劉學(xué)軍

〔摘? ? 要〕? 小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)是一項具有趣味性、實踐性、思考性與創(chuàng)新性的項目活動。如何讓科學(xué)實驗變得有意思，又能從小培育學(xué)生對科學(xué)探究的主動意識和實驗?zāi)芰?，在“做、學(xué)、思”實驗理念的指導(dǎo)下完成教材實驗？教師可以進一步開發(fā)創(chuàng)意實驗主題，拓展實驗內(nèi)容和方法，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的主動探究精神和創(chuàng)新精神，提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，讓實驗教學(xué)變得有意思、育本領(lǐng)、重創(chuàng)新。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；有意思；育本領(lǐng)；重創(chuàng)新；實驗改進

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ? 〔文獻標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? ?〔文章編號〕? 1674-6317? ? （2024）? 16? ? 064-066

在整個小學(xué)科學(xué)教學(xué)體系中，有效的科學(xué)實驗對培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng)有著重要的實踐意義?？茖W(xué)實驗既是對科學(xué)知識、科學(xué)概念、科學(xué)現(xiàn)象的鞏固與拓展，也是有效提升學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的學(xué)習(xí)方式。適當(dāng)?shù)耐卣埂⒂腥さ目茖W(xué)實驗，讓學(xué)生帶著強烈的好奇心與探索欲進行實驗活動；學(xué)生的全身心學(xué)習(xí)，又必然激發(fā)其主動學(xué)習(xí)的興趣，激活學(xué)生的思維，點燃其探究熱情。這樣的小學(xué)科學(xué)課堂才是有意思、育本領(lǐng)、重創(chuàng)新的有效課堂。本文結(jié)合《美麗的肥皂泡》這節(jié)拓展實驗課，談?wù)劵谡鎸崒嶒炃榫车奶嵘龑W(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的措施。

一、有意思

在這節(jié)科學(xué)實驗課中，學(xué)生作為兒童玩具肥皂泡的“研發(fā)專家”，以小組合作的形式，借鑒科學(xué)觀察、研究、思考的方法，得出最佳的自制肥皂泡表面活性劑配比，以及工具和光線的選擇，最終形成一份研究報告。這類實驗課，讓學(xué)生對實驗的配比充滿期待，在有意思中增長科學(xué)素養(yǎng)，激發(fā)實驗興趣，將好奇心與實驗的目標(biāo)進行有機融合。促使學(xué)生主動嘗試實驗方法，尋找出最佳方案，讓學(xué)生經(jīng)歷的探究過程有意思、有意義。

（一）興趣從氛圍中來

師：讀了冰心奶奶的《肥皂泡》這篇文章，我們對她童年時自制肥皂泡的過程非常感興趣。也對她筆下吹肥皂泡時那“五色的浮光”“輕清透明的球面”感到好奇。

師：你們想玩嗎？怎么玩？

《肥皂泡》是部編版三年級下冊語文教材第六單元中冰心的文章，課文文學(xué)的表達是浪漫的、充滿想象的，觀察、分析、理解則是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹l理清晰的。如何把文學(xué)的表達用科學(xué)的方式再現(xiàn)出來，并進行深入探究，是一個富有挑戰(zhàn)性的任務(wù)。在科學(xué)學(xué)科中，創(chuàng)設(shè)怎樣的任務(wù)情境，搭建什么樣的學(xué)習(xí)支架，可以讓學(xué)生更有興趣地展開探究呢？這是1～4年級小學(xué)科學(xué)實驗課首先需要解決的問題。在上課之前，讓學(xué)生學(xué)會科學(xué)地閱讀。通過閱讀了解肥皂泡的相關(guān)知識，同時在上課前有效地回顧語文課本中對肥皂泡美麗的描述，讓學(xué)生沉浸在肥皂泡美好的氛圍中，為進一步探究做好鋪墊。

