羅鴻 楊群英

【摘要】本文針對當前農(nóng)村小學科學實驗教學所面臨的教師缺乏實驗教學經(jīng)驗、學生科學探究能力薄弱以及實驗室資源有限等問題，探索提高農(nóng)村小學科學實驗教學質(zhì)量的有效路徑，包括利用鄉(xiāng)土資源自制教具、利用農(nóng)村動植物資源開展創(chuàng)新性實驗、借助學生鄉(xiāng)村生活經(jīng)歷培養(yǎng)探究能力、利用好農(nóng)村家庭的科學資源優(yōu)勢等方面。

【關鍵詞】鄉(xiāng)土資源 農(nóng)村小學科學 實驗教學

【中圖分類號】G62 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2023）07-0122-03

小學科學實驗教學以學生求知欲為基點，促進學生科學認知體系的發(fā)展，讓學生通過觀察、實驗觸碰科學與生活的連結(jié)點，由此開啟科學探究的興趣之窗和探索之門，為科學素養(yǎng)的形成和發(fā)展進行啟蒙。小學生正處于探索世界、構建認知體系的黃金時期，對陰晴雨雪、花鳥魚蟲等周遭生活事物懷有強烈的好奇心和探索欲，相較于枯燥的科學理論學習，學生更喜愛形式多樣、內(nèi)容有趣的科學實驗探究?；谛W生的認知特點，小學科學教師可通過將科學理論傳授與實驗教學相結(jié)合，在實驗教學活動中培養(yǎng)學生的觀察能力、動手能力、知識應用能力，切實發(fā)展學生的科學核心素養(yǎng)。

一直以來，農(nóng)村學校的科學教育不盡如人意，存在一些值得關注的問題。比如在教學設施和師資力量方面，農(nóng)村學校與城市學校相比，處于明顯劣勢。隨著教育現(xiàn)代化的推進，農(nóng)村小學科學實驗教學在近年來的學科建設中逐漸得到重視。2019年11月，教育部印發(fā)了《關于加強和改進中小學實驗教學的意見》，提出了開齊開足開好國家課程標準規(guī)定實驗、扭轉(zhuǎn)忽視實驗教學傾向、創(chuàng)新實驗教學方式、促進新技術與實驗教學融合、強化學生實踐操作、著力提升學生動手實踐能力、培育學生創(chuàng)新精神等要求。經(jīng)過新課程改革對學科培養(yǎng)目標、課程設置及實施要求的細化和完善，小學科學實驗教學逐漸在農(nóng)村科學教育中得到了重視并發(fā)揮了應有的作用，為鄉(xiāng)村少年兒童構建起學習、探究科學的堅實平臺。與此同時，對農(nóng)村小學科學實驗教學的研究，也隨之進入了一個嶄新的階段。

一、農(nóng)村小學科學實驗教學的現(xiàn)狀研究

（一）教師缺乏科學實驗教學經(jīng)驗

目前，多數(shù)農(nóng)村小學科學教師不足，有的甚至沒有專任科學教師，部分由數(shù)學或語文等學科的教師兼任，而兼任的科學教師大多數(shù)把精力放在自己的專業(yè)科目上，較少有精力鉆研科學課教學。小學科學作為一門兼容多項專業(yè)學科基礎知識的綜合學科，其課堂教學更側(cè)重于理論教學與實驗教學相結(jié)合，其教學重點是通過嚴謹專業(yè)而引人入勝的科學實驗來培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。而跨學科兼任的教師在實驗教學經(jīng)驗方面存在先天性缺陷，加上內(nèi)心深處并未引起足夠重視，導致在具體實驗教學中出現(xiàn)盲目性、隨機性和形式性現(xiàn)象，往往注重實驗的外在形式而忽視實驗的學科本質(zhì)，導致實驗教學效率低下。

（二）學生科學探究能力較差

農(nóng)村學校的學生日常生活中有許多戶外活動與實踐的機會，這就使得小學科學實驗教學與“玩耍”這一概念在農(nóng)村小學生的理解中并無明顯區(qū)別。許多學生將教師課堂上操作的科學實驗、課后布置的實驗觀察作業(yè)當作娛樂活動。學生從“娛樂活動”中體會到“玩?！钡臉啡?，卻沒有因為經(jīng)歷“科學實驗”深化對相關理論知識的理解，也就無法進一步提升科學素養(yǎng)。在農(nóng)村小學科學實驗教學中，許多實驗探究活動形式單一，學生對其背后的科學原理及其在現(xiàn)實生活中的應用不得其法，未能在活動中形成相應的科學思維。這就使得小學科學實驗教學趨于表面化和形式化，無法達成培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的目的。

