创造性实验与科学课堂教学的多点对接探研

林兆崇

摘 要：科学学科是培养学生科学思维、创新意识、创造性学习能力的重要学科。教师要以创造性实验为抓手，通过对接生活元素、对接已有知识、对接信息手段、对接自主设计等途径，实现创造性实验与科学课堂教学多点对接，丰富学生科学认知和体验，提升学生科学综合素养。

关键词：科学教学;创造性实验;多点对接;科学思维;创新意识;综合素养

中图分类号：G623.6 文献标志码：A文章编号：1008-3561（2021）15-0122-02

创造性实验指的是突破知识外在表象框架，针对教学内容的核心属性，从新的维度探索和设计实验内容，从而更好地适应学生认知特点，提高实验的启发性和生成性的实验教学模式。教师结合科学学科教学特点，提高创造性实验的设计质量，用好不同种类的创造性实验，能拓展科学课堂教学，调动学生科学探究兴趣，深化学生对科学知识的理解，提升学生的科学思维能力和创新能力。

一、对接生活元素，创设实验情境

日常生活是学生接触、感受、理解科学知识的“大舞台”，教师关注各类科学知识相关的生活元素，从生活现象出发设计创造性实验，能为科学实验教学提供优秀的实验情境，拉近科学实验与学生的距离，降低科学实验的操作难度和理解难度。不同学段学生生活阅历和对生活现象的认知理解存在一定差异性，教师选择的生活元素既要紧密联系课堂教学的核心知识，又要与学生生活经验相结合，以激发学生对科学实验的好奇心和内驱力。

教师创设的实验情境要展现科学知识与生活资源的联系性，启动学生探究思维，引导学生认真观察实验现象，并从实验现象中抽象出相对应的科学知识，建立对科学知识的准确认知。例如，在教学“校园生物大搜集”时，教师可联系学生熟悉的校园生活创设情境，在导入环节展示校园多个区域的实景照片，让学生观察图片，说出自己观察到的内容。展示的图片是学生每天都能看到的景色，学生很容易进入到情境中，积极表述自己的发现。学生回答结束后，教师顺势切入“校园生物”的核心知识，合理安排学生分组、分工、准备工作，组织学生小组合作，共同搜集、观察、记录校园中的生物。

陶行知先生提出的“生活即教育”理论阐述了生活就是学习的过程，注意观察生活的细节能学到很多知识。教师链接学生生活实际，用学生熟悉的校园照片创设课堂导入情境，可以让学生尽快进入到情境中，提高学生课堂专注力，为之后的科学实验分小组、分区域进行打好基础。

二、对接已有知识，指导实验方法

教师对接学生之前学习的旧知内容，以新旧知识的内在联系为切入點设计创造性实验，可以自然地切入课堂教学的新知内容，维持科学知识教学的连贯性，强化学生对同一科学知识体系、科学实验方法的印象，促使学生完成创造性实验中蕴含的实验思想、实验方法的有效内化。小学生的联想思维和类比思维能力尚不成熟，教师对接学生已有知识、指导学生实验方法时，要把旧知内容和方法分析放在实验之前，引领学生回忆、表述相关知识，实现实验方法的迁移，以降低实验方法理解的难度。

教科版小学科学教材各个模块的内容编排具有很强的系统性，与学生的认知规律相契合，教师可按照同一章节内容的延续性设计实验内容。例如，教学“用显微镜观察身边的生命世界”相关知识时，教材将该部分内容分成了三个小节，由浅入深地揭示了显微镜的发展史、显微镜的构成、显微镜观察玻片标本的操作方法、洋葱表皮玻片标本的制作方法等教学内容。教师在利用各类植物素材组织学生开展自制装片的创造性实验时，可设计必要的旧知回顾环节，唤醒学生的已有认知，规范学生实验行为。

