巧用身边材料开展家庭实验 助力线上教学

王修艳

〔摘    要〕  实验是自然教学中非常重要的一个环节，教师用身边的替代材料进行实验演示，引导学生积极开动脑筋，让学生通过模仿操作，用身边材料开展家庭小实验，有助于提高动手能力。同时教师的线上演示，能更好地激发学生的实验兴趣和提升其科学核心素养。

〔关键词〕  小学科学；家庭实验；线上演示

〔中图分类号〕  G424                〔文献标识码〕  A         〔文章编号〕  1674-6317    （2024）  11    052-054

一、研究背景

实验教学是自然学科教学中非常重要且关键的组成部分。“从做中学”，是美国教育家杜威提出的关于教学的核心原则，即让学生在实践中学习知识。教师要引导学生主动参加科学探究实践活动，让学生在发现问题、建构知识、运用知识、解决问题的过程中，领悟科学的思想方法，发展学生的科学核心素养。在三年疫情的背景下，学生居家线上学习，学校里的专业材料和设备无法为学生所用，绝大多数的自然课程线上教学主要是教师讲解，学生听讲，几乎没有动手探究实践的机会。在缺少专业材料和设备的条件下，如何利用身边替代的材料、围绕课堂知识开展实验探究和科学制作呢？在本案例中，我们优化设计线上教学，鼓励学生主动寻找家里替代的材料，完成整个实验探究和制作过程，从而锻炼学生的动手实践能力，提升学生的科学核心素养。

二、研究过程

本课是自然二年级第二学期自然第六单元“电和电路”中的内容。

本单元由“我们每天使用电”“简单电路”“电能通过哪些材料”等内容组成。本单元的学习，以简单电路为研究对象，让学生通过实验、阅读和调查等活动，认识生活用电的主要来源和简单电路的特点，初步学会连接简单的电路，懂得安全操作的重要性，有节约用电的意识。

本单元是在二年级第一学期“会动的玩具”“能量”和“磁铁”等内容教学的基础上，让学生进一步了解一些常见家用电器的用途，探究连接简单的电路和材料的导电性。为三年级第二学期“电路的连接”、四年级第一学期“家庭用电”、四年级第二学期“能量”和五年级第二学期“电的产生和利用”的学习奠定良好的基础。

本课是自然二年级第二学期第六单元“电和电路”的第二课时，是《上海市小学自然教学基本要求（试验本）》主题8“能与能的转化”中的学习内容，学生已经知道一些生活中常见的电器及其用途，知道生活用电的主要来源。通过教学，学生将知道电所流过的通道称作电路，初步学会用一节电池、一只小灯泡和若干导线连接最简单的电路，提高动手操作能力，形成小组合作、主动探究的意识。

本节课的教学目标是：通过“观察小灯泡”的活动，知道小灯泡的组成部分以及各部分的作用，懂得安全使用小灯泡的重要性；通过“观察干电池”的活动，知道干电池的正负极及其作用，提高安全使用干电池的意识；通过“观察导线”的活动，知道导线的组成部分及其作用，懂得正确连接导线的重要性；通过“点亮小灯泡”的活动，初步学会用一节电池、一只灯泡和若干导线连接简单的电路，知道电所流过的通道称作电路，具有小组合作和主动探究的意识。

本课采用“空中课堂”视频课与直播课堂互动相结合，实现教学资源的互补，既有效地帮助学生巩固课堂所学知识，又拓展课外知识，给学生的线上课堂带来不一样的感受。

（一）提出问题，引导学生积极思考

“空中课堂”引导学生观察小灯泡，认识小灯泡的外部和内部结构，知道小灯泡的灯丝分别连接了两个外部连接点。尝试使用一节电池、一个小灯泡和两根导线连接一个简单电路，使小灯泡发光，并且知道电流过的通道叫电路。通过提问和在线交流的方式，对“空中课堂”所学知识进行巩固。接着，根据“空中课堂”的内容，补充介绍小灯泡中的玻璃泡、灯丝、金属架和连接点的作用。然后，观察干电池，介绍干电池的正负极所用的材料，向学生提问干电池的作用。最后，观察导线，介绍导线的组成部分，再向学生提问导线的作用。通过提出一系列问题，加深学生对课堂的关注度和参与度，同时提高学生的独立思考能力（如图1）。