（二）興趣從生活中來

師：那么，作為一名兒童，玩具肥皂泡的研發(fā)專家，我們?nèi)绾巫灾埔环菥哂凶罴雅浔鹊呐菖菀?，吹出又大又圓不易破裂的肥皂泡呢？

生：我試過，用媽媽的洗衣粉加水。

生：我也玩過，用洗碗的洗潔精也行。

生：這次老師要求我們閱讀關(guān)于肥皂泡的知識，網(wǎng)上說用紅糖也行。但我沒有做，我回去要嘗試一下。

生：昨天，我爸和我一起用洗手液與水配制了一些，但肥皂泡一會兒就沒了。

其實對于玩肥皂泡，很多學(xué)生都有一定的經(jīng)驗，但這些經(jīng)驗對于他們來說有一定的具象性，他們看到的是它的好玩、好看。同時，對如何配制效果更佳的泡泡液，缺少實驗基礎(chǔ)，也缺少理論支撐。但生活中玩肥皂泡游戲的回憶，一定會驅(qū)動著學(xué)生對自己配制一款最佳配比肥皂水的美好向往。

（三）興趣從融合中來

在開展實驗活動之前，要求學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)平臺查閱資料，用畫圖的方式理解知識，對實驗結(jié)果進行預(yù)測，并在實踐中不斷豐富自己的觀察結(jié)果，了解什么是表面張力，什么是表面活性劑。學(xué)生的閱讀學(xué)習(xí)成果直接指導(dǎo)課堂實驗活動的進一步深入。同樣，階段研究成果也不斷修正課前學(xué)習(xí)的內(nèi)容，實驗在不斷修改和完善中得到升華，具有實踐性、基礎(chǔ)性、拓展性、科學(xué)性。

二、育本領(lǐng)

教師在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中組織探究性實驗，借助學(xué)生對實驗的觀察、記錄、分析、總結(jié)等，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力。學(xué)生經(jīng)過分析問題、理清思路的過程，實現(xiàn)探究性學(xué)習(xí)，可以有效提高實驗教學(xué)的思維含量和科學(xué)實踐能力。

（一）主動預(yù)測

預(yù)測是小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，不但可以激發(fā)學(xué)生對實驗本身的好奇心和內(nèi)在興趣，更愿意參與到實驗活動中來，同時，有效的預(yù)測也是學(xué)生提前思考實驗過程和結(jié)果的習(xí)慣培養(yǎng)，促進學(xué)生尋求與確認(rèn)實驗中需要用的材料和環(huán)境。這節(jié)課我們在課前讓學(xué)生進行了兩項預(yù)測：一是通過課前的閱讀與研究，如果是你來配置泡泡液，你會選擇用哪些材料？二是這些材料如何用、用多少，效果才是最好的。

（二）實驗論證

實驗論證是對實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)的分析論證，是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié)，它是能否根據(jù)實驗現(xiàn)象或數(shù)據(jù)得出實驗結(jié)論的關(guān)鍵.只有對現(xiàn)象和實驗數(shù)據(jù)進行分析論證，才能得出科學(xué)的結(jié)論。根據(jù)先前的預(yù)測，接下來通過實驗論證探究使用不同的材料和不同的劑量配置泡泡液，哪一種配比是最合適的？教師提供水和基礎(chǔ)的材料：白糖、膠水、洗衣液、甘油。

第一組實驗：水+不同劑量的洗衣液。實驗前先做預(yù)測。第二組實驗：水+洗衣液+不同劑量的白糖。第三組實驗：水+洗衣液+白糖+不同劑量的甘油。這后兩組實驗都是基于上一組實驗的最優(yōu)結(jié)果，再加入新的材料后進行的。

實驗要求：設(shè)計一個自己的配比表，嘗試根據(jù)配比表制作泡泡液，看看誰的配比效果最好。這里特別要重視學(xué)生的小組展示環(huán)節(jié)，對各小組的展示要進行相互評價，提出建議。

