引导学生体验探究过程

刘博

2021年，国务院印发了《全民科学素质行动规划纲要（2021-2035年）》（以下简称《纲要》），明确提出“青少年科学素质提升行动”，其中包括提升基础教育阶段科学教育水平、推进高等教育阶段科学教育和科普工作、实施科技创新后备人才培育计划、建立校内外科学教育资源有效衔接机制以及实施教师科学素质提升工程。对标五项工作可以发现，《纲要》提出的“青少年科学素质提升行动”是对义务教育阶段科学课程设置提出的要求，而如何有效提升学生的科学素养成为落实“青少年科学素质提升行动”面临的主要问题。

国际上普遍将科学素养概括为三个组成部分，即了解科学知识、了解科学的研究过程和方法、了解科学与技术对社会和个人所产生的影响。科学实验显然是让学生亲身接触科学知识、亲身参与科学研究过程、亲身体验科技发展对社会和人产生影响的重要途径。因此，科學课程亟须增加趣味性强、融合科学与技术、与日常生活贴合紧密的实验内容，让学生通过亲身参与发现问题、分析问题和解决问题的探究过程，让学生感受发现的喜悦、体会创新的乐趣，从而培养学生科学思维和创新精神，提升学生的科学素养，并让学生在实践中逐渐理解科技发展与社会和人的关系，形成正确的情感、态度与价值观。

考虑到小学生的知识水平、动手能力以及安全性等因素，科学课程某些单元里穿插的趣味小实验，可以引导学生体验科学探究过程，促进学生科学素养的培养。比如，在学习《能量的转换》后，可以准备生活中常见的水果，如苹果、橙子、水蜜桃、鸭梨等，让学生随意选择搭配，然后用准备好的芯片和电线进行连接，亲手让普通的水果产生电流，点亮LED装饰灯，让学生感受科学的奇妙。在学习《物质的变化》后，可以让学生利用生活中常见的小苏打和白醋产生的二氧化碳气体，吹大气球，让学生感受新物质的产生，进而告诉学生：家里蒸的馒头会蓬松，也是因为小苏打在酸性和受热环境下产生二氧化碳，使馒头中产生大量的孔洞而变得蓬松，烤面包也是同样的道理。然后再把收集在气球中的二氧化碳缓缓吹向燃烧的蜡烛，通过蜡烛的熄灭，加深学生对燃烧需要氧气的印象，隔绝氧气即可熄灭火焰，进而拓展介绍二氧化碳以及其他类型的灭火器，培养学生的安全意识。再比如，在学习《飞向太空》后，结合制作“火箭”这一章节，让学生分成小组，尝试用生活中常见的材料亲手制作水火箭，并且通过水火箭的起飞，感受力的相互作用以及物体的运动。在这个过程中，学生需要综合运用科学、数学、美术等多学科知识，能够让学生在水火箭的制作过程中，对科学知识产生充分的感性认识，发展综合运用知识的能力、团队合作的能力以及创新实践的能力。

这些实验的内容紧扣教材，操作安全，材料易得，现象有趣，能够充分引起学生的兴趣，甚至学生在家也能再次实验，真正在学生心中埋下一颗热爱科学的种子。通过这些蕴含科学原理的趣味实验，学生发现、分析并最终解决与日常生活紧密相连的实际问题，以点带面，体验与生活、环境、社会息息相关的科学知识，让学生在逐渐提升实验动手能力的同时，亲身体验科学探究过程，产生充分的感性认识，切实提升学生的科学素养。