小学科学课程中“非常规”实验的应用

汪娟娟 姚旭健 胡心月 洪欣慧

摘 要：小学科学教育以培养小学生的科学素养为根本目标，同时在科学启蒙教育的重要阶段，其在教学中必须结合多种教学方法和手段。文章基于小学科学在实际教学中存在的问题，结合小学生的心理特点，将“非常规”实验引入小学科学教育教学中。通过具体案例分析探求“非常规”实验在小学科学课程中的合理应用途径。

关键词：小学科学实验;“非常规”实验;应用

一、问题的提出

小学科学实验课是一门以实验为基础的课程。科學实验是通过学生亲身经历科学活动学习科学知识，促进他们科学态度的发展，让学生在实验中观察、推测来获取正确的知识，培养学生的动手能力，并能够运用科学语言进行表达和交流，提高他们的科学思维能力和创新能力[1]。《义务教育小学科学课程标准》指出：小学科学课程的总目标是培养学生的科学素养，并为他们继续学习、成为合格公民和终身发展奠定良好的基础。在新课改的实践过程中，小学科学实验教学也有了更高的要求。但是目前各小学开展科学实验课的现状依然面临着严峻的挑战，新课改展现的小学科学教育蓝图在实际如何落实？在小学科学课程教学的过程中，如何对学生进行合理的科学实验教学？这些都是值得我们深思并亟待解决的问题。与此同时，笔者结合小学生的年龄心理特点，发现培养学生的科学素养的前提应当是激发学生学习科学的兴趣。而利用熟悉的材料采用贴近学生生活的“非常规”科学实验的方式，能激发学生主动去探究科学现象，并积极动手操作科学实验，让科学教育真正融入生活实际。

二、“非常规”实验

（一）概念界定

“非常规”实验是指有目的地选择和利用实验室之外的学生熟悉的生活易得物品、材料、器具、交通工具、建筑设施、娱乐器材以及人体本身等“本来不是用于开展实验”的一切物质开展的一类体现自创性、体验性、趣味性、简易性、生活化的实验教学活动[2]。

（二）“非常规”实验的特点

1.材料易得、贴近生活

生活中的一切物品都是开展实验、探究世界本质的课程资源，教师可以引导学生利用身边熟悉的物品学习科学，从而让学生体验科学与实际的紧密联系，提升学习兴趣。

2.程式多变、体现自创

“非常规”实验赋予身边的物品不同的功能，同时也赋予科学实验不一样的生命力。每一堂的科学实验设计都是教师根据学情思考后的沉淀，既体现了教师教学创新，同时多样有趣的教学方式又激发了学生的好奇心、求知欲。

3.结构简单、体验性强

生活中的材料方便易得，学生不用将实验限制于实验室，可在课后研究，家里的阳台、水池等都能成为科学实验区，真正做到深入研究、深刻体验。

三、小学科学实验课开展现状

（一）死记硬背，背诵式教学

为了应付考试、提高成绩，小学科学实验课不仅一再被削减占用，教师忽略科学实验，选择将科学实验成果整理汇集成册让学生熟练背诵，以提高考试成绩。这样的教学方式下学生无法做到对科学知识举一反三，就连最基本的实验现象的理解和实验器材使用都做不到。

（二）遥遥相望，演示式教学

一方面由于部分科学教师应付考试检查，不得不将学生的单独探究机会剥夺。另一方面欠发达地区学校由于经费不充足，无法满足学生单独实验探究的需求。绝大多数教师对实验课的处理方法是将实验器材放在讲台上演示实验过程。在这样的教学方式下，学生不能清晰观察到实验现象、无法体验动手操作实验的过程，同时也被限制了思维，无法利用多种感官观察实验现象。最重要的是无法兼顾每一个学生的探究需求，长此以往会导致多数学生对实验探究失去兴趣，难以提升学生的创新意识和实践能力。

（三）“赶鸭子上架”，形式化教学

在实际的科学实验教学中，学生的“受控学习”“被动学习”的时间偏多，教师控制着教学，而学生主动获取、建构知识的过程被忽视。为了避免麻烦，教师的实验教学更是趋于形式化，并没有给学生足够的时间思考探究，犹如赶鸭子上架一般。

四、小学“非常规”实验的设计思路

根据“非常规”实验特征，并结合新课改对科学教育的展望和要求，在“非常规”实验的设计思路如下图所示。

五、“非常规”实验在小学科学课程中的应用

（一）非常规实验教学设计分析——以《坚强的水袋》为例

三年级上册第三单元《我们周围的材料》旨在让学生认识身边一些熟悉物质的性质。笔者在访谈部分一线的小学科学教师过程中了解到，大多数教师在这一个单元的教学是采取理论讲解的教学方式。其原因大致可以分为两类：一方面是该单元的知识对学生而言相对熟悉，理解起来并不难。另一方面是由于该单元书上的实验设计大多高难度，三年级的学生难以独立完成，做起来既浪费时间，又无法保证学生对知识的理解。笔者考虑到这一系列因素，将本单元的知识融合设计了一节“非常规”实验——坚强的水袋。

