【摘要】創(chuàng)建“四有情境”，讓學(xué)生展開有趣性、有序性、有疑性、有創(chuàng)性的科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究，不僅能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)興趣，而且能引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動，能提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)效能，能催生學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造。科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“有機(jī)課堂”是有趣的課堂、有序的課堂、有效的課堂、有創(chuàng)的課堂，是學(xué)生的科學(xué)思維與實(shí)踐交織、知性認(rèn)識與情感體驗(yàn)交織、科學(xué)精神與人文關(guān)懷交織的課堂。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)；科學(xué)實(shí)驗(yàn)；“四有情境”；“有機(jī)課堂”

“有機(jī)”是指“事物各個(gè)部分相互聯(lián)系、協(xié)調(diào)，像生物體一樣密不可分。實(shí)施有機(jī)教學(xué)、打造有機(jī)課堂，就是要求教師的教學(xué)要順應(yīng)學(xué)生認(rèn)知、思維特質(zhì)，順應(yīng)學(xué)生內(nèi)在的學(xué)習(xí)興趣、需求，順應(yīng)學(xué)生的探究規(guī)律、學(xué)習(xí)規(guī)律等，為學(xué)生打造科學(xué)學(xué)習(xí)的殿堂。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要制定科學(xué)的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，選擇適合的科學(xué)實(shí)驗(yàn)素材，引導(dǎo)展開科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)探究；要提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量、品質(zhì)，優(yōu)化學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)樣態(tài)。作為教師，要精心設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)有趣、有序、有效，進(jìn)而打造科學(xué)實(shí)驗(yàn)的“有機(jī)課堂”。

一、創(chuàng)建“有趣性”情境，激發(fā)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣

興趣是學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的先導(dǎo)，有機(jī)課堂是興趣的課堂。學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的深度思維、探究，就是從學(xué)生的興趣開始的。在科學(xué)教學(xué)中，教師要創(chuàng)建“趣味性”情境，激發(fā)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣。趣味性的情境，能喚醒學(xué)生積極的實(shí)驗(yàn)情感，點(diǎn)燃學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的欲望。

如在引導(dǎo)學(xué)生“制作小賽車”這一科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，筆者發(fā)現(xiàn)，很多孩子都喜歡玩賽車。于是，筆者抓住學(xué)生“玩賽車”這一“興趣點(diǎn)”，創(chuàng)設(shè)趣味性的情境：多媒體課件展開外形各異的賽車，從而打開學(xué)生的思維。有學(xué)生提問，“老師，怎樣讓賽車動起來？”為此，筆者給學(xué)生提供了結(jié)構(gòu)性的實(shí)驗(yàn)素材，如卡紙、塑料、橡皮筋、氣球、小電動機(jī)、電池等。這些結(jié)構(gòu)性的素材，不僅是學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)，而且能啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。有學(xué)生說，“可以借助橡皮筋的彈力，來驅(qū)動小車前進(jìn)”；有學(xué)生說，“可以借助氣球?qū)π≤嚨姆礇_力，來驅(qū)動小車前進(jìn)”；還有學(xué)生說，“可以借助電動機(jī)的電磁力，來驅(qū)動小車前進(jìn)”，等等。在趣味性的情境中，學(xué)生展開積極的動手實(shí)踐。他們不僅在賽車的驅(qū)動力上想辦法，而且在賽車的外形上做文章。在趣味性的情境中，學(xué)生自主地展開賽車比賽。如比賽賽車的速度，比賽賽車前行的距離，比賽賽車的靈活性，比賽賽車的顏值，等等?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)充分解放了學(xué)生的大腦、雙手，提升了學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知、科學(xué)思維、科學(xué)實(shí)踐能力。

