居家小實驗是線上教學好抓手

李玉蘋

〔摘? ? 要〕? 實驗教學是自然學科教學中的重要組成部分，也是學生經歷科學探究的重要過程。疫情防控期間，學生居家學習中很多課堂實驗活動無法正常開展。教師如何引導學生利用身邊材料進行實驗活動，并啟發學生動手開展家庭實驗就顯得很重要了。基于此，我校自然教研組線上教學期間以居家小實驗為載體，利用實驗預錄視頻、在線演示實驗、課后挑戰任務、過程反思總結等方法，有效提升學生實驗探究的能力，引導學生用居家小實驗支持科學探究學習，讓在線自然課堂真正“動”起來。

〔關鍵詞〕? 小學科學；居家小實驗；科學探究

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 11-0049-03

一、研究目的

《義務教育科學課程標準》指出：科學學習要以探究為核心。探究既是科學學習的目標又是科學學習的方式。親身經歷以探究為主的學習活動是學生學科學的主要途徑。科學課程應為學生提供充分的科學探究機會。在教學活動中，實驗教學是自然學科教學中的重要組成部分，也是學生經歷科學探究的重要過程。在新冠疫情防控期間，學生居家進行線上學習。學生在線學習中，由于專業實驗設備缺乏，讓原本可以在實驗室中進行的常規實驗探究活動無法有效開展。在線課堂模式主要以教師講解、學生觀看和聆聽為主，使學生動手實踐能力無法鞏固與強化，學科核心素養無法有效落實。如何引導各年級的學生尋找身邊的材料開展探究實驗，彌補線上學習在實驗操作上的短板，豐富線上教學形式，就成了擺在各年級自然教師面前的突出問題。

開展線上教學以來，我校自然教研組教師以居家小實驗為載體，通過設計并優化線上教學過程，激發學生實施居家小實驗的興趣，真正開展時空延續、形式豐富的居家小實驗，從而落實學科核心素養的培育。

研究認為，居家小實驗的內容選擇和組織應以學生的興趣和經驗為基礎，應盡可能貼近學生的生活。教師在進行實驗引導時可以以學生學習和生活中能接觸到的事物為載體，為學生提供充分的動手機會和思維空間，盡可能讓學生在實驗過程中感受自然的奧秘，親身體驗自然與日常生活的密切關系。學生在居家小實驗材料和儀器選擇上更加廣泛，他們可以從家庭中一些常見的生活用品中，根據自己的實驗設計選擇一些常見實驗材料和儀器，進行簡單的替代性的實驗操作，進而完成整個實驗操作過程。居家小實驗有很多優點：材料容易獲得，操作便捷，學生可以采用多種方法進行嘗試，等等。我們在線上教學期間，可以充分發揮這些優點，這樣既彌補了線上學習期間無法進行傳統的實驗教學的不足，又培養了學生自主探究的學習能力。

二、方法與過程

在線教學以來，教研組團隊的教師充分發揮自己的專業特長，以居家小實驗為主題，云端互動研討，主動探索在線實驗教學方式和方法，引導并鼓勵學生積極開展居家小實驗自主探究活動。教師用生動的在線演示實驗和巧妙的任務設計啟示學生在家也可以進行實驗探究，并且更具趣味性。居家小實驗的探索詮釋著教師對線上實驗教學的理解，演繹著對有效課堂的探索。

（一）巧用視頻導入，提高學生細致觀察能力

線上互動課時間比線下課堂更為緊張，空中課堂結束后只有20分鐘的時間。在等待學生入群時，教師巧用實驗視頻，播放預錄實驗視頻或者科普小視頻。這樣，提前進入直播間的學生可以觀看，有助于提高學生細致觀察能力，培養學生養成良好的學習習慣。教師在視頻播放結束后，組織學生對視頻內容進行簡單的互動反饋，同時鼓勵感興趣的學生居家動手實踐。

（二）線上直播演示，提高學生動手實踐能力

教師利用家中常見的材料進行直播演示，在直播時邊實驗邊講解，闡明實驗原理，提高學生動手實踐能力。同時，教師也鼓勵學生親自動手實踐，比較自己的實驗和老師演示實驗現象的異同，分析其原因。學生在課前經歷了實驗知識的認知，課中觀看甚至模仿教師演示實驗，起到了潛移默化的作用，學生的動手能力也就逐漸提高了。

以三年級《水的三態變化》一課為例。空中課堂通過認識水的蒸發和沸騰現象、探究水蒸氣凝結成水的過程、探究水變成冰和冰變成水三個活動，探究水的三態變化。水有液態、固態和氣態三種狀態，而空中課堂對水蒸氣變成冰的過程并沒有通過實驗詳細講解。互動課時，教師利用家里的廢棄易拉罐、自來水、冰箱，設計冰凍和室溫的對比實驗，引導學生認識水蒸氣變成冰的過程需要比較低的溫度。通過觸手可及的實驗材料與清晰的演示，學生明白了使用家里的常見材料同樣可以開展實驗，激發和引導學生課后主動動手實踐。

（三）引導反思實驗，提升學生總結思維能力

教師還可以在教學中引導學生根據任務單設計自己感興趣的實驗。首先，學生根據實驗主題，尋找家中對應的實驗材料，自主設計實驗方案。接著，學生根據實驗方案邊實驗邊講解，整個實驗過程用視頻或者圖片進行及時記錄。教師通過家校本進行回應與評價，引導并鼓勵學生進行總結反思。最后，形成居家實驗小報告。這樣，就促使學生在整個在線學習過程中，也能經歷完整的科學探究過程，并對自己的探究過程進行及時的反思，從而提升了學生總結思考能力。