（三）科學實驗室資源有限

隨著教育現(xiàn)代化的推進，國家對農(nóng)村教育的重視程度逐漸提高。廣大農(nóng)村學校在開設科學教育課程時，同步配備了專用的科學實驗教室和相應的實驗器材，基礎實驗條件得到基本滿足。但受整體教育資源分配模式的影響，農(nóng)村小學依舊會面臨教育資金不足的情況，以致大多數(shù)農(nóng)村小學的科學實驗教室僅有一或兩間，實驗器材有限且難以實現(xiàn)及時維護和更新。有限的科學實驗教學資源，使得小學科學實驗教學的課程安排受到影響，如每周每班安排兩課時科學課，受教室及教學器材限制，只有其中一節(jié)能夠進行科學實驗教學，從而削弱了科學實驗教學的效果。

二、發(fā)掘農(nóng)村鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，推進小學科學實驗教學

《義務教育科學課程標準（2022年版）》對學生實踐操作與結(jié)論分析能力提出了較高要求，要求學生能夠運用觀察、實驗、查閱資料、實地調(diào)查、案例分析等方式獲取信息，并運用分析、比較、推理、概括等方法得出探究結(jié)論。這一教學要求的實現(xiàn)，需要以充足的科學實驗為支撐。目前，部分農(nóng)村小學受教育經(jīng)費、實驗器材及教學空間等客觀條件限制，難以通過科學實驗室組織學生進行實驗教學，使得農(nóng)村小學科學實驗教學受到影響。農(nóng)村小學科學教師應發(fā)揮主觀能動性，借助農(nóng)村的自然環(huán)境、鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，對生活中的教學資源進行充分的發(fā)掘與利用，推動農(nóng)村小學科學實驗教學的創(chuàng)新發(fā)展。

（一）充分利用鄉(xiāng)土資源優(yōu)勢，開展自制教具活動

在農(nóng)村小學，采購大量專業(yè)的實驗器材和教具會給學校帶來較大的資金壓力。而鄉(xiāng)村生活中，有豐富的自然資源和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)資源，能夠與貼近生活的相關實驗操作形成有效的互補?？茖W教師可引導學生利用家中的日常生活用品、常用農(nóng)具等開展自制教具活動，不僅可節(jié)約教學成本，而且能使學生通過簡單便捷的渠道參與到科學實驗教學當中，喚醒學生相關的生活常識和經(jīng)驗記憶，將現(xiàn)實中的自然現(xiàn)象與科學理論知識建立起有效的聯(lián)結(jié)。

例如，在執(zhí)教教科版科學四年級上冊“聲音的強與弱”“聲音的高與低”時，由于缺乏相關樂器，教師可組織學生利用中空的麥稈或稻稈，通過改變其通氣長度以及自行調(diào)節(jié)吹氣力度，來充分認識聲音的音色、音量、音調(diào)；又如，在杠桿原理的實驗教學中，教師可以引導學生利用家中的農(nóng)具進行實踐，通過講述貼近鄉(xiāng)村日常的相關生產(chǎn)活動，加深學生對科學原理的理解。利用身邊的生產(chǎn)生活資源自制教具，既能夠解決農(nóng)村小學所面臨的實驗器材不足的問題，又能夠充分貼合小學階段學生思維靈活、好奇心旺盛的成長特點，調(diào)動學生的學習興趣，促進學生科學探究能力的發(fā)展。

