在科学游戏中发展学生科学素养

文∣王俊卿

游戏是科学探索活动的重要形式和内容之一。游戏具有趣味性、哲理性、实用性等特点，符合小学生的年龄发展特点，在教学中应用比较广泛。在科学教学中，教师需要合理设计和利用游戏，来激发学生学习科学的兴趣，让他们积极参与科学探索活动，提升学生的动手能力、合作能力和创新能力。科学游戏根据科学教学的需要来设计和实施，设计的合理性和科学性尤为关键，科学游戏的运用能为学生创设良好的学习环境，促进学生高效学习科学，揭示事物的本质，让学生掌握事物的原理，并迁移和应用科学知识，培养学生的解决问题能力和创新思维能力，最终实现学生科学素养的全面发展。

一、利用科学游戏加深科学知识理解

游戏活动的开展需要借助环境才能实现，其中就包含工具。工具的实验能够辅助游戏活动开展，揭示事物的本质，促进学生对科学知识的理解和掌握。在科学中有效应用工具，能帮助教师推动科学教学活动的开展，提升科学课堂教学的效率。

在学习“轮轴的秘密”一课时，教师先让学生体验利用螺丝刀取螺丝，让学生体会用力在轮上比较省力，同时让学生对比用螺丝刀取螺丝和用手取螺丝哪个省力。在学生建立了螺丝刀用力在轮上是省力工具的概念后，教师再设计“比比谁的力气大”的科学游戏。

【游戏目的】让学生了解用力在轮上更省力原理。

【游戏方法】两人为一小组，小组成员拿出螺丝刀，一名同学握住螺丝刀的刀柄，而另一名同学握住螺丝刀的刀杆，分别向相反的方向转动，比一比谁的力气大。游戏过程中要注意安全。

【游戏分析】两名同学在转动螺丝刀的过程中，刀柄和刀杆是连在一起的，可同时转动。握住螺丝刀刀柄的同学在轮上用力，而握住刀杆的同学在轴上用力。

【游戏结论】在轮轴的轮上用力更省力，握住螺丝刀刀柄的同学省力，而握住刀杆的同学相对费力。

这一游戏可以采取同桌比赛的方法，交换手握位置进行体验，感受螺丝刀用力在轮上是省力杠杆。此游戏，能让学生深入地体验轮轴类工具的原理，务实学生的科学概念。学生完成游戏后，再让学生说一说自身的体会，轮轴的作用就能在学生的脑海中刻上烙印。游戏的开展让学生发现在轮轴的轮上用力能更省力，为此螺丝刀就是一个省力杠杆，从而理解轮轴的本质。螺丝刀在取螺丝时，比直接用手取省力，通过游戏的方式让学生理解得更加透彻，对轮轴用力在轮上是省力工具加深了印象和理解。

二、利用科学游戏促进学生迁移知识

学生创新思维能力的发展，是学生科学素养的重要组成部分。在科学教学中，激发学生思维，发展学生的创新思维能力，是能力目标的关键部分。学生的科学素养需要借助一定载体，主要是依赖探索活动，科学游戏是其重要的组成部分。在科学探究过程中，给学生设计和布置相应的科学游戏，在揭示事物本质的同时，还能进一步发展学生思维能力，让学生在动脑、动手以及合作中完成相应的任务。

在学习“马铃薯在水中的沉浮”一课时，让学生通过实验，证明盐能够改变水的浮力，盐水的密度比水大，能够让马铃薯浮起来。学生在好奇中了解了盐能让水的密度改变，为了让学生能运用这一知识，教师设计“看谁先成功”科学游戏。

【游戏目的】让学生了解改变溶液的密度，会影响液体的浮力。

【游戏方法】给每组同学发一个装满水的玻璃罐，一只鸡蛋、一份盐，将鸡蛋放入玻璃罐中，让学生观察鸡蛋的位置，再利用现有的材料，改变鸡蛋的位置。

【游戏分析】要改变鸡蛋在水中的位置，就需要改变溶液的密度，让液体的浮力改变。如果让学生通过计算方式，了解与鸡蛋体积相同的水质量不同比较抽象，利用实验就比较具体，还能联系马铃薯在水中沉浮的结论进行知识的迁移。

【游戏结论】同样多的盐水和淡水相比，盐水要比淡水质量大，改变液体的浓度能够改变液体的浮力。

这个游戏可以小组为单位，每个小组中有材料员、记录员、观察员和操作员，各司其职，共同设法改变物体在水中的位置。在游戏任务的驱动下，共同促进探究学习。学生分小组讨论，再进行操作。在游戏的过程中，教师要提醒学生，应在物质完全溶解后才能放入鸡蛋，并要注意观察鸡蛋的沉浮情况。“看谁先成功”有利于学生发散思维，进行知识的迁移。在本课的教学活动中，学生已经知道了“在水中溶解其他物质，就能让溶液浮力增加，在一定程度上能够让马铃薯浮在水面上”。通过继续让学生做游戏，学生能够把知识迁移到这类问题上，只要水里的盐溶解得足够多，鸡蛋不论大小，都会浮在盐水中。当学生想到这样解决问题，就能实现鸡蛋悬浮在盐水中了。

