核心素养下小学科学趣味实验的设计与实践

■浙江省遂昌县教育研究室 蓝智俊

科学是一门实践性较强的科目。重视课堂学习，开展趣味实验，有助于学生从小养成认识自然、热爱自然的良好品德。本文将从在核心素养理念下小学科学趣味实验提升学生素养能力实践的意义出发，进一步论述小学科学趣味实验的设计与实践策略，以发展和提升学生的科学素养。

一、小学科学教学现状

受到传统教育观念的影响，一直以来科学学科都被边缘化，未得到教师和学校的重视。目前大部分教师在实际授课中都采用固有的教学模式，为尽快完成教学任务，忽视了学生的个性化发展需求。部分实验也以视频的方式进行呈现，并未引导学生进行自主实践及操作，这样的教学方式失去了科学教育的本真，严重影响了学生的学习兴趣以及教学质量的提升。

二、小学科学趣味实验实践意义

（一）提升学习兴趣

将趣味实验融入实际教学中，能够充分调动学生的学习热情，更好地吸引学生的兴趣，使学生通过直观的实验现象感知抽象的科学知识。这样的方式，不仅能提升班级整理教学质量，同时也能有效促进学生在小学阶段建立良好的科学思维，对其日后学习和生活大有裨益。

（二）培养动手能力

趣味性小实验材料都是生活中常见的物品，教师也可鼓励大家进行自主操作，感知科学的过程，使学生通过实践来感受科学的无尽魅力，在潜移默化中提升自主动手能力。

（三）增强思维能力

素质教育背景下，在教学中提升和培养学生的思维能力，成为小学科学的主要目标之一。学生根据教师的指导和操作，都能独立地完成实验，在整个过程中，学生的实践能力有所提升。同时也在操作的过程中思考为何会产生此类现象，如何利用科学的语言进行阐述，这是一个良好的思维过程。经常开展趣味性科学实验，对提升小学生综合素养具有积极的促进作用，有利于学生良好学习习惯的养成，有利于学生科学精神以及理想目标的确立。

三、小学科学趣味实验实践策略

（一）创设情境，培育学生探究能力

趣味实验的特点就是内容生活化、方法简单化，就地取材，实验材料可以是生活中的各种工具。为帮助学生更好地了解趣味实验的实践意义，促进其创新意识与创造能力的发展，在趣味实验开始之初，教师可利用多媒体技术手段创设良好的情境，引导学生沉浸于情境中，激发自身对知识的渴求与渴望。在情境的指引下，教师预设项目化实验内容，鼓励学生进行探索，引发学生猜想，使其通过自主操作进行验证。

【教学案例】教科版小学科学四年级上册《制作我的小乐器》

在课程开始之初，教师首先利用多媒体设备播放音频，创设教学情境，引导学生进行鉴赏聆听；随后引导学生结合所学声音是怎样产生的、声音的强弱高低等知识进行总结。

【设计意图】做好新旧知识的衔接，为后续开展趣味实验奠定良好的基础。接下来，教师导入本课任务“小乐器的制作”，为大家展示自己所制作的“小乐器”。学生在教师的展现下充分燃起探究热情，迫不及待地想参与到小乐器的制作当中。

【设计意图】通过案例提供调动学生的探究热情，激发其求知欲望。

结合所学声音是怎样传播的、让弦发出不同的声音等知识，教师引导学生自主操作，进行趣味性实验设计，如可利用工具敲击装满水的碗，发出声音、将小皮筋绑在木棍上拨动产生不同声音。学生在实验中自主探究能力不断提升，充分发挥自身想象力，利用所学知识论证声音的高低变化。

（二）疑处设问，培养学生思维能力

在传统小学科学教学当中，教师占据着主导地位，不管是理论讲授还是实验导入，都由教师独立完成。学生在讲台下只得进行观看，处于被动状态下的学生也难以激发自身真正的学习兴趣。针对这种情况，教师应学会“放手”，引导学生进行独立操作，并在疑难处适当地进行提问，以问题为导向激发学生的探索欲望，以此实现教学质量的不断提升，帮助学生在思考中掌握科学知识。

【教学案例】教科版小学科学四年级下册《点亮小灯泡》

教师：我们的生活中离不开电源，假如失去了电，世界将会一片漆黑”，随后引入小灯泡的构造连接装置教学内容，为学生讲解小灯泡是如何亮起的。接下来，教师引导学生进行分组，自主合作探究利用电池的正负极知识小灯泡的连接方法。

【设计意图】导入讲授为趣味性实验做好铺垫。

组A：将小灯泡底部链接点与电池正极进行链接；组B：将小灯泡侧面链接点与电池正极进行链接；组C：将小灯泡底部链接点与电池负极进行链接；

教师在学生实验的过程中进行巡回展示，并在实验结束后提出以下问题：问题1.除上述方式外，还有哪些方法能够让小灯泡亮起来？问题2.为什么会出现小灯泡不亮的现象？问题3.导线的一端倘若没有与电池一级连接起来，会发生什么状况。