二、創(chuàng)建“有序性”情境，引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動

學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動應(yīng)當(dāng)是有序的活動。動手實(shí)踐、主動探究是我們大力提倡的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方式。在科學(xué)教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生展開“對比性”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、“模擬性”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、“模型性”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)、“切片性”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)等。每一種類型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)都有其獨(dú)特的操作流程、操作范式。作為教師，要搭建科學(xué)實(shí)驗(yàn)的平臺，創(chuàng)設(shè)“有序性”情境，引導(dǎo)學(xué)生有序地設(shè)計(jì)、研發(fā)科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師要深入分析科學(xué)知識的特點(diǎn)、特質(zhì)、聯(lián)系等，要引導(dǎo)學(xué)生篩選科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生選擇科學(xué)實(shí)驗(yàn)材料，引導(dǎo)學(xué)生選擇合適的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動形式，讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動中真正有所作為、有所收獲。要讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中積極地表現(xiàn)自我、展現(xiàn)自我、創(chuàng)造自我，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動能觸碰學(xué)生內(nèi)心的“小宇宙”，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動能觸發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，催生學(xué)生的科學(xué)想象，引發(fā)學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)造。比如在引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)“用沉的材料造船”這一實(shí)驗(yàn)活動中，筆者發(fā)現(xiàn)，很多教師往往就是簡單地給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)素材，如橡皮泥、鋁箔等，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)簡單，不能有效地引發(fā)學(xué)生的科學(xué)思維，讓學(xué)生的科學(xué)探究聚焦實(shí)驗(yàn)本質(zhì)，即“改變物體的形狀，可以改變物體在水中的沉浮狀態(tài)”，也就是“改變物體的形狀，可以改變物體在水中受到的浮力的大小”等。為了優(yōu)化學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，筆者精心設(shè)計(jì)了科學(xué)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程有序展開。首先，給學(xué)生提供了大小完全相同的鋁箔，讓學(xué)生做形狀不同的鋁箔船。如此，學(xué)生就會在“船”的造型上研究。學(xué)生便會積極主動地思考：船做成怎樣的形狀，才能讓船承載更多的載重量。在這個(gè)過程中，有學(xué)生會結(jié)合自身的數(shù)學(xué)學(xué)科知識，從船的底面積、船的體積等視角展開思考、探究。這樣的一種有序的聚焦關(guān)鍵材料的探究，能讓學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)有序，能讓學(xué)生較少地受到無關(guān)因素的干擾，從而能將思考聚焦到相同質(zhì)量的材料的體積上，進(jìn)而能促進(jìn)學(xué)生對科學(xué)知識的本質(zhì)—“相同質(zhì)量的物質(zhì)比較體積”“排水的多少”等的認(rèn)識、理解。

三、創(chuàng)建“有疑性”情境，提升學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)效能

學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅僅是思考、探究的過程，也是師生、生生之間的交流、互動過程?！皩W(xué)起于思，思源于疑”。問題是學(xué)生科學(xué)思考的源泉，也是學(xué)生科學(xué)探究、科學(xué)建構(gòu)、科學(xué)創(chuàng)造的源泉。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要鼓勵學(xué)生大膽地質(zhì)疑，讓學(xué)生的不同想法、認(rèn)識交匯于課堂。要引導(dǎo)學(xué)生圍觀學(xué)生的質(zhì)疑，聚焦學(xué)生的質(zhì)疑。

比如教學(xué)“點(diǎn)亮小燈泡”這一部分內(nèi)容時(shí)，筆者發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生對“通路”“斷路”和“短路”等概念認(rèn)識模糊。有學(xué)生提問，“老師，為什么斷路小燈泡不亮？”有學(xué)生提問，“老師，什么是短路??？短路燈泡為什么不亮呢？”基于學(xué)生的“疑問”，筆者不是機(jī)械地、枯燥地說教，而是引導(dǎo)學(xué)生展開實(shí)驗(yàn)。首先，筆者引導(dǎo)學(xué)生拆解小燈泡，觀察小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解小燈泡的燈絲連接情況。在此基礎(chǔ)上，引導(dǎo)學(xué)生嘗試、探究“點(diǎn)亮小燈泡”的方法。學(xué)生自主連接，筆者讓學(xué)生將所有連接的情況畫下來，然后進(jìn)行分類：能點(diǎn)亮的小燈泡的電路有什么共同點(diǎn)？不能點(diǎn)亮的小燈泡的電路與能點(diǎn)亮的小燈泡的電路有哪些不同點(diǎn)？如此，從同類事物的“相同點(diǎn)”和不同類事物的“不同點(diǎn)”展開研究，就能讓學(xué)生聚焦到“電路分析”上。學(xué)生發(fā)現(xiàn)，“通路”就是形成了一個(gè)閉合的回路，“斷路”就是沒有形成閉合的回路，而“短路”盡管也形成了一個(gè)閉合的回路，但卻沒有經(jīng)過小燈泡，小燈泡因此也不亮，而且“短路”由于直接將電池的兩極連接起來了，因此容易造成電池的損毀 ，等等。這樣的一種實(shí)驗(yàn)教學(xué)，由于是基于學(xué)生的“疑問”“問題”展開的，因而能激發(fā)學(xué)生的科學(xué)思考、探究興趣，能吸引學(xué)生積極主動地參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)中來。

