李玉蘋

〔摘? ? 要〕? 實驗教學(xué)是自然學(xué)科教學(xué)中的重要組成部分，也是學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的重要過程。疫情防控期間，學(xué)生居家學(xué)習(xí)中很多課堂實驗活動無法正常開展。教師如何引導(dǎo)學(xué)生利用身邊材料進行實驗活動，并啟發(fā)學(xué)生動手開展家庭實驗就顯得很重要了?；诖耍倚Ｗ匀唤萄薪M線上教學(xué)期間以居家小實驗為載體，利用實驗預(yù)錄視頻、在線演示實驗、課后挑戰(zhàn)任務(wù)、過程反思總結(jié)等方法，有效提升學(xué)生實驗探究的能力，引導(dǎo)學(xué)生用居家小實驗支持科學(xué)探究學(xué)習(xí)，讓在線自然課堂真正“動”起來。

〔關(guān)鍵詞〕? 小學(xué)科學(xué)；居家小實驗；科學(xué)探究

〔中圖分類號〕? G424? ? ? ? ? ? ? ?〔文獻標(biāo)識碼〕? A? ? ? ? 〔文章編號〕? 1674-6317? （2023）? 11-0049-03

一、研究目的

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)科學(xué)的主要途徑?？茖W(xué)課程應(yīng)為學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機會。在教學(xué)活動中，實驗教學(xué)是自然學(xué)科教學(xué)中的重要組成部分，也是學(xué)生經(jīng)歷科學(xué)探究的重要過程。在新冠疫情防控期間，學(xué)生居家進行線上學(xué)習(xí)。學(xué)生在線學(xué)習(xí)中，由于專業(yè)實驗設(shè)備缺乏，讓原本可以在實驗室中進行的常規(guī)實驗探究活動無法有效開展。在線課堂模式主要以教師講解、學(xué)生觀看和聆聽為主，使學(xué)生動手實踐能力無法鞏固與強化，學(xué)科核心素養(yǎng)無法有效落實。如何引導(dǎo)各年級的學(xué)生尋找身邊的材料開展探究實驗，彌補線上學(xué)習(xí)在實驗操作上的短板，豐富線上教學(xué)形式，就成了擺在各年級自然教師面前的突出問題。

開展線上教學(xué)以來，我校自然教研組教師以居家小實驗為載體，通過設(shè)計并優(yōu)化線上教學(xué)過程，激發(fā)學(xué)生實施居家小實驗的興趣，真正開展時空延續(xù)、形式豐富的居家小實驗，從而落實學(xué)科核心素養(yǎng)的培育。

研究認(rèn)為，居家小實驗的內(nèi)容選擇和組織應(yīng)以學(xué)生的興趣和經(jīng)驗為基礎(chǔ)，應(yīng)盡可能貼近學(xué)生的生活。教師在進行實驗引導(dǎo)時可以以學(xué)生學(xué)習(xí)和生活中能接觸到的事物為載體，為學(xué)生提供充分的動手機會和思維空間，盡可能讓學(xué)生在實驗過程中感受自然的奧秘，親身體驗自然與日常生活的密切關(guān)系。學(xué)生在居家小實驗材料和儀器選擇上更加廣泛，他們可以從家庭中一些常見的生活用品中，根據(jù)自己的實驗設(shè)計選擇一些常見實驗材料和儀器，進行簡單的替代性的實驗操作，進而完成整個實驗操作過程。居家小實驗有很多優(yōu)點：材料容易獲得，操作便捷，學(xué)生可以采用多種方法進行嘗試，等等。我們在線上教學(xué)期間，可以充分發(fā)揮這些優(yōu)點，這樣既彌補了線上學(xué)習(xí)期間無法進行傳統(tǒng)的實驗教學(xué)的不足，又培養(yǎng)了學(xué)生自主探究的學(xué)習(xí)能力。

二、方法與過程

在線教學(xué)以來，教研組團隊的教師充分發(fā)揮自己的專業(yè)特長，以居家小實驗為主題，云端互動研討，主動探索在線實驗教學(xué)方式和方法，引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生積極開展居家小實驗自主探究活動。教師用生動的在線演示實驗和巧妙的任務(wù)設(shè)計啟示學(xué)生在家也可以進行實驗探究，并且更具趣味性。居家小實驗的探索詮釋著教師對線上實驗教學(xué)的理解，演繹著對有效課堂的探索。

（一）巧用視頻導(dǎo)入，提高學(xué)生細(xì)致觀察能力

線上互動課時間比線下課堂更為緊張，空中課堂結(jié)束后只有20分鐘的時間。在等待學(xué)生入群時，教師巧用實驗視頻，播放預(yù)錄實驗視頻或者科普小視頻。這樣，提前進入直播間的學(xué)生可以觀看，有助于提高學(xué)生細(xì)致觀察能力，培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣。教師在視頻播放結(jié)束后，組織學(xué)生對視頻內(nèi)容進行簡單的互動反饋，同時鼓勵感興趣的學(xué)生居家動手實踐。