【设计意图】以问题为导向进入深度思维，使学生进行回顾反思，通过实践操作论证猜想。

至此，问题的提出能够充分调动学生的探究热情，在潜移默化中强化学生思维能力，实现趣味小实验开展的真正目的。

（三）小组合作，提升学生合作意识

合作学习是新课改下大力倡导的一种学习方式，采用合作学习的方式能够调动学生的学习积极性。学生通过交流合作共同完成学习任务，不但能提升参与意识，同时也能有效促进学习质量的提升。因此，教师在开展趣味性小实验的过程中，应有意识地引导学生以小组为单位，通过自主搜集实验材料总结实验结论，挖掘实验现象中所蕴涵的科学知识。

【教学案例】教科版小学科学二年级上册《做一顶帽子》

在课程开始前，教师首先利用多媒体为学生展示不同形状、颜色的帽子图片，引导大家进行观察，并导入：“同学们能够发现图片中的帽子千奇百怪，不仅颜色各不相同，材料也不一样，今天老师也为大家带来了一顶自己制作的帽子。”呈现自己所制作的帽子实物，以供学生进行参考。随后，引导大家自主构建学习合作小组，制作一顶属于自己的“帽子”。在制作开始前，教师应适当地进行提示，引导学生思考不同材料的制作效果。

【设计意图】创设情境，激发学生的探索热情，提供点拨，为学生指明方向。

当趣味实验结束后，教师鼓励各组呈现作品，并进行讲述，谈一谈本组的分工以及制作过程。

组1：“本组所制作的作品叫‘小恐龙帽子’，我们利用绿色的卡纸作为帽子的主体，上面粘贴黑色卡片作为恐龙的眼睛。但是我们在实验中发现纸这种材料非常脆弱，很容易出现弯折。”组2：“我们利用铁丝和彩带制作了一个生日帽！铁丝这种材料非常坚固，制作出来的帽子形状较稳定，但是铁丝太过坚硬、锋利，我们只能利用彩色的布条将其包裹起来。”

学生通过小组合作共同探索材料的不同特质，在交互交流中掌握了合作技巧，同时掌握了科学知识。

（四）联系生活，强化生活科学联系

生活现象中蕴涵了丰富的科学知识，如鸡蛋壳碰到醋会产生气泡，是因碳酸钙遇酸发生了反应；酒精遇火可点燃，因为乙醇是可燃烧的；车子能够行驶，是因为地面产生的摩擦力……趣味实验从科学出发，以科学视角探析生活中种种有趣的现象。具有生活化的实验形式能够充分调动学生的探索热情，使其在熟悉的情境中感受科学的奥妙，在潜移默化中强化生活与科学学习的联系，有利于学生科学素养的培育与提升。

【教学案例】教科版小学科学五年级下册《水的蒸发和凝结》

在课程开始之前，教师首先利用班级中的热水壶烧水，引导学生观察在水沸腾过程中壶嘴产生的“白色气体”，引出水蒸气这一概念；鼓励学生以小组为单位进行讨论，大胆预设猜想，水的蒸发与什么有关？

【设计意图】以生活中常见的生活现象进行导入，充分调动学生的探究热情，为后续趣味实验的开展做好铺垫。

实验准备：加热装置、两杯水、温度计、电子秤；

实验步骤：1.称量两杯水的重量，保持均等；2.一杯水放置常温状态下，另一杯加热至沸腾；3.搁置3分钟，称量两杯质量。

反思设问：1.当温度变化时水蒸发后会出现什么现象？2.生活中还有哪些蒸发现象？

【设计意图】通过实验的开展，让学生直观地感受到水的蒸发现象，并利用已有生活经验进行列举。

至此，教师通过这样的方式能够帮助学生建立生活中处处有科学、科学无处不在的理念，同时也进一步提升了学生生活中的观察能力及感知能力，有效促进了其科学素养的提升。

（五）自主创新，增强学生实践能力

正确利用科学趣味的实验，能够提升小学科学教学的实效性与质量。为充分增强学生的实践能力，培养其自主创新意识，教师应鼓励学生结合学习内容，在课后自主与其他同学共同探索和创新，制作趣味小实验的方法。通过这样的方式，不但能帮助学生形成良好的学习习惯，通过自主探究不断深化科学知识，还能实现其学习能力不断提升。

【教学案例】教科版小学科学五年级下册《种子发芽试验》

在课堂中，教师带领学生共同开展了趣味性的种子发芽小实验，使学生了解到种子的发芽需要适当的温度、充足的阳光以及足够的水分。在此实验中，教师为学生提供的实验材料为“绿豆”。为增强学生的实践能力，培养其创新意识，教师可鼓励学生在课后与父母共同前往当地农贸市场购买种子，选取自己想要种植的植物。

【设计意图】在掌握种子发芽光合作用理论知识后，使学生通过自主实验进行探究，培育其科学思维。

学生可选取不同植物的种子作为样本，分别记录其种植时间、发芽情况、不同种子所需要的温度和水分。经过为期几周的实验，学生将成品带到学校进行展示，与其他同学相互交流经验。

至此，通过自主实验的创新设计，能够帮助学生夯实科学理论，通过动手操作不断提升自身实践能力，在潜移默化中建立科学素养。

综上所述，趣味性科学实验是小学科学教学中最为重要的组成部分，教师应对实验设计进行考究设计，充分遵循小学生的认知能力及身心发展特点，利用趣味实验丰富课堂组织形式，使学生在直观的情境中感受科学知识的奥妙与美丽，奠定学生科学学习的基础，在核心素养理念的指引下，促进小学科学教学的可持续性发展。