巧用家庭常见物品组织实验教学

2022-11-01刘冬雪李美凝北京北京市朝阳区花家地实验小学

小学科学 2022年14期

◇刘冬雪李美凝赵洋（北京：北京市朝阳区花家地实验小学）

在过去的两年中，间歇性的“居家办公”“居家教学”让教师发挥了全部的想象力。小小的电脑被玩出了花样，绘画、书写样样精通，线上分组合作有模有样，班主任和各科教师构建起了线上的课堂，秩序井然。

对于小学科学来说，线上教学要多一些思考，多在活动上下功夫。初听之下，线上活动似乎只有分组讨论、屏幕共享等形式，但小学科学是以实践探究为主要教学形式的学科，仅讨论无法达到教学培养目标，学生无法学有所得。因此应从实验道具入手，利用学生身边的简单事物，帮助教师和学生共同完成科学课的学习，提升核心素养。

一、序言

2022 年版的《义务教育科学课程标准》关于科学课有五条理念，其中第四条提及“利用学校、家庭、社区的各种资源，倡导以探究和实践为主的多样化学习方式”。

科学课程旨在培养学生的核心素养，为学生的终身发展奠定基础，从科学观念、科学思维、探究实践和态度责任等方面培养学生核心素养。其中探究实践的具体目标为：掌握基本的科学方法，具有初步的探究实践能力。

小学科学是以探究实践为主、在“做中学”“玩中学”的一门学科，但做和玩都是在一定的规格和标准下进行的。因此在科学教室中的实验，总是由教师准备好相同规格的实验器材，在相同时间、相同环境下开展。这样的形式，有助于提高科学实验的准确性，也有助于在全班学生快速掌握科学事实。而居家的线上学习，就没法达到这一目的。所以利用身边简单的事物提高实验的准确性便成为需要思考的内容，即做到“善假于物”。

二、具体案例分析

（一）《珍惜水资源》案例分析

1.课程分析

《珍惜水资源》位于教科版小学科学五年级下册“环境与我们”单元，具有复杂性和综合性，涉及生命科学领域、地球与宇宙领域和技术与工程领域。要培养学生的节约资源，主要以地球与宇宙领域为核心，培养学生保护环境的态度和责任感。

基于前两节课《地球——宇宙的奇迹》和《地球面临的环境问题》对地球环境现状的数据分析、总结归纳人与环境相互作用的学习，以及课外活动或其他课程的了解，学生已清楚地认识到地球上的环境正在受到污染的危害。“我要保护水资源”“我要保护环境”也是学生常常挂在嘴边的口号，学生已具有环境保护的态度。进一步追问如何能做到保护环境，节约（减少用水量）是学生能想到的最有效的办法。所以学生已具有态度责任这一核心素养，继续运用数据分析、观察图片的教学方式，意义不大。

为了进一步激发学生对环境保护的责任和认同感，产生强烈的、迫切的环保意识，采用动手动脑的方式，让学生意识到节能（科技小发明）和循环（回收再利用）也是环保的有效方式，更加符合素质导向的教学，更能加强对学生探究实践能力的培养，促进质疑创新能力的发展。

2.教学策略——开展行之有效的活动

环节1：学生首先用水瓶倒水洗手，并利用收集盆进行用水量记录，在收集盆上标记并估算出用水量，全班汇报结果。在汇报数据的过程中，学生发现：同样是用水瓶倒水洗手，部分学生用水量多，部分学生用水量少。这引发了学生的思考，学生根据用水量多、用水量少和居中三位学生的分享，分析归纳出倒水速度、倒水时间、水柱粗细、接触手的面积都有可能对用水量产生影响。这里完成了第一次分析。很多学生会在之后的实验中有意识地控制水流速度。学生的节能意识得到进一步提升。

环节2：观察水龙头的结构，思考与水瓶的异同。有学生发现，水龙头出水口与水瓶不同，是一个网状结构。这个网状结构内还有一些小水珠藏在网格内，会拦截一部分水。学生根据“网状结构会拦截一部分水，减少用水量”的猜想，做出假设：如果使用水龙头洗手，用水量小于水瓶用水，则证明了我的猜想。这里完成第二次分析，并根据分析提出假设，建立证据与假设之间的联系。

