借力趣味实验提升科学素养

李伟明

国务院颁布的《全民科学素质行动计划纲要实施方案（2016—2020年）》明确提出，要在基础教育阶段激发学生的科学兴趣，从而培养学生的科学思想和科学精神。《义务教育小学科学课程标准（2017年版）》（下文简称《课程標准》）也指出，培养学生具有积极的科学探究和学习兴趣是小学科学教学的主要任务之一。因此，作为科学教师，应将知识点与趣味实验有效结合，让学生在趣味的实验中掌握科学概念。同时这也能够使教学内容变得更加丰富多彩，充分吸引学生的注意力，使学生积极主动地参与到科学教学活动中，从而提高学生的科学素养。

一、实验造冲突，促习惯养成

学生接触的第一堂科学课，为他们打开了认识科学奥秘的大门，对培养学生良好的科学素养尤为重要。因此，教师可以选择趣味实验，使学生与自己的前概念产生足够的冲突，形成强烈的反差，进而进行适当的思想教育，强调实验数据的重要性，培养学生尊重事实、不随意修改、不在数据中挑选符合自己想法的内容的意识和仔细严谨、实事求是的科学作风。

例如，一接手一年级的科学课，笔者就特意从“德国小学生最喜欢的111个科学小实验”中选择了两个小实验“神奇的保鲜袋”和“神奇的鞋盒”，以表演的形式展示。展示前，询问：“如果老师将牙签插入保鲜袋，装满水的保鲜袋会怎么样？”学生的答案都是“袋子会漏水”“袋子会炸开”等。笔者没有否定学生的答案，而是将水袋放在某个男生的头上，将牙签插入水袋。有的学生尖叫起来，然而，出乎他们的意料，水一滴都没有滴出来。学生们的兴趣一下子高了起来，笔者应要求多插了几个牙签，结果也还是一样。“袋子被插破，水流出来”对于每个学生来说，是一个基本的常识。笔者进一步引导：“现在我们想的都是袋子破了水会流出来，那么我们能不能修改我们的实验结果，改为会流出来？”学生们都异口同声说不能。

学生有很多不完整或者错误的前概念（或生活经验），在科学实验探究中，经常会左右学生实验的结果。只有从心灵深处去促动学生，引导学生认识尊重实验数据的重要性，养成良好的科学素养，才能为后续的科学探究奠定基础。

二、实验创模拟，促概念完善

在科学探究中，因受时空的限制，对地球与宇宙领域的知识教学，学生无法进行直接观察与探究。这使得学生缺少直观体验，难以激发学习兴趣。看视频能形成视觉冲击，却不能使人直观感受到现象背后所隐藏的原理。因此，教师要通过与事实相仿的结构性材料，选择合适的趣味实验，现场进行模拟实验，吸引学生的注意力，使之产生学习的欲望。

例如执教《地球内部运动引起的地形变化》一课，在讨论“地球内部的高温会对地球表面产生影响吗”这一问题时，学生产生意见分歧和困惑，笔者出示模拟实验装置，让学生讨论如何利用实验装置进行模拟实验。漏斗和黏土模拟的是地壳表面，番茄酱模拟的是地核和地幔，酒精灯模拟的是地球内部的高温。在学生了解实验装置并充分讨论实验操作后，笔者结合学生的讨论出示模拟实验的步骤及注意事项，引导学生进行模拟实验。学生在模拟实验后观察到现象：高温后漏斗里面的番茄酱会喷出来，往漏斗外面流，黏土模拟地面被番茄酱流过出现裂痕。在此基础上，再让学生通过视频观看真实的火山爆发，学生对于火山爆发是由内部温度越来越高导致的就会有更深入的认识。

教师对于抽象的自然现象，需要提供模拟实验，化枯燥的直接式讲述为学生喜欢的趣味实验探究，从而激发学生实验探究的欲望，完善学生的科学概念。

三、实验造教具，促素养养成

《课程标准》指出，小学科学课程应开发具有趣味性的教具和提供能激发和维持学生进行科学学习的资源和策略。保护学生的好奇心和求知欲是小学科学教学的基本理念。作为教师，培养学生的科学素养，需要从培养学生创新实验器材入手，激励他们不断在“发现—质疑—实践—创新”中发展科学核心素养，让创新教材教具成为实验教学的助推器。

例如，在执教《谁先迎来黎明》一课时，笔者发现教材的模拟实验中存在以下4个问题：1. 学生不能全都参与实验观察;2. 学生难以开展有效的模拟实验;3. 学生容易因提供的材料产生误解;4. 学生容易因行为的习惯影响结果。因此，笔者鼓励学生通过创新实验教具，将实验器材整合为一个整体：利用台灯调节杆调节照射地球仪的角度，保证照射的角度固定不变，避免误差出现;利用电机控制地球自转速度，可以保证地球仪的地轴倾斜角度固定，更接近地球的自转运动。创新的实验装置“多功能光电地球仪”较之前更容易突破本节课的教学重难点，学生也因此能够有充足的机会参与到模拟实验的观察中，有助于修正和完善他们的科学概念。

在科学学习中，引导学生发现问题、提出问题，进而创新实验教具，能有效培养学生科学创新的意识，促进他们科学素养的养成。

四、实验延课外，促知识丰富

科学课程的开放性，更表现在对课程内容的设置上。将趣味实验与教材内容有机结合，将课堂教学延伸课外，作为课堂教学的补充，能更好地发挥科学教学的价值。因此，作为教师，应充分挖掘每节科学课的价值，将延伸的趣味实验与学生的日常生活实际相联系，充分体现实践性和探究性，促进学生的科学素养协调发展。

例如《谁更硬一些》一课，学生在扩展环节学习了“饮料罐的故事”，了解了饮料罐制作和回收利用的过程。于是笔者在科学校本课程上继续引领学生完成延伸的趣味实验：利用废旧饮料罐制作净水剂。学生在笔者的引导下，了解到饮料罐的诸多用途，更进一步提高了环保意识。

再如《起点与终点》一课，学生通过课堂学习认识到青蛙比赛跳远为保证公平需要标记起点与终点，制订比赛规则。为了激发一年级学生的探究热情，可以引领学生课后继续探究趣味“射纸飞机”比赛，在比赛的过程中，逐步讨论射纸飞机的规则，让学生形成公平客观的科学概念。

教师创设富有趣味的实验，不仅能够加深学生对教学内容的理解，还能调动学生的学习积极性，锻炼学生的思维活跃性，提高学生学习能力和对事物的认知能力，进一步培养学生的环保意识、创新意识等。

在小学科学课程中，学生需要在实验操作中完善科学概念、形成科学态度。因此，将趣味实验融入到小学科学教学中，不仅能加深学生对教学内容的理解，还能让学生掌握更多课本以外的知识，拓宽学生的知识面。此外，学生的实践能力、创新能力等也能得到全面发展，进而提升科学素养。

（作者单位：福建省晋江市第二实验小学第二校区 本专辑责任编辑：庄严 黄晓夏）