1.学情分析

三年级的学生对周围常见材料如木头、纸、金属、塑料、玻璃等并不陌生，但是对这些材料的性质没有深入了解。本单元是在此基础上让学生调查了解日常生活中的一些材料，知道一些常见的材料在生活中的应用，通过观察、实验了解这些材料的主要物理特性，发展学生探究物质世界的兴趣。

2.教学准备

保鲜袋、削尖的铅笔、水。

3.教学目标

知识与技能：塑料、保鲜膜等都是由高分子聚合组成，有一个共同的特性——弹性。水分子的内聚力作用使得水表界面自动收缩的现象称为水表面张力。

过程与方法：通过实验，学生能直观地体会到高分子聚合物的弹性和水的表面张力。发展观察、动手操作能力。

情感态度与价值观：感受科学与生活的紧密联系，激发探究物质世界的热情。

4.实验教学设计

（1）趣味导入，激发兴趣。猜测将削尖的铅笔插入水袋中会发生什么现象导入新课。学生产生疑惑，并使其联系生活实际结合所学初步了解塑料的性质，激发学生探究的兴趣。（设计意图：趣味的实验演示引发疑惑，并通过现象观察联系生活经验进行初步猜测，激发探究的兴趣）

（2）小组合作，操作实验。先讲解实验过程，强调实验注意事项，再让学生自主探究体验实验过程。

思考问题：①为什么削尖的铅笔插进水袋，水袋的水不会流出;②怎样将铅笔刺入水袋，才能够提高实验的成功率？

实验记录单设计，如下表。

（设计意图：由于实验过程简单且实验材料是学生熟悉的身边物品，故学生自主操作体验实验过程，探究实验原理。培养学生发现解决问题的能力，激发探究物质性质的兴趣）

（3）集中汇报，总结实驗结论。学生小组展示实验记录单，汇报实验结论，小组之间交流。在此基础上，总结实验原理，水袋不破的原因是由于塑料有弹性和水具有表面张力：快速将铅笔刺入会提高实验的成功率是由于快速刺入对塑料的弹性的破坏程度较低。

（设计意图：学生通过自主的探究体验，得出实验结论，并在讨论中进行完善，最终理解实验原理）

5.实验反思和总结

小学科学课程旨在通过学生的动手操作揭示科学理论培养学生的科学素养。该单元知识点本身就和生活息息相关，但在实际教学中却极少会将生活物品融入课堂中。而“非常规”实验的教学一方面使学生体验到生活与科学的联系，更好地理解科学知识。另一方面拓展了学生的知识面，了解水的表面张力为下个单元学习打下良好基础。

在实验的操作过程中，由于是利用生活中常见的材料做实验，较容易引发学生的探究兴趣，大胆猜测并操作论证总结出实验原理。在实验教学中，学生由原来的被动学习到主动探究。这一转变使学生在学习中表现出极大的热情，并且提高了自身的科学素养，真正实现了“做中学”。

（二）“非常规”实验设计教学的启示

1.重视“非常规”实验在小学科学课程中的应用

将“非常规”实验融入科学课堂，不仅能对小学科学实验课程教学方式进行创新，实现小学科学实验课堂的高效，还能使学生产生情感上的共鸣，激发对实验探究的兴趣。

2.注重常规实验和“非常规”实验相互结合

“非常规”实验虽然贴近生活，但也正是因为如此会让学生产生随便的心理。同时也因为部分科学实验的严谨是“非常规”实验的设计所达不到的。所以切勿因为“非常规”实验而忽略学生操作常规实验，只有将两者相互结合才可收获更好的结果。

3.勇于创新实验，提供研发氛围

从实验资源开发的角度而言，“非常规”实验给予实验资源来源一个新的途径，同时也解决了实验过程中学生行为被限制的问题。从实验设计的角度而言，教师可以充分发挥自我的创新能力和对课堂的主导性，当然与此同时这也对教师的教学能力提出了更高的要求。从学生学习角度，“非常规”实验为学生提供了足够的自主探索时间、研发的实验氛围，学生可以充分发挥自己学习的主动性，培养创新精神和实践能力，真正体现“做中学”。

参考文献：

[1]刘默耕.小学自然课改革探索[M].武汉：湖北教育出版社，1998.

[2]丁 琦.小学科学教育现状调研及对策探究[D].苏州：苏州大学，2010.