讓科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處

◇孫金花

【作者單位：常州大學(xué)附屬小學(xué)江蘇】

小學(xué)科學(xué)教學(xué)是提升學(xué)生的創(chuàng)造能力、強(qiáng)化學(xué)生的動(dòng)手操作能力、提高學(xué)生綜合素養(yǎng)的主要途徑。但由于目前小學(xué)科學(xué)課實(shí)驗(yàn)多，任務(wù)重，很多實(shí)驗(yàn)礙于時(shí)間、空間以及儀器的準(zhǔn)備等，都是匆匆過(guò)場(chǎng)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)并沒(méi)有得到很好的培養(yǎng)。因此，如何更好地在科學(xué)課堂中開(kāi)展生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓生活化實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處，是當(dāng)前小學(xué)科學(xué)教師需要解決的重要問(wèn)題。STEM教育是由美國(guó)最早提出的，并且一經(jīng)提出在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的應(yīng)用。筆者就STEM教育理念下，對(duì)小學(xué)科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處的有效策略加以研究。

STEM是科學(xué)（Science）、技術(shù)（Technology）、工程（Engineering）和數(shù)學(xué)（Mathematics）四個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的縮寫(xiě)詞。STEM教育被稱為“后設(shè)學(xué)科”，其實(shí)質(zhì)在于構(gòu)建一個(gè)新的橋梁來(lái)為學(xué)生提供在眾多孤立的學(xué)科中整體認(rèn)識(shí)世界的可能性，在一種教學(xué)案例中進(jìn)行這四種學(xué)科的整合，是一個(gè)把零散的知識(shí)形成一個(gè)聯(lián)系緊密、統(tǒng)一整體的過(guò)程，是一種跨學(xué)科的學(xué)習(xí)方法。而所謂的“生活化實(shí)驗(yàn)”，筆者認(rèn)為是基于學(xué)生的生活實(shí)際，從學(xué)生現(xiàn)有的生活經(jīng)歷、認(rèn)識(shí)水平和能力出發(fā)，利用學(xué)生日常生活中熟悉的事物，通過(guò)一定的組織與設(shè)計(jì)用于探究科學(xué)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，使科學(xué)實(shí)驗(yàn)帶上生活味兒，讓學(xué)生感受到科學(xué)來(lái)源于生活，知識(shí)就在身邊，生活處處皆科學(xué)。在STEM教育理念的引領(lǐng)下，我們的小學(xué)科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)應(yīng)該是能進(jìn)一步促進(jìn)學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的。而我們的科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀如何？又到底如何讓生活化實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處呢？筆者長(zhǎng)期站在教育第一線，先來(lái)談?wù)劰P者之所見(jiàn)所思。

一、小學(xué)科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中明確指出：“小學(xué)科學(xué)課程的總目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)?！币劳行W(xué)科學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其能力發(fā)展的有效途徑。杜威的“教育即生活”的思想，陶行知的“在生活里找教育，為生活而教育”的教育理論，都說(shuō)明了科學(xué)教育與生活的關(guān)聯(lián)性。所以，生活化實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展在小學(xué)科學(xué)課堂中占據(jù)的分量也越來(lái)越重。但是，小學(xué)科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)也存在一些問(wèn)題，具體如下。

（一）實(shí)驗(yàn)操作硬性條件得不到滿足

在短短的40分鐘科學(xué)教學(xué)時(shí)間內(nèi)，科學(xué)教師有時(shí)會(huì)用生活化實(shí)驗(yàn)來(lái)輔助教學(xué)，但是往往一個(gè)實(shí)驗(yàn)的完整性不是幾分鐘或半節(jié)課就能解決問(wèn)題的，甚至有的實(shí)驗(yàn)需要持續(xù)幾節(jié)課的觀察，在這種慢性實(shí)驗(yàn)研究中，對(duì)學(xué)生的堅(jiān)持態(tài)度、教師的研究精神等都提出了較高的要求。部分學(xué)生或一線教師便會(huì)由于實(shí)驗(yàn)時(shí)間問(wèn)題，放棄實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)有始無(wú)終。例如：三年級(jí)《觀察植物喝了多少水》這一生活實(shí)驗(yàn)，需要學(xué)生連續(xù)觀察記錄一周，四年級(jí)《養(yǎng)蠶》體驗(yàn)需要學(xué)生持續(xù)一個(gè)月的觀察，往往在一開(kāi)始學(xué)生們都做得轟轟烈烈，中途部分學(xué)生的耐心已經(jīng)不夠，或者由于觀察的目標(biāo)已經(jīng)丟失等原因，這種需要長(zhǎng)期觀察的生活化實(shí)驗(yàn)發(fā)揮不了它全部的價(jià)值。同時(shí)，有些生活化實(shí)驗(yàn)也受到空間的局限性、實(shí)驗(yàn)器材的完整性影響，很多實(shí)驗(yàn)都是選擇匆匆過(guò)場(chǎng)，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)并沒(méi)有得到很好的培養(yǎng)。