（二）線上直播演示，提高學(xué)生動手實踐能力

教師利用家中常見的材料進行直播演示，在直播時邊實驗邊講解，闡明實驗原理，提高學(xué)生動手實踐能力。同時，教師也鼓勵學(xué)生親自動手實踐，比較自己的實驗和老師演示實驗現(xiàn)象的異同，分析其原因。學(xué)生在課前經(jīng)歷了實驗知識的認(rèn)知，課中觀看甚至模仿教師演示實驗，起到了潛移默化的作用，學(xué)生的動手能力也就逐漸提高了。

以三年級《水的三態(tài)變化》一課為例。空中課堂通過認(rèn)識水的蒸發(fā)和沸騰現(xiàn)象、探究水蒸氣凝結(jié)成水的過程、探究水變成冰和冰變成水三個活動，探究水的三態(tài)變化。水有液態(tài)、固態(tài)和氣態(tài)三種狀態(tài)，而空中課堂對水蒸氣變成冰的過程并沒有通過實驗詳細(xì)講解?；诱n時，教師利用家里的廢棄易拉罐、自來水、冰箱，設(shè)計冰凍和室溫的對比實驗，引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識水蒸氣變成冰的過程需要比較低的溫度。通過觸手可及的實驗材料與清晰的演示，學(xué)生明白了使用家里的常見材料同樣可以開展實驗，激發(fā)和引導(dǎo)學(xué)生課后主動動手實踐。

（三）引導(dǎo)反思實驗，提升學(xué)生總結(jié)思維能力

教師還可以在教學(xué)中引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)單設(shè)計自己感興趣的實驗。首先，學(xué)生根據(jù)實驗主題，尋找家中對應(yīng)的實驗材料，自主設(shè)計實驗方案。接著，學(xué)生根據(jù)實驗方案邊實驗邊講解，整個實驗過程用視頻或者圖片進行及時記錄。教師通過家校本進行回應(yīng)與評價，引導(dǎo)并鼓勵學(xué)生進行總結(jié)反思。最后，形成居家實驗小報告。這樣，就促使學(xué)生在整個在線學(xué)習(xí)過程中，也能經(jīng)歷完整的科學(xué)探究過程，并對自己的探究過程進行及時的反思，從而提升了學(xué)生總結(jié)思考能力。

以四年級《摩擦力》一課為例。教師在課后布置了自主探究影響摩擦力大小因素的挑戰(zhàn)性任務(wù)。學(xué)生在互動直播課時，觀看了影響摩擦力大小的演示實驗。課后學(xué)生根據(jù)挑戰(zhàn)任務(wù)單選擇家里常見的材料（紙盒和書本等），設(shè)計并開展了利用空紙盒與裝入書本的紙盒做比較的實驗，最后拍攝視頻記錄整個實驗過程，教師給予反饋和指導(dǎo)。學(xué)生通過邊實驗邊講解的方式，獲得了壓力（正壓力）越大摩擦力就越大的結(jié)論。

（四）結(jié)合任務(wù)要求，提升學(xué)生自我評價能力

在直播互動臨近結(jié)束時，教師可為學(xué)生布置和本節(jié)課相對應(yīng)的任務(wù)。學(xué)生經(jīng)過課堂實驗學(xué)習(xí)的強化后，往往會躍躍欲試。這時候布置相應(yīng)的具有挑戰(zhàn)性質(zhì)的實驗活動任務(wù)，引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)任務(wù)要求，通過材料替換或選擇，創(chuàng)造性地進行實驗。在實驗過程中，學(xué)生對照活動評價表的要求，在任務(wù)驅(qū)動下自主完成自我評價，提升了自我評價能力。

以五年級《利用磁性發(fā)電》一課為例。教師可布置利用家中材料開展與“電”相關(guān)的實驗任務(wù)單，并設(shè)計與任務(wù)相對應(yīng)的評價單。首先，提出根據(jù)實驗主題選擇并在家中找到對應(yīng)的材料的要求；其次，提出設(shè)計合理的實驗步驟，并能夠正確開展實驗的要求；最后，提出交流時語言表達準(zhǔn)確、視頻拍攝清晰的要求。學(xué)生分別完成以上三條評價要求，就可以各獲得一顆星。這樣，將評價要求與學(xué)生實驗步驟和方法相對應(yīng)，就能引導(dǎo)學(xué)生在家中有序、有效地開展實驗。

三、結(jié)果與分析

在新課程標(biāo)準(zhǔn)改革背景下，運用新的學(xué)習(xí)模式對傳統(tǒng)課堂教學(xué)進行的變革，能促進學(xué)生自主參與探究活動，主動獲取知識。線上教學(xué)也是一樣，居家小實驗既可以改進線上教學(xué)的方式，也可以有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。居家小實驗，向?qū)W生提供了充分的科學(xué)探究機會，使他們在科學(xué)探究的過程中，體驗到了學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣，提升了科學(xué)探究的能力。在幾個月的線上實驗教學(xué)指導(dǎo)中，我們不僅探索了線上教學(xué)的方法路徑，還為后續(xù)更好地開展線上教學(xué)帶來了諸多啟示。實踐表明，利用實驗預(yù)錄視頻、在線演示實驗、課后挑戰(zhàn)任務(wù)、過程反思總結(jié)等方法，能有效提升學(xué)生實驗探究的能力。