环节3：是“善假于物”的重要体现，也是本课核心活动。通过对比试验，分别用带起泡器和不带起泡器的水龙头洗手，得出起泡器对用水量的影响。实验器材取自家中日用品，简单易得。小小的水龙头是怎样起到节水的作用的呢？学生进行观察水龙头及出水口、观察洗手后水渍的状态，思考、讨论，最终聚焦到“起泡器”上。在这个环节中，学生通过两次实验的对比和分析，明确了起泡器对用水量有影响，建立证据与解释之间的关系并提出合理见解，在讨论、思考过程中逐步培养了探究实践能力。

环节4：是课程的延伸。通过探究能力的逐步完善，完成环境保护态度责任的落实活动——改进矿泉水瓶盖，并对出水量控制情况进行评价。

3.小结

通过简单的“洗手”活动，学生能够意识到，简单的科技可以对人类的生活产生巨大的影响。想要解决环保问题不一定需要硕大的工程，一个小小的发明，也能起到环保的作用。“善假于物”能得到淋漓尽致体现，学生也能通过这样的活动，进一步对家中的工具产生兴趣，也可以对其他课程起到引导作用。如“小区的垃圾桶为什么是4 个呢？这样做的意义与原因是什么？”“家里锅生锈了，家长告诉我加入醋可以去除，这是为什么？加入比例是多少时能够达到最好的效果？”“我和我妈妈同时种了盆植物，为什么妈妈种的长得比我的好？”这些问题都是取之于家中，又能作用于家中。无论是线上还是线下教学，科学的意义皆体现于此。

（二）《温度与水的变化》案例分析

1.课程分析

本课位于教科版科学五年级下册第四单元第一课，是物质科学领域“热”的内容。本课的教学内容，是学生三年级“水”单元的进阶，体现了教科版科学教材大单元结构、双螺旋上升的特点。学生在三年级的学习中，知道水有三态变化，知道水在变态过程中，伴随着温度上升和其他现象。而在五年级的教学中，学生需要通过分析认识到“热量变化导致了温度变化”这一概念。“热量”和“能量”这两个科学词汇，在本册书第三单元“环境与我们”中首次出现，学生能从字面意思上理解，但“热”单元则是首次应用，初步完成概念的建构。

在线下科学教室中，本课是经典课，学生利用水温计、酒精灯、烧杯、火柴、废物盒（托盘）、计时器等实验材料，小组分工合作完成探究实验。而上述材料在家中几乎没有，而本课内容是理解性内容。小学五年级的学生思维发展基本过渡到抽象阶段，但仍然有部分学生思维发展较慢，对纯理论的内容理解起来较困难。为了解除这一困境，教师针对不同情况采取了多种方法。

2.教学策略——分层次准备实验材料

为保证课堂教学的顺利进行，需要学生、家长提前自行准备实验材料，因此教师要提前在班级群内进行布置。

层次1：准备显示温度的养生壶、手机（计时器）、笔记本和笔。用能够显示温度的养生壶替代酒精灯和水温计，方便、安全、实验速度快、实验结果准确，是最好的选择。

层次2：准备无法显示温度的养生壶、手机（计时器）、笔记本和笔。这样的实验材料只能替代酒精灯，无法替代水温计，学生可以通过实验现象和手触摸的方式来感受。提示学生手不能碰到壶壁，而要远距离感受。这样的实验缺少了严谨性，是退而求其次的选择。或直接使用家庭水温计，或在家长的看护下烧水。

层次3：部分学生家中没有养生壶，也无法烧水，则可采用电脑操作的方式。一是观看教师演示，二是利用烧杯APP。这两种方法缺少互动，不能达到最好的教学效果，只是完成教学任务而已。三是通过直播课堂的镜头。通过将镜头对准有条件实验的学生，将“授课权”交给他们。这样远程互动，模拟了课堂中小组合作的方式，学生的兴趣也能得到提高。

3.小结

分层次准备材料的同时，利用摄像头将全班实验进行展示，既实现了科学概念的学习、科学思维的体现、探究能力的提升，学生也在多种实验形式、展示活动中，感受到科学探究的乐趣。“善假于物”也要“善用于物”。