（三）記錄反思

實驗記錄是學(xué)生探究的軌跡，記錄著學(xué)生的發(fā)現(xiàn)和思考。在課堂上指導(dǎo)學(xué)生做好和用好實驗記錄，會把學(xué)生的探究活動引向更深處。首先是精心設(shè)計實驗記錄，這節(jié)課上設(shè)計了比較多的記錄，通過記錄讓實驗流程更有效，使實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)更清晰。在本堂課的實驗階段，分別設(shè)計了六個記錄表。

重視記錄分析，不但培養(yǎng)了學(xué)生記錄評價的習(xí)慣，更培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力，讓實驗教學(xué)更有效。

三、重創(chuàng)新

實驗教學(xué)有很強的任務(wù)驅(qū)動性，在實踐中經(jīng)歷實驗的成敗，具有探究性、開放性、創(chuàng)新性，是小學(xué)生創(chuàng)造力培養(yǎng)的優(yōu)秀載體。《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)（2022?年版）》強調(diào)，科學(xué)素養(yǎng)的培育需要在培養(yǎng)學(xué)生基本元知識元能力的基礎(chǔ)之上，聚焦學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力的提升上，科學(xué)教學(xué)需要指向?qū)W生的創(chuàng)造動機與創(chuàng)造意識，實驗設(shè)計要提高學(xué)生在實驗中的自主性與開放性。要改變那種不走彎路的操作實驗，讓學(xué)生在團隊的合作下，圍繞一個主目標(biāo)或主問題，嘗試不同類型的、不同方向的實驗，以解決問題或完成任務(wù)。

（一）設(shè)計需要創(chuàng)設(shè)學(xué)生自主思考、主動閱讀、先行探索的問題情境

本節(jié)實驗課從一節(jié)語文課《肥皂泡》直接引入，驅(qū)動學(xué)生從玩肥皂泡、觀察肥皂泡到研究肥皂泡、配制泡泡液，層層深入。在實驗設(shè)計中，實驗的主問題是開放性的：要制出那樣美麗的肥皂泡，需要哪些材料？又將如何配制呢？對于這樣的問題，學(xué)生怎樣才能從會玩會說一下子轉(zhuǎn)到對科學(xué)問題的思考中來？給學(xué)生充分的時間與空間，讓其通過媒介進行資料查閱并大量閱讀。這樣的實驗學(xué)習(xí)既是開放的，但又圍繞著一個主問題，讓學(xué)生先行探索。由此，可以讓學(xué)生先思考實驗以及預(yù)測實驗可能的結(jié)果，學(xué)生就能以“驗證想法”的動機去做實驗，更有助于解決學(xué)生的學(xué)習(xí)問題。

在實驗進行的過程中，學(xué)生找到了很多可以配置泡泡液的材料，通過實驗也能找到團隊的最佳配比。這時教師提問：為什么這些材料能吹出泡泡，純水卻不能呢？這樣一個問題，其實是讓學(xué)生深入探索實驗現(xiàn)象背后的理論支撐，同樣也是對學(xué)生先學(xué)內(nèi)容的整理與突破，即對表面張力與表面活性劑的了解和學(xué)習(xí)，通過部分學(xué)生的先學(xué)匯報及教師對張力與活性劑的形象動畫介紹，讓學(xué)生進一步理解實驗材料的作用。