小学生的科学实验经验相对欠缺，特别是对各类精密仪器的操作使用缺少认识。教师基于显微镜规范操作的核心旧知设计创造性实验，通过联系仪器构成、操作方法等科学知识，能激活学生旧知学习印象，增强学生使用显微镜进行实验的规范操作意识，提高创造性实验的教学效率，培养学生严谨、规范的科学实验态度。

三、对接信息手段，剖析实验原理

教师利用信息手段设计创造性实验活动，可以为实验的顺利展开提供丰富的数字化资源支撑，创新科学实验演绎方式，丰富实验素材，拓展学生科学实验思维，帮助学生准确把握科学实验的实验原理。科学知识学习中，有很多实验受限于实验条件无法操作。而借助信息技术能解决实验操作难度大、时间跨度长、观察现象不明显等问题，保证每个创造性实验都能完美地呈现，避免科学实验流于形式。

教师要提升自身信息素养，结合课堂教学内容，认真搜集和学习各类可利用的实验教学信息资源和操作软件，以便给学生带来更加深刻的实验学习体验。例如，在“日食和月食”教学中，教师以日食、月食图片展开课堂导入环节，用“不一样的太阳、月亮”调动学生学习兴趣，再配合微课视频，展现日食、月食的过程，引导学生观察视频中太阳、地球、月亮及其他星体的运动，分析探讨哪个天体是遮挡物，帮助学生建立实证概念。最后，借助模拟实验软件，为学生深入剖析不同情形下的日食、月食形成原理，加深学生对概念的理解。

教师根据不同教学环节的实际需求，灵活投放图片、视频、模拟实验等不同的信息教学素材，为学生理解日食、月食现象及其形成原理提供了丰富的素材支持，能够深化学生认知理解，让学生感受到探索宇宙奥秘的乐趣，培养学生科学学习情感。

四、对接自主设计，发展实验思维

科学课堂的教学不能局限于科学知识的记忆，还要让学生在充分理解的基础上，知道如何认识身处的这个世界，引导学生用科学知识分析和解决实际问题。因此，教师要着眼于学生应用能力培养，增设自主设计的实验活动，把创造性实验的“设计权”交给学生，提高学生参与热情，发展学生实验思维。自主设计实验活动中，教师要做好实验教学留白，可以专门设计一些专项设计活动，组织学生围绕特定的科学主题，作出自己的猜想，设计相应的实验探究方案，也可以根据学生实验学习表现，灵活设置新的实验设计任务，引导学生从不同角度认识和探索科学知识。

例如，在讲解“马铃薯在液体中的浮沉”时，教师设计的课堂演示实验是把同一马铃薯依次放入盛有清水、淡盐水、浓盐水的烧杯中，观察马铃薯的沉浮情况。实验结束后，教师并不急于说明液体成分，讲解其中的科学知识，而是让学生根据实验观察，自主思考什么原因导致了马铃薯不同的沉浮情况，并为学生提供水、烧杯、盐、白糖等必要的实验材料。学生根据实验现象和教师提供的实验材料，很快想到影响因素与烧杯内的液体有直接关系，积极投入到实验的设计和操作中。

教师尊重学生实验学习的主观能动性，在直观的实验演示后放手给学生，引导学生自主设计实验展开探究，培养了学生的自主学习意识，锻炼了学生实验设计能力，不仅让学生经历了完整的实验探究过程，认识到“不同液体对物体的浮力作用大小不同”的科学知识，还增强了学生科学实验学习的自信心与成就感，提高了学生探索科学知识的好奇心和求知欲。

总之，创造性实验与科学课堂教学有机融合，能为学生充分感知科学知识形成过程和核心本质提供多元化的学习平台，能够使学生经历“感性—理性—应用”的完整认知过程，确保学生科学知识理解的准确性。教师要立足科学实验教学视角，加强科学知识相关的实验素材开发与利用，立足每个课时科学知识的具体特点，灵活把握创造性实验设计切入点和投放时机，最大限度地发挥创造性实验的思维启发和能力培养作用，打造高效化、趣味化的科学课堂。

参考文献：

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