四、創(chuàng)建“有創(chuàng)性”情境，催生學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造

學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程就是學(xué)生建構(gòu)知識、創(chuàng)造知識的過程。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生就是一個(gè)個(gè)的“小創(chuàng)客”?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)具有了“做思學(xué)共生”“學(xué)玩創(chuàng)一體”的特質(zhì)。創(chuàng)建“有創(chuàng)性”情境，能催生學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造?！坝袡C(jī)課堂”是創(chuàng)造性的課堂。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，教師不僅要通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)來引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)造知識，而且要鼓勵學(xué)生不斷地改進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)、完善科學(xué)實(shí)驗(yàn)，對學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)本身進(jìn)行創(chuàng)新。

比如教學(xué)“聲音的高與低”這一課的相關(guān)內(nèi)容，教師引導(dǎo)學(xué)生探究“裝水少的杯子發(fā)出的聲音是否一定高”。為此，教師引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)了“對比實(shí)驗(yàn)”，即用相同的杯子裝不同高度的水，然后敲擊杯子。實(shí)驗(yàn)結(jié)論就是“裝水少的杯子，敲擊之后聲音高”。但學(xué)生在科學(xué)習(xí)題中遇到了“用水吹”裝水不同高度的杯子。于是，很多學(xué)生發(fā)生了錯(cuò)誤。究其根本，是因?yàn)榍脫舯雍陀米齑当樱l(fā)生振動的物體是不同的。其中敲擊杯時(shí)發(fā)生震動的是水，而用嘴吹杯口時(shí)振動的物體是空氣。顯然，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)比較膚淺，他們的思維陷入了“裝水少發(fā)出的聲音一定高”的泥潭、窠臼。為了引導(dǎo)學(xué)生突破自我思維的慣性，筆者在教學(xué)中創(chuàng)建了“有創(chuàng)性”情境，引導(dǎo)學(xué)生優(yōu)化實(shí)驗(yàn)、完善實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生從物體振動的大小、快慢等方面對振動進(jìn)行深入的、系統(tǒng)的研究，同時(shí)力圖通過科學(xué)創(chuàng)造性的實(shí)驗(yàn)讓物體的振動可視化。首先，筆者引導(dǎo)學(xué)生用不同的力度撥動鋼尺，由于聲音較弱，學(xué)生難以辨別。于是，筆者與學(xué)生一起，自制了一個(gè)“共鳴盒”，然后用聲音導(dǎo)管與共鳴盒連接，從而放大音量，讓學(xué)生認(rèn)識到“振動幅度大聲音強(qiáng)，振動幅度小聲音弱”的規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，筆者讓學(xué)生吹長短不同的塑料管子，并且在管子底部粘貼一個(gè)小紙條，從而讓學(xué)生直觀地看到，紙條振動得快，發(fā)出的聲音就高；紙條振動得慢，發(fā)出的聲音就低。最后，筆者借助聲波傳感器，讓聲波傳感器與電腦連接，用電腦中直觀的振動波紋來表征振動的頻率快慢。通過這樣的創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生形成了對科學(xué)知識的本質(zhì)認(rèn)知。

“有機(jī)課堂”是學(xué)生的科學(xué)思維與實(shí)踐交織的課堂，是學(xué)生的知性認(rèn)識與情感體驗(yàn)交織的課堂，也是融入、滲透科學(xué)精神與人文關(guān)懷的課堂。創(chuàng)設(shè)有趣的、有序的、有疑的、有創(chuàng)的“四有情境”，能讓學(xué)生感受、體驗(yàn)到科學(xué)學(xué)科的無窮魅力和學(xué)習(xí)的無窮快樂！

【參考文獻(xiàn)】

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[2]張懿，陳莉.素養(yǎng)導(dǎo)向下小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改進(jìn)策略[J].實(shí)驗(yàn)教學(xué)與儀器，2023（01）.