（二）生活化實(shí)驗(yàn)過(guò)于表面化

在日常教學(xué)中，為了實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象還是普遍存在的。例如：四年級(jí)科學(xué)《擺》一課中，提供一支筆、一根棉線、一個(gè)夾子以及一枚硬幣，讓學(xué)生制作一個(gè)擺。很明顯，提供的這些材料過(guò)于簡(jiǎn)單；在了解清楚擺的結(jié)構(gòu)后，再來(lái)制作一個(gè)擺，意義并不大，學(xué)生已經(jīng)很明確地知道擺的哪個(gè)結(jié)構(gòu)用什么材料了。這樣的生活化實(shí)驗(yàn)浮于表面，沒(méi)有實(shí)驗(yàn)的深度，為了完成任務(wù)而實(shí)驗(yàn)，這樣的實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)起不了多大的作用。

（三）生活化實(shí)驗(yàn)缺乏創(chuàng)新

科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)教學(xué)是將抽象的科學(xué)知識(shí)轉(zhuǎn)化為生動(dòng)的現(xiàn)實(shí)原型，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)，就可感知科學(xué)知識(shí)不僅存在于自然現(xiàn)象、自己的生活和學(xué)習(xí)中，而且存在于我們生活中的方方面面。隨著我國(guó)教育事業(yè)的不斷變革和發(fā)展，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)很難滿足學(xué)生的需求了。例如：《降落傘》這一課主要研究降落傘下降的快慢影響因素，學(xué)生在制作完成降落傘后，經(jīng)過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)，也能很容易地發(fā)現(xiàn)傘面大小、傘繩長(zhǎng)短、重物的重量對(duì)降落傘下降速度的影響，但是研究到此就結(jié)束了嗎？書(shū)本對(duì)于降落傘的研究就到此結(jié)束，相信很多一線教師去創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的也很少，為何不多問(wèn)句：如果讓你來(lái)制作現(xiàn)實(shí)生活中的降落傘，你會(huì)用哪些材料呢？你希望做出來(lái)的降落傘有什么特點(diǎn)呢？你更喜歡哪種降落傘呢？將我們課堂中的生活化實(shí)驗(yàn)與課外探索有機(jī)結(jié)合，豈不是更易于調(diào)動(dòng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，更能讓他們聯(lián)系生活，用于生活嗎？可見(jiàn)，我們的一些生活化實(shí)驗(yàn)還比較傳統(tǒng)，缺乏進(jìn)一步的創(chuàng)新，給予學(xué)生的挑戰(zhàn)度還不夠，給他們發(fā)揮的空間還太少。

二、在STEM 理念下，讓小學(xué)科學(xué)生活化實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處

（一）實(shí)驗(yàn)情境生活化

要實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的生活化，積極營(yíng)造生活化的教學(xué)情境是十分有必要的。為此，在日常教學(xué)過(guò)程中，我們要注意把教材內(nèi)容和學(xué)生現(xiàn)實(shí)生活緊密結(jié)合起來(lái)，以此來(lái)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和探究欲望，使課堂情境趨于生活化。以《食物的旅行》為例，人類每天都會(huì)攝入很多食物，那么這些食物在我們體內(nèi)會(huì)經(jīng)過(guò)哪些地方？會(huì)經(jīng)歷哪些事情呢？其實(shí)，這跟我們生活中的旅行是一致的，于是，我們也當(dāng)作食物在我們身體內(nèi)旅行，沿途經(jīng)過(guò)的地方學(xué)生畫(huà)一畫(huà)、說(shuō)一說(shuō)，在輕松愉悅的氛圍中融入科學(xué)知識(shí)的講解，在理清了旅行路線后，再讓學(xué)生穿好食物旅行的圍裙，再一次地把自己當(dāng)作食物，對(duì)照“地圖”熟悉路線，完成人生的旅行。在這一過(guò)程中，既活躍了課堂氛圍，調(diào)動(dòng)了學(xué)生積極性，又拉近了科學(xué)與學(xué)生實(shí)際生活的距離，消除了科學(xué)的神秘感，可謂一舉多得。

