利用乡土资源优势提高农村小学科学实验教学质量

罗鸿 杨群英

【摘要】本文针对当前农村小学科学实验教学所面临的教师缺乏实验教学经验、学生科学探究能力薄弱以及实验室资源有限等问题，探索提高农村小学科学实验教学质量的有效路径，包括利用乡土资源自制教具、利用农村动植物资源开展创新性实验、借助学生乡村生活经历培养探究能力、利用好农村家庭的科学资源优势等方面。

【关键词】乡土资源 农村小学科学 实验教学

【中图分类号】G62 【文献标识码】A

【文章编号】0450-9889（2023）07-0122-03

小学科学实验教学以学生求知欲为基点，促进学生科学认知体系的发展，让学生通过观察、实验触碰科学与生活的连结点，由此开启科学探究的兴趣之窗和探索之门，为科学素养的形成和发展进行启蒙。小学生正处于探索世界、构建认知体系的黄金时期，对阴晴雨雪、花鸟鱼虫等周遭生活事物怀有强烈的好奇心和探索欲，相较于枯燥的科学理论学习，学生更喜爱形式多样、内容有趣的科学实验探究。基于小学生的认知特点，小学科学教师可通过将科学理论传授与实验教学相结合，在实验教學活动中培养学生的观察能力、动手能力、知识应用能力，切实发展学生的科学核心素养。

一直以来，农村学校的科学教育不尽如人意，存在一些值得关注的问题。比如在教学设施和师资力量方面，农村学校与城市学校相比，处于明显劣势。随着教育现代化的推进，农村小学科学实验教学在近年来的学科建设中逐渐得到重视。2019年11月，教育部印发了《关于加强和改进中小学实验教学的意见》，提出了开齐开足开好国家课程标准规定实验、扭转忽视实验教学倾向、创新实验教学方式、促进新技术与实验教学融合、强化学生实践操作、着力提升学生动手实践能力、培育学生创新精神等要求。经过新课程改革对学科培养目标、课程设置及实施要求的细化和完善，小学科学实验教学逐渐在农村科学教育中得到了重视并发挥了应有的作用，为乡村少年儿童构建起学习、探究科学的坚实平台。与此同时，对农村小学科学实验教学的研究，也随之进入了一个崭新的阶段。

一、农村小学科学实验教学的现状研究

（一）教师缺乏科学实验教学经验

目前，多数农村小学科学教师不足，有的甚至没有专任科学教师，部分由数学或语文等学科的教师兼任，而兼任的科学教师大多数把精力放在自己的专业科目上，较少有精力钻研科学课教学。小学科学作为一门兼容多项专业学科基础知识的综合学科，其课堂教学更侧重于理论教学与实验教学相结合，其教学重点是通过严谨专业而引人入胜的科学实验来培养学生的科学素养。而跨学科兼任的教师在实验教学经验方面存在先天性缺陷，加上内心深处并未引起足够重视，导致在具体实验教学中出现盲目性、随机性和形式性现象，往往注重实验的外在形式而忽视实验的学科本质，导致实验教学效率低下。

（二）学生科学探究能力较差

农村学校的学生日常生活中有许多户外活动与实践的机会，这就使得小学科学实验教学与“玩耍”这一概念在农村小学生的理解中并无明显区别。许多学生将教师课堂上操作的科学实验、课后布置的实验观察作业当作娱乐活动。学生从“娱乐活动”中体会到“玩耍”的乐趣，却没有因为经历“科学实验”深化对相关理论知识的理解，也就无法进一步提升科学素养。在农村小学科学实验教学中，许多实验探究活动形式单一，学生对其背后的科学原理及其在现实生活中的应用不得其法，未能在活动中形成相应的科学思维。这就使得小学科学实验教学趋于表面化和形式化，无法达成培养学生科学素养的目的。

（三）科学实验室资源有限

随着教育现代化的推进，国家对农村教育的重视程度逐渐提高。广大农村学校在开设科学教育课程时，同步配备了专用的科学实验教室和相应的实验器材，基础实验条件得到基本满足。但受整体教育资源分配模式的影响，农村小学依旧会面临教育资金不足的情况，以致大多数农村小学的科学实验教室仅有一或两间，实验器材有限且难以实现及时维护和更新。有限的科学实验教学资源，使得小学科学实验教学的课程安排受到影响，如每周每班安排两课时科学课，受教室及教学器材限制，只有其中一节能够进行科学实验教学，从而削弱了科学实验教学的效果。

