科學趣味實驗的設計與實踐

◇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教育過程中需要關注的背景，因為這一階段的幼兒正處于認知發展的關鍵時期，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。幼兒教師應該圍繞幼兒的認知思維特點與教育需求變化設計實驗教學方案，在科學實驗中融入更多的趣味元素，通過設計科學趣味實驗能調動幼兒參與實驗操作的內在興趣。希望通過科學趣味實驗的設計與實踐，改變灌輸式的科學教育模式，給幼兒提供更高水準的科學教育支持。

一、幼小銜接視野下科學趣味實驗的設計原則

幼兒教師在幼小銜接視野下設計趣味實驗時應在關注學科知識傳遞的同時，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計原則。第一，尊重幼兒的個體差異，科學實驗設計應該貼近幼兒的生活實際，倡導以幼兒的需求和興趣為導向進行實驗方案的設計，引導幼兒參與實驗探索與互動交流。第二，實驗內容應與小學科學課程標準相契合，保證幼兒在趣味實驗中能掌握相關的知識點，在知識有機銜接基礎上構建較為完整的課程體系。第三，教師在實驗設計過程中需要關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，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概念。第四，教師在實驗設計時應該關注安全性要求，需要圍繞教材內容與幼兒認知情況設計可操作的實驗項目，讓幼兒在趣味氛圍中進行科學實驗思考，從而促使幼兒在科學知識學習中實現全面成長。

二、幼小銜接視野下科學趣味實驗的設計與實踐

（一）圍繞生活現象設計科學實驗主題

幼兒從幼兒園進入小學之后，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。所以幼兒教師設計趣味實驗時應該圍繞生活現象進行具體的設計，促使幼兒感受到科學實驗所獨有的魅力，讓幼兒感受到生活知識與科學探索之間的關聯。例如，幼兒教師開展“彩色溶液探秘”實驗設計，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，激發幼兒進行科學知識探索的興趣。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實驗操作的器材，指導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上記錄相關的實驗現象。需要引導幼兒思考“不同顏色的溶液混合后產生什么顏色？為什么會出現這種顏色變化？”鼓勵幼兒通過嘗試不同顏色組合，發現不同顏色混合之后的顏色變化，更好地掌握規律。第三步，幼兒教師需要結合實驗結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術概念，給幼兒后續參與小學科學實驗提供支持，有利于幼兒在小學科學實驗中進行更多的探索發展，進而培養學生的思維邏輯和操作能力。

（二）立足故事情境指導幼兒實驗操作

基于科學教育特色和幼兒的成長需求，幼兒教師應該營造生動的故事情境，將科學理論與實踐操作進行緊密結合，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規律。以植物生長實驗教學為例，幼兒教師應該引入富有趣味性的故事情境，設計名為“種子發芽探秘”的科學探索活動，通過觀察種子發芽過程讓幼兒了解植物生長的基本原理，培養幼兒的實驗觀察與操作能力。首先，幼兒教師應該將玻璃瓶清洗干凈，指導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，指導幼兒每天定時觀察種子的發芽情況，尤其需要觀察種子發芽速度和根系生長情況。同時，幼兒教師也應該組織幼兒以小隊為單位觀察記錄植物的生長狀況，具體從根系發育、葉子顏色變化等方面進行分析，直觀了解實驗結果。之后，幼兒教師帶領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，觀察種子的發芽情況。最后，幼兒教師應該鼓勵幼兒進行觀點表達，思考在植物發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境下的發芽情況。這個實驗能讓幼兒親身體驗到種子發芽的過程，在未來小學科學實驗教育中，科學教師能通過設計類似實驗進一步拓展幼兒對植物科學的認知。

（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過程中應該關注幼兒操作能力的培養，鼓勵幼兒動手制作簡單實驗器材，在感受科學實驗趣味性的基礎上進行實驗分析。以風車制作實驗為例，幼兒教師需要鼓勵幼兒選擇生活中常見物品制作簡易風車，重點讓幼兒了解風力對風車轉動的影響，在觀察風車轉動情況基礎上總結相關規律。具體制作過程如下。準備風車框架。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，這樣能形成風車支架。制作風車葉片。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。美化風車。幼兒使用彩紙或者是顏料對風車進行裝飾，實現增添創意的目標。實驗操作與觀察。幼兒需要在室外選擇風和陽光充足的地方進行實驗，觀察風車的轉動情況，在記錄風車轉動方向和速度基礎上形成實驗報告。在幼兒完成風車制作之后引導幼兒進行實驗總結，分析在風車制作過程中應該關注哪些事項。思考風車轉動速度與風的力度是否存在關系。如果風車葉片形狀不同，風車整體轉動情況會發生變化嗎？在幼兒討論結束之后，幼兒教師進行有針對性的教學總結，在增強幼兒對風車制作過程掌握程度的基礎上鍛煉動手操作與觀察分析等能力，提升幼兒的科學思維水平。這樣也利于幼兒進入小學階段之后繼續參與科學知識學習，通過科學實驗操作的方式獲得知識結構，給科學素養培養提供基礎支持。

（四）根據幼兒差異進行實驗操作評價

在科學趣味實驗的設計與實踐中，幼兒教師應該認識到不同幼兒在課程學習基礎、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，在滿足幼兒學習需求基礎上促進個性化發展。做法如下。第一步，需要認識到幼兒的差異。幼兒教師應該了解幼兒對相關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象方面的能力。在總結幼兒在科學實驗學習中存在的個體差異，根據差異情況設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果中獲得結論的能力，給后續實驗教學提供支持。第二步，幼兒教師需要差異化設計實驗，激發幼兒對課程知識進行探索與實踐運用的內在動力。教師應該根據幼兒的課程學習基礎調整實驗難度，通過設置多樣化實驗操作任務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，在科學實驗中發現更多的樂趣與可能性。第三步，幼兒教師應該實施差異化的實驗評價，具體如下。（1）認知水平評價。教師需要設計多個層次的實驗任務，采用簡單直接的問答形式，了解幼兒對實驗目的和步驟的理解程度。（2）觀察與記錄評價。鼓勵幼兒用圖形方式記錄實驗現象，提供具體觀察任務，指導幼兒觀察實驗中發生的各種變化。（3）表達能力評價。在實驗教學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生的現象，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，根據幼兒表達情況進行評價。通過開展差異性實驗設計與評價，使幼兒都能找到合適的科學實驗學習路徑，在滿足幼兒個性化學習需求基礎上助力其全面發展。

三、案例分析

磁性是科學教育中一個引人入勝的主題，幼兒教師通過巧妙設計課程營造趣味性探索環境，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，指導幼兒運用磁鐵吸引不同的物體，觀察磁鐵對不同材質物品的吸引程度。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，觀察是否出現指針變化情況。最后，幼兒教師應該在幼兒實驗操作基礎上進行有針對性的實驗解釋，在理論知識歸納的同時構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評價與指導——通過圖形化方式引導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；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，深入了解復雜的磁場概念。

在幼小銜接視野下科學趣味實驗的設計與實踐中，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上進行教育指導，重視在實驗操作中培養幼兒的探究精神。在未來實驗教學中，幼兒教師應該把握幼小銜接的特殊情況與教育需求，設計與開展趣味性的實驗活動，讓幼兒更好地理解科學知識，為后續小學科學知識學習與實踐運用奠定基礎。