（二）充分利用農(nóng)村地區(qū)豐富多樣的動植物資源，組織創(chuàng)新性實驗教學活動

小學科學是一門科學啟蒙課程，農(nóng)村優(yōu)越的地理條件和得天獨厚的自然環(huán)境成為小學科學天然的實驗啟蒙課堂。如在探究動植物生長過程的觀察記錄類實驗中，農(nóng)村的空氣、降水、晝夜溫差、光照等自然條件更加契合動植物生長進化的原本形態(tài)，其自然生長和繁衍的狀態(tài)也更加便于學生進行觀察實驗。教師應充分利用農(nóng)村地區(qū)豐富多樣的動植物資源，創(chuàng)造性地組織實驗教學。一方面能夠就地取材，緩解學校室內(nèi)實驗教學資源的壓力；另一方面能夠?qū)崿F(xiàn)實驗觀察樣本的多樣性，讓學生通過收集不同的實驗數(shù)據(jù)，體驗自主學習、思考和探究的樂趣。

以教科版科學四年級下冊“種植鳳仙花”一課的實驗教學設計為例，教師可以給學生布置一個親手種植一株鳳仙花的實驗任務，安排學生對鳳仙花各階段生長過程進行細致的觀察記錄，最終形成簡單的實驗報告，以此帶領學生了解植物的生長變化過程，進一步探尋植物的繁殖方式。在農(nóng)村小學科學實驗教學中，教師可以省略掉購買種子、花盆、土壤等實驗教具的環(huán)節(jié)，打破觀察目標的種類限制，直接根據(jù)村鎮(zhèn)周邊自然環(huán)境挑選觀察目標、進行實驗設計，如安排學生觀察自家蔬菜、農(nóng)作物的生長過程，或在野外挑選自己喜歡的花草進行戶外種植等。此外，學生還可以在教師課堂教學的引導下，形成對多種植物生長形態(tài)及繁殖方式的基礎性了解，在拓寬知識面的同時實現(xiàn)實驗教學目標。

（三）借助學生的鄉(xiāng)村生活經(jīng)歷，切實培養(yǎng)學生的實驗探究能力

小學科學實驗教學，雖內(nèi)容簡單但意義重大，挖掘?qū)W生學習生活中的一切教學資源、引導學生主動實驗探究，是小學科學實驗教學的深層教育目的。針對農(nóng)村小學生科學探究能力薄弱這一現(xiàn)實問題，教師在進行科學實驗教學的過程中應精心備課、設計實驗，在強化學生實驗操作規(guī)范的基礎上，加強科學理論知識與學生現(xiàn)實生活之間聯(lián)系的教學，使學生在日常生活中較為朦朧的科學認知逐漸清晰化，從而建立起科學理論知識、科學實驗與現(xiàn)實生活之間的聯(lián)系。具體說來，教師在實驗教學過程中應注重激活學生“玩耍”的經(jīng)驗，加強理論教學和問題引導，強化其“玩?！边^程中的“實驗探究”行為，規(guī)范其“玩?！边^程中的“實驗探究”流程，在喚醒學生生活經(jīng)歷的同時強化對學生科學素養(yǎng)的培養(yǎng)，讓學生帶著新學的科學知識展開實驗探究過程，一邊操作一邊思考，將原本分散、無序的生活經(jīng)歷聚焦到課堂實驗探究的主題上，使學生的實驗思路能夠向縱深發(fā)展，從中發(fā)展科學探究能力。

以教科版科學五年級下冊“設計和制作生態(tài)瓶”一課實驗教學為例，該實驗要求學生設計和制作一個生態(tài)瓶，進行生態(tài)觀察和記錄。生態(tài)瓶的制作過程與學生鄉(xiāng)村生活的玩耍經(jīng)歷高度重合，教師可充分利用學生的生活經(jīng)驗和玩耍記憶，以規(guī)范的科學實驗形式引導學生重新體悟其中的科學道理：首先，教師在課堂開始時，安排學生完成生態(tài)瓶的設計方案，將需要準備的非生物和生物素材分別列出，規(guī)范實驗流程設計；其次，在學生進行生態(tài)瓶制作的過程中，教師應針對學生的操作規(guī)范進行引導，如規(guī)范沙土和水源的選擇及沙土鋪設厚度、移植水草的方法、放置魚蝦等水生物的操作過程等；最后，教師安排學生對生態(tài)瓶進行觀察和記錄，并通過劃分學習小組展開討論，將各組學生的觀察記錄進行對比、歸納和總結(jié)，最終形成每一個學生關于微型生態(tài)環(huán)境與生態(tài)圈的相關實驗報告。教師善用學生熟悉的自然環(huán)境，借助學生熟悉的生活經(jīng)歷推進實驗教學，能夠打通學生現(xiàn)實生活與科學知識之間的連接通道，有助于學生樹立正確的科學觀念，切實發(fā)展科學思維和實踐探究能力。