（二）實(shí)驗(yàn)材料生活化

興趣是最好的老師?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)往往是學(xué)生最感興趣的部分，一碰到實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的學(xué)習(xí)欲望也會(huì)明顯增強(qiáng)。當(dāng)然，若是我們的實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生所熟悉的，又有探究空間的，學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力便會(huì)隨之增長(zhǎng)。以《有趣的泡泡》創(chuàng)新課例為例，該課例中所選的實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生再熟悉不過(guò)的泡泡，既好玩又能勾起回憶，引起共鳴。在課的剛開(kāi)始，讓學(xué)生說(shuō)一說(shuō)制作泡泡水的方法、將泡泡吹大一些的秘訣等，學(xué)生能自然順利地一一解答；在此基礎(chǔ)上，添設(shè)難度：把泡泡當(dāng)球玩！通過(guò)該途徑調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，挖掘他們的好奇心，將泡泡這種簡(jiǎn)單的生活化材料搬至課堂，深入研究，結(jié)合STEM理念，利用工程學(xué)來(lái)深入剖析出能讓泡泡當(dāng)球玩的材料的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，最后將結(jié)論延伸至課外，緊密聯(lián)系生活，用專業(yè)的理論解釋生活中的類似現(xiàn)象?？此坪?jiǎn)單的一個(gè)探究過(guò)程，遠(yuǎn)勝過(guò)長(zhǎng)篇大論的理論解釋，我們的實(shí)驗(yàn)材料生活化些，學(xué)生方能更懂些。

（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生活化

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容生活化是誘發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和探索的必要前提和條件。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的生活化，要求我們關(guān)注學(xué)生身邊發(fā)生的事，結(jié)合學(xué)生實(shí)際探究的需要，使學(xué)生能真正感受和體會(huì)到所探究和學(xué)習(xí)的知識(shí)對(duì)自己的意義，這樣的活動(dòng)學(xué)生才能積極主動(dòng)地投入其中。在教學(xué)“溶解”這個(gè)內(nèi)容的時(shí)候，我們往往選擇演示實(shí)驗(yàn)：在一杯水里加入糖（或鹽），攪拌，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)生能看到加入的糖或鹽不見(jiàn)了，但是這樣的實(shí)驗(yàn)意義不大?；蛟S我們可以這樣，先提問(wèn)：媽媽在做菜的時(shí)候會(huì)往里面加入一些調(diào)味料，如鹽、味精、糖等固體顆粒，為什么我們?cè)诔圆撕葴臅r(shí)候卻沒(méi)有吃到一粒粒的鹽呢，鹽到底去哪里了？學(xué)生自然而然就聯(lián)系到湯是咸的，應(yīng)該是溶解到湯里去了，而不是憑空消失了。再通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)的演示實(shí)驗(yàn)鞏固，很自然地引入了“溶解”這個(gè)新概念，學(xué)生學(xué)起來(lái)也就比較容易感興趣，理解起來(lái)也輕松多了。利用身邊的事物和現(xiàn)象作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的對(duì)象，還會(huì)使學(xué)生發(fā)現(xiàn)和體會(huì)到周?chē)澜绲钠婷钪?，體驗(yàn)和感受到科學(xué)就在自己的身邊，這為學(xué)生認(rèn)識(shí)周?chē)挛锾峁┝吮匾疤幔矠閷W(xué)生理解科學(xué)對(duì)人們生活的實(shí)際意義提供了依靠。

（四）探究方法生活化

科學(xué)探究的一般步驟是：提出問(wèn)題—作出假設(shè)—尋找證據(jù)—得出結(jié)論。在這樣一個(gè)較為傳統(tǒng)的探究模式下，課堂的創(chuàng)新性不夠，而在STEM理念下，對(duì)于我們的科學(xué)課堂有更高的要求，課堂需要活力，需要深入，不再是去探索現(xiàn)象表面的原因。因此，科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的探究方法選取是否得當(dāng)，對(duì)于探究的價(jià)值、實(shí)驗(yàn)的意義非常重要。我們需要堅(jiān)持“做中學(xué)”，動(dòng)起來(lái)，學(xué)起來(lái)，想起來(lái)，利用生活化的探究手段去挖掘?qū)嶒?yàn)背后的奧秘，去大膽地基于現(xiàn)實(shí)，創(chuàng)新獲取更多的學(xué)問(wèn)。

只有當(dāng)小學(xué)科學(xué)與學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活密切相關(guān)時(shí)，科學(xué)對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)才是鮮活的，富有極強(qiáng)生命力的。脫離生活的科學(xué)不是真正的科學(xué)，只能稱是“不完整的科學(xué)”。在小學(xué)科學(xué)日常教學(xué)中，我們應(yīng)該學(xué)會(huì)從學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)和已有的理論知識(shí)水平出發(fā)，結(jié)合先進(jìn)的STEM理念，使科學(xué)走進(jìn)學(xué)生的生活，讓小學(xué)科學(xué)變得生動(dòng)、有趣，讓小學(xué)科學(xué)的生活化實(shí)驗(yàn)落到實(shí)處。