二、发掘农村乡土资源优势，推进小学科学实验教学

《义务教育科学课程标准（2022年版）》对学生实践操作与结论分析能力提出了较高要求，要求学生能够运用观察、实验、查阅资料、实地调查、案例分析等方式获取信息，并运用分析、比较、推理、概括等方法得出探究结论。这一教学要求的实现，需要以充足的科学实验为支撑。目前，部分农村小学受教育经费、实验器材及教学空间等客观条件限制，难以通过科学实验室组织学生进行实验教学，使得农村小学科学实验教学受到影响。农村小学科学教师应发挥主观能动性，借助农村的自然环境、乡土资源优势，对生活中的教学资源进行充分的发掘与利用，推动农村小学科学实验教学的创新发展。

（一）充分利用乡土资源优势，开展自制教具活动

在农村小学，采购大量专业的实验器材和教具会给学校带来较大的资金压力。而乡村生活中，有丰富的自然资源和农业生产资源，能够与贴近生活的相关实验操作形成有效的互补。科学教师可引导学生利用家中的日常生活用品、常用农具等开展自制教具活动，不仅可节约教学成本，而且能使学生通过简单便捷的渠道参与到科学实验教学当中，唤醒学生相关的生活常识和经验记忆，将现实中的自然现象与科学理论知识建立起有效的联结。

例如，在执教教科版科学四年级上册“声音的强与弱”“声音的高与低”时，由于缺乏相关乐器，教师可组织学生利用中空的麦秆或稻秆，通过改变其通气长度以及自行调节吹气力度，来充分认识声音的音色、音量、音调；又如，在杠杆原理的实验教学中，教师可以引导学生利用家中的农具进行实践，通过讲述贴近乡村日常的相关生产活动，加深学生对科学原理的理解。利用身边的生产生活资源自制教具，既能够解决农村小学所面临的实验器材不足的问题，又能够充分贴合小学阶段学生思维灵活、好奇心旺盛的成长特点，调动学生的学习兴趣，促进学生科学探究能力的发展。

（二）充分利用农村地区丰富多样的动植物资源，组织创新性实验教学活动

小学科学是一门科学启蒙课程，农村优越的地理条件和得天独厚的自然环境成为小学科学天然的实验启蒙课堂。如在探究动植物生长过程的观察记录类实验中，农村的空气、降水、昼夜温差、光照等自然条件更加契合动植物生长进化的原本形态，其自然生长和繁衍的状态也更加便于学生进行观察实验。教师应充分利用农村地区丰富多样的动植物资源，创造性地组织实验教学。一方面能够就地取材，缓解学校室内实验教学资源的压力；另一方面能够实现实验观察样本的多样性，让学生通过收集不同的实验数据，体验自主学习、思考和探究的乐趣。

以教科版科学四年级下册“种植凤仙花”一课的实验教学设计为例，教师可以给学生布置一个亲手种植一株凤仙花的实验任务，安排学生对凤仙花各阶段生长过程进行细致的观察记录，最终形成简单的实验报告，以此带领学生了解植物的生长变化过程，进一步探寻植物的繁殖方式。在农村小学科学实验教学中，教师可以省略掉购买种子、花盆、土壤等实验教具的环节，打破观察目标的种类限制，直接根据村镇周边自然环境挑选观察目标、进行实验设计，如安排学生观察自家蔬菜、农作物的生长过程，或在野外挑选自己喜欢的花草进行户外种植等。此外，学生还可以在教师课堂教学的引导下，形成對多种植物生长形态及繁殖方式的基础性了解，在拓宽知识面的同时实现实验教学目标。

（三）借助学生的乡村生活经历，切实培养学生的实验探究能力

小学科学实验教学，虽内容简单但意义重大，挖掘学生学习生活中的一切教学资源、引导学生主动实验探究，是小学科学实验教学的深层教育目的。针对农村小学生科学探究能力薄弱这一现实问题，教师在进行科学实验教学的过程中应精心备课、设计实验，在强化学生实验操作规范的基础上，加强科学理论知识与学生现实生活之间联系的教学，使学生在日常生活中较为朦胧的科学认知逐渐清晰化，从而建立起科学理论知识、科学实验与现实生活之间的联系。具体说来，教师在实验教学过程中应注重激活学生“玩耍”的经验，加强理论教学和问题引导，强化其“玩耍”过程中的“实验探究”行为，规范其“玩耍”过程中的“实验探究”流程，在唤醒学生生活经历的同时强化对学生科学素养的培养，让学生带着新学的科学知识展开实验探究过程，一边操作一边思考，将原本分散、无序的生活经历聚焦到课堂实验探究的主题上，使学生的实验思路能够向纵深发展，从中发展科学探究能力。

