以化學趣味實驗對兒童進行科學啟蒙實踐探索

唐銘遙

摘要 兒童是好動、好奇、好問的，他們對周圍變化萬千的世界充滿興趣。因此，兒童科學教育融入化學小實驗對于推動兒童科學啟蒙教育完整化具有非常重要的意義?；诖讼敕ǎ筷刂驹刚叻?wù)隊與濰坊高新區(qū)鳳凰小學、濰坊盲童學校，濰坊壹樂園等學校、公益機構(gòu)達成長期的志愿服務(wù)合作協(xié)議，長期開展“化學趣味小課堂”活動，為兒童進行科學啟蒙打下基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 ：化學趣味實驗;兒童;科學啟蒙

國外將化學實驗應(yīng)用于兒童科學啟蒙教育中已經(jīng)有多年歷史，由美國高校舉辦的“Chemistry Abounds”化學巡回展出，美國化學會的“Chemistry for kids”項目和“Super Saturday”課外活動等都成為美國小學生初識化學、享受化學樂趣的重要機會，而美國《化學教育》雜志開辟出的“Chemistry for kids”專欄以及面向科學教師培訓的“Science is Fun”則表現(xiàn)美國對化學啟蒙教育實踐與研究的重視。在國內(nèi)小學教育中，開設(shè)了《科學》課來代替原來的《自然》課，與學前教育課程安排相比，化學實驗得以在小學教育中初露頭角，但僅僅停留在物質(zhì)性質(zhì)的一些初步認識。但可喜的是，中國的部分兒童智力開發(fā)機構(gòu)已利用化學實驗激發(fā)孩子的各方面潛力，寓教于樂，讓孩子快樂參與，提高孩子的學習能力、行為能力組織能力、專注力、協(xié)調(diào)能力等，近年來逐步發(fā)展起來的科學興趣班給孩子帶來了不少真正的趣味。

以晨曦志愿者服務(wù)隊“化學趣味小課堂”為例研究化學趣味實驗對兒童科學啟蒙的作用?；瘜W趣味實驗使兒童逐漸養(yǎng)成科學的行為習慣和生活習慣，了解與周圍常見的事物有關(guān)的淺顯的科學知識，了解科學探究的過程和方法，嘗試用于科學探究活動，逐步學會科學地看問題，想問題，保持和發(fā)展對周圍世界的好奇心與求知欲，形成大膽想象，尊重證據(jù)，敢于創(chuàng)新的科學態(tài)度和愛科學、愛家鄉(xiāng)、愛祖國的情感。

一、科學啟蒙的理論基礎(chǔ)

1.皮亞杰認知發(fā)展階段理論：

皮亞杰認為，在個體從出生到成熟的發(fā)展的過程中其認知結(jié)構(gòu)在與環(huán)境的相互作用中不斷重構(gòu).從而表現(xiàn)出按不變順序相繼出現(xiàn)的四個階段。他指出：7-11歲是具體運算階段：這個階段的兒童認知結(jié)構(gòu)已經(jīng)具有了抽象概念，思維可以逆轉(zhuǎn)，可進行推理。兒童已經(jīng)獲得長度、重量、面積和體積等的守恒概念。

2.維果茨基最近發(fā)展區(qū)理論：維果茨基研究表明兒童發(fā)展的兩種水平： 一種是已經(jīng)達到的發(fā)展水平：另一種是兒童可能達到的發(fā)展水平，這兩種水平之間的距離，就是最近發(fā)展區(qū)。維果茨基指出“只有走在發(fā)展前面的教學，才是好的教學。”

