居家小实验是线上教学好抓手

李玉苹

〔摘    要〕  实验教学是自然学科教学中的重要组成部分，也是学生经历科学探究的重要过程。疫情防控期间，学生居家学习中很多课堂实验活动无法正常开展。教师如何引导学生利用身边材料进行实验活动，并启发学生动手开展家庭实验就显得很重要了。基于此，我校自然教研组线上教学期间以居家小实验为载体，利用实验预录视频、在线演示实验、课后挑战任务、过程反思总结等方法，有效提升学生实验探究的能力，引导学生用居家小实验支持科学探究学习，让在线自然课堂真正“动”起来。

〔关键词〕  小学科学；居家小实验；科学探究

〔中图分类号〕  G424               〔文献标识码〕  A        〔文章编号〕  1674-6317  （2023）  11-0049-03

一、研究目的

《义务教育科学课程标准》指出：科学学习要以探究为核心。探究既是科学学习的目标又是科学学习的方式。亲身经历以探究为主的学习活动是学生学科学的主要途径。科学课程应为学生提供充分的科学探究机会。在教学活动中，实验教学是自然学科教学中的重要组成部分，也是学生经历科学探究的重要过程。在新冠疫情防控期间，学生居家进行线上学习。学生在线学习中，由于专业实验设备缺乏，让原本可以在实验室中进行的常规实验探究活动无法有效开展。在线课堂模式主要以教师讲解、学生观看和聆听为主，使学生动手实践能力无法巩固与强化，学科核心素养无法有效落实。如何引导各年级的学生寻找身边的材料开展探究实验，弥补线上学习在实验操作上的短板，丰富线上教学形式，就成了摆在各年级自然教师面前的突出问题。

开展线上教学以来，我校自然教研组教师以居家小实验为载体，通过设计并优化线上教学过程，激发学生实施居家小实验的兴趣，真正开展时空延续、形式丰富的居家小实验，从而落实学科核心素养的培育。

研究认为，居家小实验的内容选择和组织应以学生的兴趣和经验为基础，应尽可能贴近学生的生活。教师在进行实验引导时可以以学生学习和生活中能接触到的事物为载体，为学生提供充分的动手机会和思维空间，尽可能让学生在实验过程中感受自然的奥秘，亲身体验自然与日常生活的密切关系。学生在居家小实验材料和仪器选择上更加广泛，他们可以从家庭中一些常见的生活用品中，根据自己的实验设计选择一些常见实验材料和仪器，进行简单的替代性的实验操作，进而完成整个实验操作过程。居家小实验有很多优点：材料容易获得，操作便捷，学生可以采用多种方法进行尝试，等等。我们在线上教学期间，可以充分发挥这些优点，这样既弥补了线上学习期间无法进行传统的实验教学的不足，又培养了学生自主探究的学习能力。

二、方法与过程

在线教学以来，教研组团队的教师充分发挥自己的专业特长，以居家小实验为主题，云端互动研讨，主动探索在线实验教学方式和方法，引导并鼓励学生积极开展居家小实验自主探究活动。教师用生动的在线演示实验和巧妙的任务设计启示学生在家也可以进行实验探究，并且更具趣味性。居家小实验的探索诠释着教师对线上实验教学的理解，演绎着对有效课堂的探索。

（一）巧用视频导入，提高学生细致观察能力

线上互动课时间比线下课堂更为紧张，空中课堂结束后只有20分钟的时间。在等待学生入群时，教师巧用实验视频，播放预录实验视频或者科普小视频。这样，提前进入直播间的学生可以观看，有助于提高学生细致观察能力，培养学生养成良好的学习习惯。教师在视频播放结束后，组织学生对视频内容进行简单的互动反馈，同时鼓励感兴趣的学生居家动手实践。

（二）线上直播演示，提高学生动手实践能力

教师利用家中常见的材料进行直播演示，在直播时边实验边讲解，阐明实验原理，提高学生动手实践能力。同时，教师也鼓励学生亲自动手实践，比较自己的实验和老师演示实验现象的异同，分析其原因。学生在课前经历了实验知识的认知，课中观看甚至模仿教师演示实验，起到了潜移默化的作用，学生的动手能力也就逐渐提高了。

以三年级《水的三态变化》一课为例。空中课堂通过认识水的蒸发和沸腾现象、探究水蒸气凝结成水的过程、探究水变成冰和冰变成水三个活动，探究水的三态变化。水有液态、固态和气态三种状态，而空中课堂对水蒸气变成冰的过程并没有通过实验详细讲解。互动课时，教师利用家里的废弃易拉罐、自来水、冰箱，设计冰冻和室温的对比实验，引导学生认识水蒸气变成冰的过程需要比较低的温度。通过触手可及的实验材料与清晰的演示，学生明白了使用家里的常见材料同样可以开展实验，激发和引导学生课后主动动手实践。

（三）引导反思实验，提升学生总结思维能力

教师还可以在教学中引导学生根据任务单设计自己感兴趣的实验。首先，学生根据实验主题，寻找家中对应的实验材料，自主设计实验方案。接着，学生根据实验方案边实验边讲解，整个实验过程用视频或者图片进行及时记录。教师通过家校本进行回应与评价，引导并鼓励学生进行总结反思。最后，形成居家实验小报告。这样，就促使学生在整個在线学习过程中，也能经历完整的科学探究过程，并对自己的探究过程进行及时的反思，从而提升了学生总结思考能力。