以教科版科学五年级下册“设计和制作生态瓶”一课实验教学为例，该实验要求学生设计和制作一个生态瓶，进行生态观察和记录。生态瓶的制作过程与学生乡村生活的玩耍经历高度重合，教师可充分利用学生的生活经验和玩耍记忆，以规范的科学实验形式引导学生重新体悟其中的科学道理：首先，教师在课堂开始时，安排学生完成生态瓶的设计方案，将需要准备的非生物和生物素材分别列出，规范实验流程设计；其次，在学生进行生态瓶制作的过程中，教师应针对学生的操作规范进行引导，如规范沙土和水源的选择及沙土铺设厚度、移植水草的方法、放置鱼虾等水生物的操作过程等；最后，教师安排学生对生态瓶进行观察和记录，并通过划分学习小组展开讨论，将各组学生的观察记录进行对比、归纳和总结，最终形成每一个学生关于微型生态环境与生态圈的相关实验报告。教师善用学生熟悉的自然环境，借助学生熟悉的生活经历推进实验教学，能够打通学生现实生活与科学知识之间的连接通道，有助于学生树立正确的科学观念，切实发展科学思维和实践探究能力。

（四）充分利用农村家庭的科学资源优势

小学科学实验教学不能局限于课堂，教师应尽可能地开发利用学生身边多种多样的教学资源，培养学生的科学素养。家庭是学生生活、成长的重要场所，也是科学课程资源集中的区域。教师在实验教学中要注意扬长避短，在科学实验室资源不足的情况下，引导学生充分利用家庭资源优势，培养学生的科学学习习惯和探究态度，让学生学到一些课堂上无法学到的科学知识。

农村家庭是小学生学习种养知识的天然课堂，学生对种植、养殖方面有较为丰富的生活体验，农作物、家畜家禽、耕种工具等都可以成为引导学生进行科学探究的资源。教师应当启发和引导学生从自己家庭中去发现、开发和利用这些科学教学资源，加强与家长的联系，鼓励家长关心和参与学生的科学探究活动。

小学科学课上的许多实验往往不能马上知晓结果，而需等待一段时间，如通过实验观察了解蚕和青蛙的一生等。在教学教科版科学三年级下册“动物的一生”这一单元时，针对“蚕的一生”的学习，由于不可能在短短一节课中观察到蚕一生完整的变化过程，教师可提前指导学生制订养蚕计划，布置学生在家人的帮助下亲自养蚕，按计划去观察蚕一生的变化，认真写好观察日记。我国很多农村家庭都有种桑养蚕的经历，养蚕并观察蚕一生的变化对农村学生来说是一件比较容易做到的事，学生从小耳濡目染，对蚕的外形特征、生活习性记得一清二楚，学生需要做的是在家长的指导下把蚕一生的变化写成详细的观察日记。当教师组织学生对养蚕的情况和观察到的现象展开讨论时，学生可以借助已有的知识经验各抒己见、相互启迪、相互补充，很快就能概括出蚕的一生要经过四个阶段的生命周期，这样不仅激发了学生的学习热情，还培养了学生科学探究的习惯和严谨的科学态度。

小学科学作为一门以普及生活基本科学知识为基础的应用性学科，涵盖了自然地理、人文地理、物理、生物学、数学等多项专业学科的基础知识内容，可以为学生后续的学习搭建基础知识框架，培养基本科学思维，这就对科任教师的专业知识储备和实验教学能力提出了较高要求。农村小学应积极作为，采取多种方式强化科学教师队伍建设。鉴于目前部分农村小学科学教师由其他学科教师兼任的现状，学校在进行教师招聘的过程中注意向科学教师倾斜，争取当地教育部门的支持与理解，加大科学专业教师的引进力度。在高校极少科学专业毕业生的情况下，可适当多招聘一些理工科专业毕业的大学生；亦可通过行政引进的方式，从外地引进一些教学经验丰富的专职科学教师，使之能够在地方发挥专业引领作用，从而逐渐打造出一支专业化的科学教师队伍。此外，学校可组织校际实验教学经验交流，通过交换课堂、交叉培训等方式，取长补短，互助前行，不断提高农村小学科学教师的实验教学能力，使之在实验设计、实验准备、实验操作及课堂教学方面表现出更高的专业性。

参考文献

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［4］左成光，任永力，成刚.小学科学实验教学的现状诊断、困境溯源及出路探析［J］.教育与装备研究，2022，38（1）：87-91.

作者简介：罗鸿（1978— ），广西乐业人，本科，高级教师，广西特级教师，研究方向为小学科学教育；杨群英（1978— ），广西乐业人，本科，高级教师，研究方向为实验教学及班级管理。

（责编 韦榕峰）