三、利用科学游戏解决生活实际问题

科学游戏能够揭示事物的本质，还能在了解其原理后解决实际问题，提升学生运用知识和解决问题的能力，让学生的综合素养得到全面发展。但教师在科学游戏的设计上要符合学生的认知规律，与教学内容和生活实际结合起来，达到寓教于乐的效果。而解决问题是科学学习的主要目标之一。教师要注重游戏呈现的时机，才能发挥游戏的作用，提升学生的动手能力和解决问题能力。

在学习“生活中的静电”一课时，学生已经了解“生活中有静电，摩擦能够产出电荷，电荷具有吸引力，而且同种电荷排斥，异种电荷吸引”。为进一步验证学生掌握的情况，教师可以给学生设计相应问题让他们运用现有知识解决。例如把粗盐粒和胡椒粉掺和在一起，以最快的速度分开它们。教师设计了“谁先分出来”的游戏。

【游戏目的】让学生利用摩擦带有电荷，能产生吸引力，从而解决实际问题。

【游戏方法】给每名学生发一把塑料小汤勺，然后在每人桌前放一勺盐、半勺胡椒粉，混合均匀后，让参赛者开始分，分得最快的同学，就是最后的胜利者。

【游戏分析】这个游戏看起来比较困难，学生如果用手一粒一粒拣盐，速度是非常慢的。学生如果将塑料汤勺先在毛衣或别的毛料布上摩擦，再靠近盐和胡椒面的混合物，胡椒粉会被吸附在塑料勺上。

【游戏结论】塑料汤勺经过摩擦带有电荷，产生了吸引力，能够将胡椒粉和盐粒区分开。

游戏过程中，部分学生用手去筛选，耗时较长，难度较大。完成这个游戏的关键在于对课堂知识的迁移和应用。为了让学生尽快融入游戏，可以这样提示学生：“联系今天学习的内容，你们好好想想。”如果知识迁移应用顺利，学生能快速解决这一问题。知识迁移非常重要，有利于解决实际问题，提升学生解决问题的能力。

四、利用科学游戏培养学生创新能力

充分激发学生学习科学的兴趣，培养学生的动手能力和创新能力，让学生全面发展。在知识学习和应用中，我们希望能够创新知识的应用方式，而创新的来源是什么？那就是灵感，哪怕是一点想法，再付诸行动就能成为现实，而对科学学科就会更加容易。由于科学学科需要动手、动脑结合起来，进行思维的加工与训练，从而实现课堂知识的生成与创新。游戏的设计与布置，还是以学习知识为主，在此基础上鼓励学生进行创造性思维与行动，让学生思维能力得到拓展。同时学生创新思维和能力是科学素养的重要组成部分，也是科学教学的终极目标，在游戏中培养学生科学素养是可行的教学方法和途径。

在“造一艘小船”一课中，学生有了造船的经验，在船的材料和载重量方面都有了自己的看法和认识。为了进一步让学生对船的功能进行了解，设计“喷气快艇”的科学游戏，让学生进行制作比赛。

【游戏目的】让学生体会船需要动力才能运动，了解水蒸气也可以成为一种动力。

【游戏原理】水变水蒸气后，体积膨胀，带来动力，推动小铁盒向水蒸气喷出的相反方向前进。

【游戏结论】水蒸气是一种动力，喷气快艇是以水蒸气为动力向前行驶。

“喷气快艇”制作需要学生把科学知识和原理运用在制作中。在具体的操作中，学生需要有耐心，小组合作完成。当产品达不到要求时，学生需要检查哪里出现问题，并分析原因，再改进装置，最后完成产品。这个产品制作有一定的难度，需要学生认真思考与讨论。这一游戏活动的开展，能够让学生认识到造船不仅涉及材料和载重量，还要加强对动力的研究，让学生明白水蒸气的动力作用，让学生的创新思维得到启发。而对于这个游戏，还可以鼓励学生用不同的材料制成不同的小喷气船进行比赛，培养学生的科学学习兴趣，发展学生的创新思维能力。

总之，科学游戏的作用是不可忽视的，科学游戏是科学探索活动的重要组成部分。在科学游戏中，学生能够处于一个愉快、轻松的环境，从而激活思维。科学游戏的设计是一种思维活动，具有一定的难度。科学游戏设计需要根据课标和教材的要求，符合学生的兴趣特点，以学生的知识和能力为基础，创新游戏活动。游戏设计应符合内容有趣、容易操作、材料准备简单、实验现象明显等要求。教师还需要对同类科学游戏进行研究，游戏要创新。在游戏的运用中，还需要加强对学生的指导，及时发现游戏的不足，进行改进，真正引导学生在科学游戏活动中发展科学素养。