引導學生體驗探究過程

劉博

2021年，國務院印發了《全民科學素質行動規劃綱要（2021-2035年）》（以下簡稱《綱要》），明確提出“青少年科學素質提升行動”，其中包括提升基礎教育階段科學教育水平、推進高等教育階段科學教育和科普工作、實施科技創新后備人才培育計劃、建立校內外科學教育資源有效銜接機制以及實施教師科學素質提升工程。對標五項工作可以發現，《綱要》提出的“青少年科學素質提升行動”是對義務教育階段科學課程設置提出的要求，而如何有效提升學生的科學素養成為落實“青少年科學素質提升行動”面臨的主要問題。

國際上普遍將科學素養概括為三個組成部分，即了解科學知識、了解科學的研究過程和方法、了解科學與技術對社會和個人所產生的影響。科學實驗顯然是讓學生親身接觸科學知識、親身參與科學研究過程、親身體驗科技發展對社會和人產生影響的重要途徑。因此，科學課程亟須增加趣味性強、融合科學與技術、與日常生活貼合緊密的實驗內容，讓學生通過親身參與發現問題、分析問題和解決問題的探究過程，讓學生感受發現的喜悅、體會創新的樂趣，從而培養學生科學思維和創新精神，提升學生的科學素養，并讓學生在實踐中逐漸理解科技發展與社會和人的關系，形成正確的情感、態度與價值觀。

考慮到小學生的知識水平、動手能力以及安全性等因素，科學課程某些單元里穿插的趣味小實驗，可以引導學生體驗科學探究過程，促進學生科學素養的培養。比如，在學習《能量的轉換》后，可以準備生活中常見的水果，如蘋果、橙子、水蜜桃、鴨梨等，讓學生隨意選擇搭配，然后用準備好的芯片和電線進行連接，親手讓普通的水果產生電流，點亮LED裝飾燈，讓學生感受科學的奇妙。在學習《物質的變化》后，可以讓學生利用生活中常見的小蘇打和白醋產生的二氧化碳氣體，吹大氣球，讓學生感受新物質的產生，進而告訴學生：家里蒸的饅頭會蓬松，也是因為小蘇打在酸性和受熱環境下產生二氧化碳，使饅頭中產生大量的孔洞而變得蓬松，烤面包也是同樣的道理。然后再把收集在氣球中的二氧化碳緩緩吹向燃燒的蠟燭，通過蠟燭的熄滅，加深學生對燃燒需要氧氣的印象，隔絕氧氣即可熄滅火焰，進而拓展介紹二氧化碳以及其他類型的滅火器，培養學生的安全意識。再比如，在學習《飛向太空》后，結合制作“火箭”這一章節，讓學生分成小組，嘗試用生活中常見的材料親手制作水火箭，并且通過水火箭的起飛，感受力的相互作用以及物體的運動。在這個過程中，學生需要綜合運用科學、數學、美術等多學科知識，能夠讓學生在水火箭的制作過程中，對科學知識產生充分的感性認識，發展綜合運用知識的能力、團隊合作的能力以及創新實踐的能力。

這些實驗的內容緊扣教材，操作安全，材料易得，現象有趣，能夠充分引起學生的興趣，甚至學生在家也能再次實驗，真正在學生心中埋下一顆熱愛科學的種子。通過這些蘊含科學原理的趣味實驗，學生發現、分析并最終解決與日常生活緊密相連的實際問題，以點帶面，體驗與生活、環境、社會息息相關的科學知識，讓學生在逐漸提升實驗動手能力的同時，親身體驗科學探究過程，產生充分的感性認識，切實提升學生的科學素養。