（一）巧設(shè)實驗，動手動腦

實驗教學(xué)可使抽象的科學(xué)概念形象化、直觀化，通過實驗?zāi)苡行еС挚茖W(xué)探究的驗證過程。將實驗落實在教學(xué)過程中，要體現(xiàn)在教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”上。在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的同時，引導(dǎo)學(xué)生積極動手動腦，并培養(yǎng)其實證意識。本案例闡述了采用以上四個方法設(shè)計直播互動課的實驗環(huán)節(jié)，通過引導(dǎo)學(xué)生用居家小實驗支持科學(xué)探究，讓在線自然課堂真正“動”起來。較好地凸顯了自然課的特色，也有效地提升了學(xué)生的學(xué)科核心素養(yǎng)。

在直播實驗演示時，教師要用科學(xué)規(guī)范的實驗操作和科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度影響學(xué)生，幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的科學(xué)探究習(xí)慣和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。實驗演示環(huán)節(jié)，教師可以邊實驗邊互動，有效地調(diào)動學(xué)生在線學(xué)習(xí)的積極性，引導(dǎo)學(xué)生在主動探究的過程中獲取科學(xué)知識，形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度。

（二）任務(wù)驅(qū)動，自主評價

在學(xué)習(xí)活動中，將任務(wù)與評價要求有機融合，是支持學(xué)生完成探究的有力保障。挑戰(zhàn)任務(wù)單上設(shè)計對應(yīng)學(xué)生實驗步驟和方法的評價單，要求即評價點。通過評價引導(dǎo)學(xué)生明確活動要求，主動承擔(dān)活動責(zé)任。這既是對教學(xué)資源開發(fā)與利用的促進，也能更好地引導(dǎo)和啟發(fā)學(xué)生進行思考，從而激發(fā)學(xué)生自主探究的興趣，讓學(xué)生能更有序、有效地開展科學(xué)實驗。

任務(wù)單自主評價的設(shè)計，很好地激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，也給學(xué)生搭建了自主完成科學(xué)實驗探究的支架。學(xué)生在任務(wù)單的幫助下，利用課余時間完成自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)挑戰(zhàn)任務(wù)單，幫助學(xué)生在自我前概念和這節(jié)課學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上完成深度學(xué)習(xí)。

（三）及時記錄，有效反思

學(xué)生通過視頻或圖片記錄自己的實驗探究過程，教師給予反饋，激勵學(xué)生及時去總結(jié)，用心去反思。學(xué)生根據(jù)記錄對自己所做的實驗進行總結(jié)和反思，這也是一項重要的學(xué)習(xí)活動，是對自己原有認(rèn)知進行挑戰(zhàn)，形成逆向思維。學(xué)生在這個過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題，獲得啟示，從而不斷提高自主學(xué)習(xí)能力，培養(yǎng)創(chuàng)新思維。

（四）創(chuàng)設(shè)情境，自主探究

創(chuàng)設(shè)教學(xué)情境是一種能激發(fā)學(xué)生情感和思維的有效方法。有趣生動的教學(xué)情境能有效激發(fā)學(xué)生的好奇心。在教學(xué)中，教師精心創(chuàng)設(shè)各種充滿激情、富有生活情趣和開放性的學(xué)習(xí)情境，能有效地激發(fā)學(xué)生參與實驗探究的興趣。學(xué)生在有趣的生活情境中積極互動，主動獲得知識。學(xué)生學(xué)得高興，老師教得輕松，在輕松愉快的氛圍中完成了教學(xué)任務(wù)，也提高了在線互動課堂的有效性。

教研組經(jīng)過前期的探索，總結(jié)分析后發(fā)現(xiàn)一些問題。其一，1～2年級學(xué)生興趣度高，居家小實驗?zāi)苡行ч_展，而5～6年級學(xué)生參與率不足。其二，目前開展的實驗活動主要以居家小實驗為主的親子小實驗，主題比較單一。后續(xù)，可以分年級確定主題開展小長周期項目式活動的探究，還可以結(jié)合學(xué)?？萍脊?jié)組織開展內(nèi)容豐富、可操作性強的實驗活動，充分利用多樣化的實踐活動展現(xiàn)自然學(xué)科特點。

在線教學(xué)因疫情而生，雖然這樣的授課方式并不是最理想的，但線上授課過程中的經(jīng)驗和方法仍值得我們認(rèn)真總結(jié)和提煉。居家小實驗就是自然學(xué)科線上教學(xué)一個非常好的抓手。我們還將不斷創(chuàng)新居家小實驗內(nèi)容，探索實驗指導(dǎo)策略，豐富探究學(xué)習(xí)形式。我們相信，即使是線下教學(xué)，居家小實驗仍然是實驗教學(xué)的有效補充，也是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效手段。今后，我們還將不斷實踐探索，讓科學(xué)探究的好習(xí)慣伴隨學(xué)生的一生。

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