陶詩羽 張靖 薛婷婷

摘要：小學科學是一門綜合實踐性課程，小學階段和其他學段不同的是小學階段的科學知識屬于基礎性知識，內(nèi)容范圍廣，學習深度淺，重視科學啟蒙，培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。[1]一直以來科學實驗活動都備受重視，近年來的活動的組織設計發(fā)展的越發(fā)多姿多彩。筆者認為不同的設計觀念之間可以相互借力融合使用，但可惜目前小學低年級階段對于科學實驗活動研究理論較多實踐較少，使得小學低年級科學研究不夠深入流于表層。

關鍵詞：科學實驗活動、低年級活動設計組織觀念、科學素質

一、低年級實驗活動設計觀念

科學實驗活動作為科學學習的載體和工具，給小學低年級科學增加了活動趣味，對于科學實驗活動設計，從不同的理念出發(fā)產(chǎn)生了不同的設計組織觀點，以下為當前較為流行的集中設計組織觀念：

1.小學低年級科學中的STEM理念

STEM是一種將科學、技術、工程及數(shù)學進行深度融合的新型教育模式，它十分關注各學科間的融合。除跨學科這一主要特征以外，STEM教育還具有趣味性、合作性及情境性等特點。

教師在實際教學應用時需要結合低年級學生生活，從學生日常生活中尋找學習資源，在跨學科時需要借助圖示、兒童化的語言來引導幫助學生，尤其是與小學低年級數(shù)學學科和道法社會實踐課程的結合，在設計時要注意創(chuàng)造性能力的培養(yǎng)而不能局限于課本中簡單的理論知識，如：認識方向這一課，可借助圖示和日常學校社區(qū)生活以及數(shù)學課程中空間觀念來共同設計，低年級學生有豐富的想象力和創(chuàng)造力，可以讓學生在信息技術的幫助如AR地圖的幫助下，由城市社區(qū)設計來感知方向與空間，以及其中蘊含的科學知識。

2.小學低年級科學童趣化理念

小學童趣化活動設計觀念強調科學學習興趣的培養(yǎng)，挖掘小學生科學能力及創(chuàng)新發(fā)展?jié)撃?，在情景引入和課堂開頭起到很棒的促進學生投入課堂的作用。[2]強調兒童的認知發(fā)展，強調課堂實驗活動的趣味性和游戲性，[3]強調童真、童趣色彩，融合兒童天馬行空的想象，重視學生情感經(jīng)驗累積，課堂重在讓學生對于科學產(chǎn)生好奇，在玩中學，主張設計開展探索類實踐活動和辯論賽、知識競賽及手工比賽等競賽類活動。

童趣化觀念在小學低年級教學中運用廣泛，尤其是在科學啟蒙方面，課堂設計活潑生動，充滿兒童化的語言和好奇心，在課堂上，學生通過各種各樣的游戲中探索科學知識，課后，在生活中通過游戲活動來培養(yǎng)觀察記錄等基本科學能力，形成對科學學習的熱愛。

3.三維融合觀念

新課程改革在課程目標上，提出了“三維目標”的整合，即強調知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價值觀個方面的整合，使課程的目標實現(xiàn)了由知識本位向學生發(fā)展本位的轉向?；谌S融合的設計觀念為基于STEM理念的設計組織觀念制定合適目標提供了方向，降低低年級的學生學習的門檻，使學習的路徑更為清晰。幫助童趣化設計組織觀念在保證較高游戲性、自由度的同時更具體系和深入性。

二、關于三種觀念融合應用的建議

以上三個觀念在低年級教學實踐中都面臨一些問題。

低年級科學課堂上基于STEM理念的設計組織觀念在應用時存在低年級學生難以實現(xiàn)對課堂的投入，在自主學習時和交流展示時難以保持長久的興趣，并且低年級不同學科的融合受到學生學習遷移能力的限制，需要教師大量有效的指導。

基于童趣化理念的設計觀念則存在雖適應低年級兒童心理但對于科學知識的深入自主探索不夠的問題。

基于三維目標融合的設計組織觀念在低年級如何有效實現(xiàn)三維融合并且讓學生在學習和生活中有具體體現(xiàn)存在困擾。

為此，研究者們將這些問題簡單總結為：STEM觀念趣味化、童趣化觀念實驗深刻化、三維目標融合具象化。

1. STEM觀念趣味化

為了讓STEM觀念更好地融入低年級課堂，活動設計組織需從學生角度出發(fā)，做好生本教育，創(chuàng)設話題、情境讓學生自主探知，充分發(fā)揮低年級學生的想象力、創(chuàng)造力。豐富課堂體驗，在課程中利用童趣化觀念豐富實踐活動形式，比起完全以教材為標準，嚴肅枯燥地講解指導，在課堂中可以結合童趣化觀念增加游戲活動的比例，這更能吸引低年級學生投入課堂，通過視覺、聽覺、觸覺等感受來得到心理感悟與啟發(fā)。[4]

低年級兒童具備一定的心智能力，擁有很強的好奇心和求知欲，并會用求知好奇的眼光看待和探索未知世界，低年級科學課強調實踐化，在此階段帶著目的的游戲是促進學生學習強有力的催化劑，是學生的工作和必須經(jīng)歷的體驗活動，學生可以通過游戲學到很多東西。[5]