（二）拓展活动，指导学生动手实践

提出通过小灯泡、干电池、导线连接，使小燈泡发光的问题，鼓励学生大胆尝试解决问题，促进学生自主探究。教师先演示使用一节干电池、一个小灯泡和一根导线连接简单电路，鼓励学生利用家里材料积极动手，通过实验自主探究让小灯泡发光的方法，经历科学探究的过程，培养学生的科学思维与乐于探究的能力，享受科学探究的喜悦。同时提出究竟有几种连接方式可以让小灯泡亮起来的问题，引发学生思考，激发其动手实践的欲望（如图2）。

三、研究特色

（一）巧用课前两分钟，激发学生学习兴趣

利用课前两分钟等学生入群的时间，教师可以播放两分钟以内的居家优秀实验视频。在视频播放结束后进行简单的互动反馈，鼓励感兴趣的学生利用家里现有材料，开展家庭实验。丰富且有趣的课前两分钟实验视频，有利于激发学生对科学实验的兴趣，在调动学生主动参与实验的积极性的同时，提高学生的动手能力（如图3）。

（二）妙用线上演示，促进学生动手实践

在居家线上教学的环境下，师生缺乏课堂上所用的配套材料。教师利用身边的替代材料进行实验演示，能够使学生通过模仿操作，初步学会简单电路的连接。同时教师的线上演示，更能激发学生的实验兴趣和创新思维，引导学生积极开动脑筋，利用身边材料进行简单电路的连接，提高动手能力。本案例的这节课中，教师通过线上连接演示，引导学生利用家中替代材料（小风扇、发光二极管、电动机等）连接简单电路，提高学生的动手实验的能力，并理解掌握连接简单电路的要点。

（三）活用激励评价，保持学生学习热情

在线上教学期间，为鼓励学生积极参与自然课堂学习，我们实施了有效的激励评价措施。一方面，从评价表入手，课前出示课堂的评价要求，让学生明确学习目标。课堂结束前组织学生对自己课堂表现进行及时评价，并把获得的星星数量打到互动面板上，教师个别点评进行激励。另一方面，从问题互动入手。以问题链形式贯穿整节课，层层递进。针对积极在互动面板留言和主动连麦回答问题的学生，给予刮卡奖励或参与游戏的机会。丰富多彩的激励评价的方式，有利于持续激发学生的学习热情。

（四）善用身边材料，提升学生探究能力

在进行线上实验教学时，教师引导学生就地取材开展实验探究和科学制作。学生在课前、课中和课后，都可以寻找家中现有的材料进行实验操作。这样，不仅能很好地提升学生的探究能力，也让他们意识到在家里同样可以开展科学探究实验，极大地激发了学生线上学习的兴趣，有效地拓展了实验探究学习的时空，帮助学生在体验中收获科学探究的喜悦。

四、总结与反思

线上教学，如同打一场乒乓球比赛。要打好这场比赛，不仅在于发球的教师，更在于接球的学生。要上好在线课，不仅要让学生从“空中课堂”或教师互动直播中获取知识，更应该鼓励学生在主动获取知识的基础上提升能力、发展思维。在教学中，教师线上演示实验操作，可以较好地激发学生的学习兴趣，提升学生动手能力，更能够引导学生通过线下实践操作，思考如何利用家里有限的资源开展科学探究、解决实际问题，有效融入技术与工程思维。

当然，在教学中也存在一些不足之处。有的学生家里没有合适的材料用来连接简单电路，在后续的教学过程中，可以让学生动手画一画简单电路图。对于有问题的电路图，可以采取个性化批改并提出修改的建议；对于多次出现同样错误的电路图，可以在后续課时，引导学生交流讨论，并由教师进行集中讲评。

参考文献

[1]吴俊.科普场馆中利用物理科学实验对小学生进行科学普及的设计与研究[D].青岛：青岛大学，2020.

[2]汪兰.小学自然学科基于课程标准的综合实践活动：以《电的产生与利用：无需燃料的发电》为例[J]新课程（小学），2019（10）：128-129.

[3]谷加璐，李光明.STEM教育在中职电工电子技能教学的运用[J]电子元器件与信息技术，2021（10）：108-110，131.