探究活動中體驗、感悟、發現、創造。根據學生的年齡特點，微型課程設立了長期、中期和短期三個階段性的目標，以此作為微型課程教學評估的依據。

（二）構建微型課程的體系

探索實驗室的儀器是根據新課程標準開發的科學研究工具。它們既適用于教師的課堂示范，又適用于學生的自主實驗活動。探索實驗室的教學內容有趣，教學環境安全，可以較好地激發學生的科學探究興趣。

三、挑戰性的探究過程，體驗探究魅力

（一）在趣味實驗的過程中體驗科學

實驗是學生進行科學探究的基本途徑，學生在實驗的過程中必然會使用儀器。因此，在實驗課上，教師應對學生進行簡要的儀器使用指導，保證學生有充足的背景知識進行探究、觀察、創新。在課堂中，有幾種有效的教學方法，分別是閱讀自學法、學習伙伴互助合作法和教師直接指導法。在實驗開始之前，教師應在每個儀器上附上“探究目標、最初的原理、實驗設備、實驗步驟、調查分析”五個指標的表格，指導學生開展自主學習。這樣便于更多的學生參與科學探究實驗活動，提高科學探究的有效性。

（二）從發展思維的角度構建課堂

一個探究項目的結束往往意味著另一個項目的開始。在實驗中，探索、分析和反思是必不可少的步驟。實驗雖然結束了，但是學生的科學思維不會隨之結束。例如，在課程項目“空中拋擲球”中，筆者鼓勵學生進一步探究以下的問題：“為什么當遇到空氣流時，塑料球不會被風吹走？當空氣流跟桌子平面不相互垂直時，塑料球是否會被吹走？氣流速度與球的重量、體積之間，有什么關系？”通過探究這些問題，學生能夠獲得思維能力的發展。

總之，探索實驗室具有趣味性、系統性和互動性，學生在實驗中可以經歷充滿趣味性和挑戰性的科學探究，體驗探索的樂趣，不斷提升自身的科學綜合素養。◆（作者單位：江蘇省海安市高新區孫莊小學）