低年級實驗活動可在設計和組織時基于兒童的這些特征，通過STEM跨學科學習綜合提升兒童的科學素養(yǎng)并且能合理解釋和預測自然現(xiàn)象。[6]游戲是兒童在原有的經(jīng)驗經(jīng)歷體系的活動，可以加強原來知識體系和提升原有的能力。[7]

STEM觀念在設計組織活動時需要讓學生學習發(fā)現(xiàn)不同學科間相互關聯(lián)的知識并用它們來解決問題。[8]對于低年級學生而言這是相當困難的，為了讓低年級學生的學習邏輯更加清晰，教師在設計組織活動前，可以借助三維目標來預測學生在活動中大體可以借助哪些學科知識，結合過程目標，圍繞某個涉及不同領域的大觀念，將不同學科知識按照一定的邏輯進行整合，從而將看似分散的學科知識結構，[9]幫助學生達到最終目標。

在學習產(chǎn)出環(huán)節(jié)，從前期的項目規(guī)劃、操作系統(tǒng)的安裝和控制、道具的準備制作，到后期的原理報告以及宣傳工作都需要學生自己完成，[10]這對于低年級學生而言要求過高，設計組織中，活動主題和目標的設置應符合低年級學生以具體經(jīng)驗為主的心理特點，結合低年級三維目標中知識與技能、過程與方法要求來選擇適當?shù)幕顒?，避免為了實施STEM觀念而實施。

2.童趣化觀念實驗深刻化

童趣化觀念主張通過游戲活動來讓學生投入課堂中，在小學低年段開展將科學探究作為實驗活動的主要組織方式是受到了建構主義的影響，強調知識的動態(tài)性引申至活動開展是組織形式的動態(tài)性，要從學生原有的知識中引導學生創(chuàng)造出新的知識，以此達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新力和科學素質的目的。[11]

對于低年級的學生來說正好適應了他們注意力時間短、需要大量刺激的特點。主要的游戲活動類型有劇情探險類、感官體驗類、趣味益智類等。但小學低年級科學學習不止需要活動的趣味性，還需要在活動中促進學生科學素養(yǎng)的提升和科學思維的系統(tǒng)培養(yǎng)。童趣化的設計師一個好的開端，但要另其發(fā)揮更深刻的作用，需要借助STEM觀念的合作性、跨學科綜合性，通過組織學生提出問題，交流觀點，大膽預測，設計實驗，搜集并簡單分析數(shù)據(jù)，得出結論，表達自己看法為主要流程。低年級學生在這樣的組織形式中進行活動，逐漸轉變原來幼兒時期的短時的、追求刺激性的心理特點，為了幫助學生，教師在組織活動時大都選擇更符合學生心理的短期實驗。[12]

3.三維目標融合具象化

小學科學中三維目標的融合對于大多數(shù)教師而言，存在著考察難度大的問題。STEM觀念在低年級的運用中包含了結合包括科學在內(nèi)的自然知識、社會需要和基本研究技能的訓練，在活動中，學生需要在合作中完成真實情景投入、頭腦風暴、整合知識、方案制定、測試優(yōu)化、分享交流六個過程，學生進行活動時需要尋找不同學科相通處，靈活并創(chuàng)造性地實現(xiàn)對科學知識的運用，并且形成跨學科綜合的知識網(wǎng)絡，在此過程中學生需要運用搜集、整理、統(tǒng)計等不同的研究方法，并進行對比、改進、融合。

對于情感態(tài)度價值觀致力于目標的融合實現(xiàn)，許多教師都指出過于抽象，存在形式主義問題。童趣化設計中用兒童的視角看待世界這一理念對熱愛生活、熱愛科學，追求科學精神和科學真理等感性材料積累有著促進和顯化作用。童趣化觀念以在玩中學，在學中玩為核心，學生通過活動產(chǎn)生熱愛學習科學的情感。

參考文獻：

[1]張麗娥.小學科學實驗中學生探究學習與實踐技能提高策略[J].成才之路，1008-3561（2021）30-0076-02

[2]劉紅霞.小學科學課中生活化、童趣化探究情景創(chuàng)設的策略研究[J].新學，2019，（24）.77

[3]劉紅霞.小學科學探究中“童趣化”伙伴學習內(nèi)容的設計和實施[J].《小學教學研究：理論版》，2021

[4]祝智庭，雷云鶴.STEM教育的國策分析與實踐模式[J].電化教育研究，2018，39（1）

[5]陳嬋.基于游戲化教學的小學數(shù)學案例設計與實踐[D].武漢：華中師范大學，2017.

[6]整合與突破——解析STEM教育的“方程式”（上）[J].教學管理與教學研究，2017，2（7）.

[7]JennieLindon.UnderstandingChildDevelopmentLinkingTheoryandPractice：LinkingTheoryandPractice[J].twicethisweekinconsumerelectronics，2016.

[8]林藝虹，鄭子山，鐘文婉.基于STEM的小學科學教學實踐探索[J].閩南師范大學學報：自然科學版，2018，31（3）：127-132.

[9]海婷.基于stem的小學科學生本課堂的構建研究[J].文理導航，2021（9）.

[10]聶炬.STEM教育視角下小學科學教學路徑探究[J].基礎教育研究，2020（9）：35-37.

[11]超越與變革[M].高等教育出版社，柯清超，2016

[12]張麗娜.小學科學探究性教學研究[J].教育現(xiàn)代化，2018（16）

作者簡介：陶詩羽（2001年7月），女，漢，浙江，學生，本科，嘉興學院，研究方向：文學分析。