二、研究內(nèi)容：

（一）以趣味化學實驗培養(yǎng)兒童科學思維能力

根據(jù)心理學原理，思維能力的發(fā)展是人的一切能力的基礎(chǔ)和核心，培養(yǎng)兒童的科學思維能力是化學教學中的根本目標和任務(wù)?；瘜W是一門基礎(chǔ)學科，在發(fā)展過程中形成了自己獨有的學科思維方法和策略體系，可以說，化學學科知識本身就是思維的載體，化學在培養(yǎng)兒童的科學思維能力方面具有不可替代的作用。首先，通過化學實驗現(xiàn)象生動、形象、新奇、刺激，對調(diào)動兒童學習的積極性與主動性具有重要的作用。其次，因為化學實驗是科學研究的縮影，所以趣味化學實驗是培養(yǎng)兒童科學精神和科學態(tài)度，掌握科學方法，發(fā)展思維能力。

（二）以趣味化學實驗提高兒童的科學素養(yǎng)

作為科學的重要組成部分，化學真實而有用，并隨著現(xiàn)代科學結(jié)束的發(fā)展，滲透到人類生活的方方面面，具有一定化學素養(yǎng)也成為對現(xiàn)代公民的必然要求。將化學小實驗有效地融入兒童化學啟蒙教育，從教育的起始階段便開始逐步發(fā)展兒童的化學素養(yǎng)，使得兒童初步具備一些解決日常生活中的化學問題的能力，傳承執(zhí)著求實、創(chuàng)新合作的科學精神，對于促進兒童科學素養(yǎng)的全面發(fā)展能起到很好的奠基作用。

（三）以趣味化學實驗激發(fā)兒童對科學的好奇心和認識的興趣

作為一門以實驗為基礎(chǔ)的學科，化學知識的學習離不開實驗探究，這就需要兒童具備強烈的探究欲望，以及一定的科學基礎(chǔ)知識和探究能力。作為一種手腦并用的有趣活動，趣味化學實驗可以很好地激發(fā)兒童對科學的好奇心和認識的興趣，促使兒童運用多種感官.動手動腦，讓兒童在啟蒙階段對化學這門學科的基礎(chǔ)知識有所了解。

（四）以趣味化學實驗助力實現(xiàn)兒童科學教育目標

由于物質(zhì)在化學反應(yīng)中發(fā)生了化學變化，化學小實驗中常常伴隨著顏色變化、發(fā)光放熱、生成氣體或沉淀等現(xiàn)象，既直觀有趣又易于發(fā)現(xiàn)，是其它活動所無法比擬的，非常符合兒童的學習心理特征、有效地滿足了兒童的好奇心。實驗中兒童可以親自動手、動腦大膽探索，不僅體驗了科學探究的過程，感知了化學變化的神奇，認識了生活中的各種化學現(xiàn)象，還促進了兒童的觀察分析、動手操作、合作交流等能力的初步發(fā)展。

三、兒童科學素養(yǎng)調(diào)查：

（一）問卷調(diào)查：

調(diào)查目的：想要進行兒童科學啟蒙教育，必須對兒童學習現(xiàn)狀進行了解。了解兒童對科學的興趣、喜歡的學習方式、了解兒童是否意識到生活中處處有化學、對化學的認知情況。

調(diào)查內(nèi)容：兒童對生活中的化學小知識了解情況、對化學的認知，兒童的個人環(huán)保生活習慣、學習習慣、思考解決問題的方式、對化學小實驗的興趣等，

調(diào)查對象：本次調(diào)查采取抽樣調(diào)查的方法。為使樣本具有代表性，在晨曦志愿者服務(wù)隊所去到過的所有學校中，任意抽取一個班級進行問卷調(diào)查，每個同學獨立完成問卷。

（二）調(diào)查結(jié)果分析：

1.科學學習興趣不高

學生科學學習興趣不高可能與科學課的開展方式、科學在生活中的應(yīng)用等有關(guān)。興趣培養(yǎng)是小學科學教學中的主要核心，但是在教學引導中，學生由于對科學學習有抵觸情緒，或者存在知難而退的情況，導致學生的學習積極性不高。