（二）給予學(xué)生實現(xiàn)不同實驗方案任務(wù)的嘗試機會

本次實驗，提供的實驗主材料是水、洗衣液、白糖、甘油，通過逐一配制的方法讓學(xué)生找到最佳的濃度配比。但在實驗后，許多學(xué)生提出了很多其他的材料。他們是通過查閱資料或猜想而提出的，認(rèn)為這樣的材料應(yīng)該也是很好的活性劑，例如肥皂、洗潔精、蜂蜜、牙膏、膠水、醋、食鹽……面對學(xué)生提出的多種材料，教師需為學(xué)生提供自主的嘗試機會，滿足他們的好奇心與求知欲。不能因為時間問題，不給學(xué)生實驗不同方案的機會。但對這么多材料如果一一實驗，顯然不現(xiàn)實。這就需要教師進行安排：一是一個小組選擇2種材料，制定實驗方案進行實驗，實驗結(jié)果班級共享。二是對其他材料，可以采取家庭作業(yè)的方式讓學(xué)生自行實驗，并寫出簡短的研究報告。這樣的教學(xué)設(shè)計，為學(xué)生提供了通過非預(yù)設(shè)實驗驗證個人思路、想法的機會，這也是創(chuàng)造意識培養(yǎng)的重要途徑。

（三）激發(fā)學(xué)生對實驗方法與實驗任務(wù)的改進與創(chuàng)新熱情

對實驗及實驗的設(shè)計，是需要引導(dǎo)學(xué)生進行改進與創(chuàng)新的。教師要做好相應(yīng)的引導(dǎo)，持續(xù)鼓勵學(xué)生改進與創(chuàng)新，培養(yǎng)其創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。在配置泡泡液的過程中，設(shè)計的是一組實驗，學(xué)生一個配比一個配比地進行操作，一個配比一個配比地進行效果驗證。這樣的設(shè)計雖然具有一定條理性，但也有部分小組向教師反映，這樣的實驗流程非常不利于一組實驗效果的橫向驗證對比。學(xué)生有了這樣的思考，教師就應(yīng)鼓勵他們說出自己對實驗改進的想法：一組實驗將四個杯子排成一排，編成ABCD四組同時進行，只是配比不一樣，這樣更有利于反復(fù)對比驗證。后來，這樣的實驗改進方法得到大家認(rèn)可，同時教師鼓勵學(xué)生對實驗的流程與設(shè)計繼續(xù)進行創(chuàng)新與改進。對于實驗教學(xué)來說，學(xué)生的這種意識必須得到發(fā)揚，培養(yǎng)學(xué)生自主設(shè)計、檢查和優(yōu)化實驗的能力特別重要。

（四）引導(dǎo)學(xué)生對實驗主任務(wù)的發(fā)散與追問

本節(jié)課的主任務(wù)是制出肥皂泡，了解其表面張力。但學(xué)生在興趣的驅(qū)動下，提出了很多的追問：是什么力量讓泡泡變成了圓形？可以吹出其他形狀嗎？用什么樣的工具吹泡泡會更大？泡泡有時為什么是五顏六色的？是加了顏料的嗎？一堂課的最后，學(xué)生提出了這么多有意思有意義的問題，更能說明這堂課學(xué)生已經(jīng)沉浸在了課堂的思維之中、情境之中。學(xué)生的追問，還需在教師引導(dǎo)下，嘗試自主設(shè)計實驗方案，進而進行有序的實驗論證并完成實驗報告。

小學(xué)科學(xué)的實驗教學(xué)是一項趣味性、實踐性、思考性與創(chuàng)新性兼具的項目活動，要讓科學(xué)實驗變得有意思，又能從小培育學(xué)生科學(xué)探究的主動意識和實驗?zāi)芰?，在“做、學(xué)、思”實驗理念的指導(dǎo)下完成教材實驗。教師還可以進一步開發(fā)創(chuàng)意實驗主題，拓展實驗內(nèi)容和方法，開闊學(xué)生視野，培養(yǎng)學(xué)生的主動探究意識和創(chuàng)新精神，提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)，讓實驗教學(xué)變得有意思、育本領(lǐng)、重創(chuàng)新。

參考文獻

[1]中華人民共和國教育部.關(guān)于加強和改進中小學(xué)實驗教學(xué)的意見[S].北京：教基〔2019〕16號，2019.11.

[2]黃鑫.提升小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)效果的策略[J].實驗教學(xué)與儀器，2023（6）