以四年級《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性任務。學生在互動直播課時，觀看了影響摩擦力大小的演示實驗。課后學生根據挑戰任務單選擇家里常見的材料（紙盒和書本等），設計并開展了利用空紙盒與裝入書本的紙盒做比較的實驗，最后拍攝視頻記錄整個實驗過程，教師給予反饋和指導。學生通過邊實驗邊講解的方式，獲得了壓力（正壓力）越大摩擦力就越大的結論。

（四）結合任務要求，提升學生自我評價能力

在直播互動臨近結束時，教師可為學生布置和本節課相對應的任務。學生經過課堂實驗學習的強化后，往往會躍躍欲試。這時候布置相應的具有挑戰性質的實驗活動任務，引導學生根據任務要求，通過材料替換或選擇，創造性地進行實驗。在實驗過程中，學生對照活動評價表的要求，在任務驅動下自主完成自我評價，提升了自我評價能力。

以五年級《利用磁性發電》一課為例。教師可布置利用家中材料開展與“電”相關的實驗任務單，并設計與任務相對應的評價單。首先，提出根據實驗主題選擇并在家中找到對應的材料的要求；其次，提出設計合理的實驗步驟，并能夠正確開展實驗的要求；最后，提出交流時語言表達準確、視頻拍攝清晰的要求。學生分別完成以上三條評價要求，就可以各獲得一顆星。這樣，將評價要求與學生實驗步驟和方法相對應，就能引導學生在家中有序、有效地開展實驗。

三、結果與分析

在新課程標準改革背景下，運用新的學習模式對傳統課堂教學進行的變革，能促進學生自主參與探究活動，主動獲取知識。線上教學也是一樣，居家小實驗既可以改進線上教學的方式，也可以有效地激發學生的學習興趣。居家小實驗，向學生提供了充分的科學探究機會，使他們在科學探究的過程中，體驗到了學習科學的樂趣，提升了科學探究的能力。在幾個月的線上實驗教學指導中，我們不僅探索了線上教學的方法路徑，還為后續更好地開展線上教學帶來了諸多啟示。實踐表明，利用實驗預錄視頻、在線演示實驗、課后挑戰任務、過程反思總結等方法，能有效提升學生實驗探究的能力。

（一）巧設實驗，動手動腦

實驗教學可使抽象的科學概念形象化、直觀化，通過實驗能有效支持科學探究的驗證過程。將實驗落實在教學過程中，要體現在教師的“教”和學生的“學”上。在激發學生學習興趣的同時，引導學生積極動手動腦，并培養其實證意識。本案例闡述了采用以上四個方法設計直播互動課的實驗環節，通過引導學生用居家小實驗支持科學探究，讓在線自然課堂真正“動”起來。較好地凸顯了自然課的特色，也有效地提升了學生的學科核心素養。

在直播實驗演示時，教師要用科學規范的實驗操作和科學嚴謹的態度影響學生，幫助學生養成良好的科學探究習慣和嚴謹的科學態度。實驗演示環節，教師可以邊實驗邊互動，有效地調動學生在線學習的積極性，引導學生在主動探究的過程中獲取科學知識，形成尊重事實、善于質疑的科學態度。

（二）任務驅動，自主評價

在學習活動中，將任務與評價要求有機融合，是支持學生完成探究的有力保障。挑戰任務單上設計對應學生實驗步驟和方法的評價單，要求即評價點。通過評價引導學生明確活動要求，主動承擔活動責任。這既是對教學資源開發與利用的促進，也能更好地引導和啟發學生進行思考，從而激發學生自主探究的興趣，讓學生能更有序、有效地開展科學實驗。

任務單自主評價的設計，很好地激發了學生學習興趣，也給學生搭建了自主完成科學實驗探究的支架。學生在任務單的幫助下，利用課余時間完成自主學習，實現挑戰任務單，幫助學生在自我前概念和這節課學習的基礎上完成深度學習。

（三）及時記錄，有效反思

學生通過視頻或圖片記錄自己的實驗探究過程，教師給予反饋，激勵學生及時去總結，用心去反思。學生根據記錄對自己所做的實驗進行總結和反思，這也是一項重要的學習活動，是對自己原有認知進行挑戰，形成逆向思維。學生在這個過程中不斷發現問題，獲得啟示，從而不斷提高自主學習能力，培養創新思維。

（四）創設情境，自主探究

創設教學情境是一種能激發學生情感和思維的有效方法。有趣生動的教學情境能有效激發學生的好奇心。在教學中，教師精心創設各種充滿激情、富有生活情趣和開放性的學習情境，能有效地激發學生參與實驗探究的興趣。學生在有趣的生活情境中積極互動，主動獲得知識。學生學得高興，老師教得輕松，在輕松愉快的氛圍中完成了教學任務，也提高了在線互動課堂的有效性。

教研組經過前期的探索，總結分析后發現一些問題。其一，1～2年級學生興趣度高，居家小實驗能有效開展，而5～6年級學生參與率不足。其二，目前開展的實驗活動主要以居家小實驗為主的親子小實驗，主題比較單一。后續，可以分年級確定主題開展小長周期項目式活動的探究，還可以結合學校科技節組織開展內容豐富、可操作性強的實驗活動，充分利用多樣化的實踐活動展現自然學科特點。

在線教學因疫情而生，雖然這樣的授課方式并不是最理想的，但線上授課過程中的經驗和方法仍值得我們認真總結和提煉。居家小實驗就是自然學科線上教學一個非常好的抓手。我們還將不斷創新居家小實驗內容，探索實驗指導策略，豐富探究學習形式。我們相信，即使是線下教學，居家小實驗仍然是實驗教學的有效補充，也是培養學生科學素養的有效手段。今后，我們還將不斷實踐探索，讓科學探究的好習慣伴隨學生的一生。

參考文獻

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