2.教師指導不到位

教師長期受到過去教學思想的影響，多采取灌輸式教學模式，注重分數(shù)。雖然在課程改革中也出現(xiàn)了一定的轉(zhuǎn)變，但是教學效果并不是很理想，學生仍舊過于追求單方記憶和理解，忽視科學學習興趣的提升，這樣非常不利于學生的發(fā)展。

3.對化學的認知存在誤區(qū)

從問卷中可以看出，兒童喜歡動手操作，有一定的實驗操作能力，對于化學實驗表現(xiàn)出較大的興趣，但是他們對生活中化學小知識了解不深，對化學的認知存在誤區(qū)，對身邊出現(xiàn)的科學現(xiàn)象關(guān)注較少，各方面需有待提高。

四、小學生科學啟蒙教育的實施

以化學趣味實驗為載體，開展科學啟蒙教育

1.引入化學趣味實驗，增強課堂的趣味性

有趣的化學實驗不僅可以培養(yǎng)兒童的科學思維能力，還可以提高兒童的科學素養(yǎng)。從學生的角度來看，有趣的化學實驗是有趣課堂活動和課堂教學的結(jié)合，通過激發(fā)學生的學習興趣，引導學生積極參與問題討論，使兒童了解基本的化學知識。除此之外，還可以培養(yǎng)兒童的動手能力，助力實現(xiàn)兒童的科學教育目標。

2.化學實驗生活化，增進課堂的生活化氣息

化學實驗生活化是通過把化學實驗與生活實例相結(jié)合，使學生在熟悉的生活場景中，輕松學習化學知識，養(yǎng)成“化學與生活密切相關(guān)”、“學化學就是學生活”的學習觀，促進學生認識化學的實用性、重要性并激發(fā)探究化學的樂趣。

3.大學生合理利用課余時間，赴多個地區(qū)開展化學實驗

在2019年至2021年期間，晨曦志愿者服務(wù)隊曾到過濰坊盲童學校、壽光市李營村和稻田鎮(zhèn)的災(zāi)后兒童服務(wù)站、濰坊市臨朐縣北黃谷村、臨沂市臨沭縣曹村、臨沂市羅莊區(qū)盛莊街道的雙月湖小學、昌邑的流河小學、高陽小學和潮海小學三所學校、寧夏回族自治區(qū)中衛(wèi)市石喇叭小學、臨沂市沂南縣第一實驗小學、山東省濟寧市太白新區(qū)孫楊田小學等地區(qū)，為當?shù)氐暮⒆觽儙トの妒愕幕瘜W小實驗。晨曦志愿者服務(wù)隊累計做過三十二個化學趣味實驗，例如：薯片燃燒實驗、火燒水氣球、巧克力融化口香糖、小蘇打與白醋反應(yīng)使氣球膨脹、橘皮爆氣球等。

五、小學生科學啟蒙教育的效果

兒童化學啟蒙教育的成效很難用學習成績評定，筆者通過問卷調(diào)查、取得成果、學校領(lǐng)導評價等多元化方式，來了解學生在科學興趣、獲得感受、科學思維方式等方面的變化。

（一）問卷調(diào)查：

1.科學興趣得到提高

興趣是最好的老師，通過晨曦志愿者服務(wù)隊開展的“化學趣味小課堂”，學生知道了知識來源與生活，并可被用來解決生活和工作中的問題，明白了一些現(xiàn)象的化學本質(zhì)。更多的兒童對科學產(chǎn)生了濃厚的興趣，拉近了學生與科學的距離，幫助學生感受化學的神奇和奧秘。

（1）對于日常生活中的一些奇妙的科學現(xiàn)象，在我看來（）

A非常感興趣B感興趣且會積極探究C沒有感覺

（2）對于科普類的書，我（）

A非常感興趣B一般C不感興趣

2、科學探究能力得到提高

化學科學的形成和發(fā)展都離不開實驗，學生通過探究性實驗，實驗的每個環(huán)節(jié)都需要學生的活動和積極的參與，通過學生親身的經(jīng)歷和體驗，然后得出結(jié)論，從而激發(fā)學習的興趣，培養(yǎng)科學的情感，形成科學的探究能力。