以四年级《摩擦力》一课为例。教师在课后布置了自主探究影响摩擦力大小因素的挑战性任务。学生在互动直播课时，观看了影响摩擦力大小的演示实验。课后学生根据挑战任务单选择家里常见的材料（纸盒和书本等），设计并开展了利用空纸盒与装入书本的纸盒做比较的实验，最后拍摄视频记录整个实验过程，教师给予反馈和指导。学生通过边实验边讲解的方式，获得了压力（正压力）越大摩擦力就越大的结论。

（四）结合任务要求，提升学生自我评价能力

在直播互动临近结束时，教师可为学生布置和本节课相对应的任务。学生经过课堂实验学习的强化后，往往会跃跃欲试。这时候布置相应的具有挑战性质的实验活动任务，引导学生根据任务要求，通过材料替换或选择，创造性地进行实验。在实验过程中，学生对照活动评价表的要求，在任务驱动下自主完成自我评价，提升了自我评价能力。

以五年级《利用磁性发电》一课为例。教师可布置利用家中材料开展与“电”相关的实验任务单，并设计与任务相对应的评价单。首先，提出根据实验主题选择并在家中找到对应的材料的要求；其次，提出设计合理的实验步骤，并能够正确开展实验的要求；最后，提出交流时语言表达准确、视频拍摄清晰的要求。学生分别完成以上三条评价要求，就可以各获得一颗星。这样，将评价要求与学生实验步骤和方法相对应，就能引导学生在家中有序、有效地开展实验。

三、结果与分析

在新课程标准改革背景下，运用新的学习模式对传统课堂教学进行的变革，能促进学生自主参与探究活动，主动获取知识。线上教学也是一样，居家小实验既可以改进线上教学的方式，也可以有效地激发学生的学习兴趣。居家小实验，向学生提供了充分的科学探究机会，使他们在科学探究的过程中，体验到了学习科学的乐趣，提升了科学探究的能力。在几个月的线上实验教学指导中，我们不仅探索了线上教学的方法路径，还为后续更好地开展线上教学带来了诸多启示。实践表明，利用实验预录视频、在线演示实验、课后挑战任务、过程反思总结等方法，能有效提升学生实验探究的能力。

（一）巧设实验，动手动脑

实验教学可使抽象的科学概念形象化、直观化，通过实验能有效支持科学探究的验证过程。将实验落实在教学过程中，要体现在教师的“教”和学生的“学”上。在激发学生学习兴趣的同时，引导学生积极动手动脑，并培养其实证意识。本案例阐述了采用以上四个方法设计直播互动课的实验环节，通过引导学生用居家小实验支持科学探究，让在线自然课堂真正“动”起来。较好地凸显了自然课的特色，也有效地提升了学生的学科核心素养。

在直播实验演示时，教师要用科学规范的实验操作和科学严谨的态度影响学生，帮助学生养成良好的科学探究习惯和严谨的科学态度。实验演示环节，教师可以边实验边互动，有效地调动学生在线学习的积极性，引导学生在主动探究的过程中获取科学知识，形成尊重事实、善于质疑的科学态度。

（二）任务驱动，自主评价

在学习活动中，将任务与评价要求有机融合，是支持学生完成探究的有力保障。挑战任务单上设计对应学生实验步骤和方法的评价单，要求即评价点。通过评价引导学生明确活动要求，主动承担活动责任。这既是对教学资源开发与利用的促进，也能更好地引导和启发学生进行思考，从而激发学生自主探究的兴趣，让学生能更有序、有效地开展科学实验。

任务单自主评价的设计，很好地激发了学生学习兴趣，也给学生搭建了自主完成科学实验探究的支架。学生在任务单的帮助下，利用課余时间完成自主学习，实现挑战任务单，帮助学生在自我前概念和这节课学习的基础上完成深度学习。

（三）及时记录，有效反思

学生通过视频或图片记录自己的实验探究过程，教师给予反馈，激励学生及时去总结，用心去反思。学生根据记录对自己所做的实验进行总结和反思，这也是一项重要的学习活动，是对自己原有认知进行挑战，形成逆向思维。学生在这个过程中不断发现问题，获得启示，从而不断提高自主学习能力，培养创新思维。

（四）创设情境，自主探究

创设教学情境是一种能激发学生情感和思维的有效方法。有趣生动的教学情境能有效激发学生的好奇心。在教学中，教师精心创设各种充满激情、富有生活情趣和开放性的学习情境，能有效地激发学生参与实验探究的兴趣。学生在有趣的生活情境中积极互动，主动获得知识。学生学得高兴，老师教得轻松，在轻松愉快的氛围中完成了教学任务，也提高了在线互动课堂的有效性。

教研组经过前期的探索，总结分析后发现一些问题。其一，1～2年级学生兴趣度高，居家小实验能有效开展，而5～6年级学生参与率不足。其二，目前开展的实验活动主要以居家小实验为主的亲子小实验，主题比较单一。后续，可以分年级确定主题开展小长周期项目式活动的探究，还可以结合学校科技节组织开展内容丰富、可操作性强的实验活动，充分利用多样化的实践活动展现自然学科特点。

在线教学因疫情而生，虽然这样的授课方式并不是最理想的，但线上授课过程中的经验和方法仍值得我们认真总结和提炼。居家小实验就是自然学科线上教学一个非常好的抓手。我们还将不断创新居家小实验内容，探索实验指导策略，丰富探究学习形式。我们相信，即使是线下教学，居家小实验仍然是实验教学的有效补充，也是培养学生科学素养的有效手段。今后，我们还将不断实践探索，让科学探究的好习惯伴随学生的一生。

参考文献

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