（四）充分利用農(nóng)村家庭的科學資源優(yōu)勢

小學科學實驗教學不能局限于課堂，教師應盡可能地開發(fā)利用學生身邊多種多樣的教學資源，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。家庭是學生生活、成長的重要場所，也是科學課程資源集中的區(qū)域。教師在實驗教學中要注意揚長避短，在科學實驗室資源不足的情況下，引導學生充分利用家庭資源優(yōu)勢，培養(yǎng)學生的科學學習習慣和探究態(tài)度，讓學生學到一些課堂上無法學到的科學知識。

農(nóng)村家庭是小學生學習種養(yǎng)知識的天然課堂，學生對種植、養(yǎng)殖方面有較為豐富的生活體驗，農(nóng)作物、家畜家禽、耕種工具等都可以成為引導學生進行科學探究的資源。教師應當啟發(fā)和引導學生從自己家庭中去發(fā)現(xiàn)、開發(fā)和利用這些科學教學資源，加強與家長的聯(lián)系，鼓勵家長關心和參與學生的科學探究活動。

小學科學課上的許多實驗往往不能馬上知曉結(jié)果，而需等待一段時間，如通過實驗觀察了解蠶和青蛙的一生等。在教學教科版科學三年級下冊“動物的一生”這一單元時，針對“蠶的一生”的學習，由于不可能在短短一節(jié)課中觀察到蠶一生完整的變化過程，教師可提前指導學生制訂養(yǎng)蠶計劃，布置學生在家人的幫助下親自養(yǎng)蠶，按計劃去觀察蠶一生的變化，認真寫好觀察日記。我國很多農(nóng)村家庭都有種桑養(yǎng)蠶的經(jīng)歷，養(yǎng)蠶并觀察蠶一生的變化對農(nóng)村學生來說是一件比較容易做到的事，學生從小耳濡目染，對蠶的外形特征、生活習性記得一清二楚，學生需要做的是在家長的指導下把蠶一生的變化寫成詳細的觀察日記。當教師組織學生對養(yǎng)蠶的情況和觀察到的現(xiàn)象展開討論時，學生可以借助已有的知識經(jīng)驗各抒己見、相互啟迪、相互補充，很快就能概括出蠶的一生要經(jīng)過四個階段的生命周期，這樣不僅激發(fā)了學生的學習熱情，還培養(yǎng)了學生科學探究的習慣和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度。

小學科學作為一門以普及生活基本科學知識為基礎的應用性學科，涵蓋了自然地理、人文地理、物理、生物學、數(shù)學等多項專業(yè)學科的基礎知識內(nèi)容，可以為學生后續(xù)的學習搭建基礎知識框架，培養(yǎng)基本科學思維，這就對科任教師的專業(yè)知識儲備和實驗教學能力提出了較高要求。農(nóng)村小學應積極作為，采取多種方式強化科學教師隊伍建設。鑒于目前部分農(nóng)村小學科學教師由其他學科教師兼任的現(xiàn)狀，學校在進行教師招聘的過程中注意向科學教師傾斜，爭取當?shù)亟逃块T的支持與理解，加大科學專業(yè)教師的引進力度。在高校極少科學專業(yè)畢業(yè)生的情況下，可適當多招聘一些理工科專業(yè)畢業(yè)的大學生；亦可通過行政引進的方式，從外地引進一些教學經(jīng)驗豐富的專職科學教師，使之能夠在地方發(fā)揮專業(yè)引領作用，從而逐漸打造出一支專業(yè)化的科學教師隊伍。此外，學?？山M織校際實驗教學經(jīng)驗交流，通過交換課堂、交叉培訓等方式，取長補短，互助前行，不斷提高農(nóng)村小學科學教師的實驗教學能力，使之在實驗設計、實驗準備、實驗操作及課堂教學方面表現(xiàn)出更高的專業(yè)性。

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作者簡介：羅鴻（1978— ），廣西樂業(yè)人，本科，高級教師，廣西特級教師，研究方向為小學科學教育；楊群英（1978— ），廣西樂業(yè)人，本科，高級教師，研究方向為實驗教學及班級管理。

（責編 韋榕峰）