（1）在分組實驗時，得出結(jié)論前，我會（）

A詢問別人的結(jié)論B自己試驗，得出結(jié)論C根據(jù)現(xiàn)象得結(jié)論

（2）在小組合作學習中，如果對某個問題產(chǎn)生爭論，你會怎么做？

A聽學習優(yōu)秀同學的B在校詢問老師C不了了之

（3）在科學課上做實驗?zāi)憬?jīng)常會：

A自己設(shè)計實驗，然后操作B看老師或別人怎么做就怎么做C只看別人做，自己不動手

（4）你對生活中碰到的一些不能理解的科學現(xiàn)象是怎么做的？

A選擇一些有興趣的現(xiàn)象，進行觀察、實驗研究B主動查閱資料、詢問長輩或同學C把現(xiàn)象記在心里，以后留意D我還小，長大了會明白

3、對科學知識有了初步的了解

化學趣味實驗也豐富了學生的生活中的化學小知識，例如學生知道了可樂啤酒中含有二氧化碳不能放入冰箱冷凍起來，氫氣球飛上高空的秘密等等。

（1）你認為化學用品是危險的嗎？（）

A都危險B不清楚C有危險的，有不危險的D都不危險

（2）對于日常生活中突發(fā)的狀況，比如酒精著火等，你知道應(yīng)該如何利用化學解決問題嗎？

A知道B不了解C不關(guān)我事

（二）取得的成果：

2018年和2019年暑期社會實踐活動中，晨曦志愿者服務(wù)隊把化學趣味小課堂帶到了大山深處，為大山深處的孩子們打開了一扇認識世界的窗戶，中國青年網(wǎng)以《山東高校學子走進大山愛心支教：大手拉小手，化學趣味課堂走進大山》做了報道，開展活動的情況被學習強國平臺報道，在中青網(wǎng)、團省委官方微博-山東共青團等媒體發(fā)表相關(guān)報道10余篇;2020年暑期三下鄉(xiāng)活動中，晨曦志愿者服務(wù)隊開展的“化學趣味小課堂”獲今日頭條、學習強國等多個平臺報道。

（三）各界的高度評價：

“化學趣味小課堂”運行情況良好，已成為濰坊學院化學化工與環(huán)境工程學院的一張靚麗名片和一個成型的志愿服務(wù)品牌，開展活動有相對固定的場所和受眾，得到兒童、家長、學校的普遍認可。

六、結(jié)論與反思

（一）結(jié)論：

“化學趣味小課堂”的引入使得現(xiàn)代化課堂更加豐富和多元地面向兒童。“化學趣味小課堂”以安全化、趣味化、開放化、階段化、實踐化的“五化一體”為特色，以“可操作性，益智性，生活性，簡易性”的實驗性質(zhì)真正提高兒童的學習能力，行為能力，組織能力，協(xié)調(diào)能力和專注力。生動有趣安全的“化學趣味小課堂”可以很好地對兒童進行科學啟蒙教育，促進兒童健康成長?！盎瘜W趣味小課堂”以安全性、趣味性的化學小實驗，啟發(fā)兒童發(fā)現(xiàn)問題，解決問題，從小培養(yǎng)學生獨立思考能力以及對化學的興趣，激發(fā)兒童的求知欲并啟迪兒童的科學思維。這種前置的科學啟蒙對孩子們的成長成才特別是創(chuàng)新思維的養(yǎng)成能夠起到一定的促進作用。

（二）反思：

兒童時期是進行科學啟蒙教育的最好時期，這是因為童年是人的一生中好奇心最強烈的時期，對自然現(xiàn)象的興趣最大?？茖W啟蒙不僅需要家長的支持，還需要學校、社會的支持，促進兒童的正確人生觀、價值觀、世界觀的形成，提高兒童的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意識和科學精神。