小學(xué)科學(xué)沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐研究

摘 要：科學(xué)課程是引領(lǐng)學(xué)生研究自然現(xiàn)象、發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律的重要課程。在小學(xué)階段，科學(xué)課程是重要的科學(xué)啟蒙平臺(tái)，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展有著重要作用。隨著教學(xué)改革的不斷推進(jìn)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已經(jīng)成為科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，如何讓學(xué)生更好地利用實(shí)驗(yàn)提升科學(xué)素養(yǎng)成為相關(guān)教師探索的主要課題。文章從沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵出發(fā)，論述了小學(xué)科學(xué)沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐策略，以供參考。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué)；沉浸式；實(shí)驗(yàn)教學(xué)

作者簡(jiǎn)介：周焱（1995—），女，江蘇省蘇州市吳江區(qū)鱸鄉(xiāng)實(shí)驗(yàn)小學(xué)教育集團(tuán)流虹校區(qū)。

小學(xué)科學(xué)是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)認(rèn)知啟蒙的重要課程，對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)發(fā)展有重要作用?？茖W(xué)知識(shí)源于人們對(duì)生活的探索和實(shí)踐，小學(xué)科學(xué)是一門理論性、實(shí)踐性與探究性較強(qiáng)的學(xué)科?？茖W(xué)課程離不開實(shí)踐［1］。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是有效的實(shí)踐性教學(xué)的重要組織形式，能使學(xué)生通過觀察、分析、操作獲得知識(shí)與技能。因此，在小學(xué)科學(xué)課堂中，教師要積極開展高效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，引導(dǎo)學(xué)生將理論有效地應(yīng)用于實(shí)踐，推動(dòng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的全面發(fā)展。

一、沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)涵

沉浸是一種狀態(tài)，是人們?nèi)硇牡赝度牖顒?dòng)中，不受其他干擾，在活動(dòng)體驗(yàn)中感受愉悅、趣味和創(chuàng)造的過程。沉浸式教學(xué)是一種以學(xué)生為主體的教學(xué)模式，它更注重學(xué)生自身的體驗(yàn)感，以興趣為驅(qū)動(dòng)，推動(dòng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)。在小學(xué)科學(xué)課堂中，沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是教師通過組織多樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，讓學(xué)生沉浸于課堂，使他們?cè)谂d趣的推動(dòng)下積極主動(dòng)地去獲取科學(xué)知識(shí)，提升探究技能，同時(shí)使學(xué)生在動(dòng)手操作的過程中有效地提高分析問題、解決問題的能力，讓他們真正感受到科學(xué)學(xué)習(xí)的樂趣，從而發(fā)自內(nèi)心地開展科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)［2］。

沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義在于能有效激發(fā)學(xué)生的興趣，從學(xué)生的需求出發(fā)，基于學(xué)生的科學(xué)思維發(fā)展規(guī)律，讓學(xué)生進(jìn)行更深層次的科學(xué)探索，從而不斷提升其科學(xué)探究技能、科學(xué)思維和綜合科學(xué)素養(yǎng)。小學(xué)階段的學(xué)生科學(xué)思維尚處于初始階段，此時(shí)他們對(duì)生活中的事物往往有極強(qiáng)的興趣，如果教師不對(duì)其進(jìn)行合理的引導(dǎo)，就會(huì)磨滅他們科學(xué)探索的主動(dòng)性，影響他們科學(xué)能力的發(fā)展。小學(xué)生天性活潑好動(dòng)，喜歡追尋感興趣的事物，由此可見，以興趣為核心的沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提升其科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)能力最有效的形式。教師應(yīng)當(dāng)在教學(xué)中充分結(jié)合學(xué)生的身心特點(diǎn)，以沉浸式教學(xué)的方式豐富他們的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。

二、小學(xué)科學(xué)沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐策略

實(shí)驗(yàn)是學(xué)生內(nèi)化書本理論知識(shí)的有效方式，在小學(xué)階段，學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)有一定的興趣，如果能讓他們親身實(shí)踐，就更容易加深其對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解。所以，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)教學(xué)非常重要，教師應(yīng)當(dāng)依據(jù)沉浸式教學(xué)理論，用沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)推動(dòng)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐，以提升其科學(xué)探索技能。

（一）巧設(shè)懸疑，提升學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)興趣

小學(xué)生專注力不足，往往只注意自己感興趣的事物，在學(xué)習(xí)與生活中容易被興趣左右。在小學(xué)階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果往往與興趣密切相關(guān)。根據(jù)學(xué)生身心特點(diǎn)，教師可以創(chuàng)設(shè)巧妙的教學(xué)情境，提高教學(xué)的趣味性，集中學(xué)生的注意力，激發(fā)他們對(duì)課堂學(xué)習(xí)的興趣，從而促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，提升課堂教學(xué)效率［3］。而沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣的教學(xué)方式，它能通過激發(fā)學(xué)生興趣來提高教學(xué)效率。因此，教師要著眼于學(xué)生的興趣，巧設(shè)懸疑，用有趣的問題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，引導(dǎo)他們積極開展實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

以教科版三年級(jí)上冊(cè)“水到哪里去了”的教學(xué)為例，水是生命之源，水在人們的生活中發(fā)揮著重要的作用。那么，到底哪里有水呢？水又以怎樣的形態(tài)存在于地球上呢？這是本課中學(xué)生需要了解的關(guān)鍵點(diǎn)。在研究水的形態(tài)和特征的實(shí)驗(yàn)中，在傳統(tǒng)教學(xué)方式下，教師多以引導(dǎo)學(xué)生觀察、思考為主，而在沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以通過一些懸疑問題調(diào)動(dòng)學(xué)生思考和實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性，讓他們自主探索，高效實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。例如，教師可以提出疑問：“有人說水無處不在，你們覺得對(duì)嗎？為什么？請(qǐng)用實(shí)驗(yàn)的方式來佐證?！边@樣的問題會(huì)激發(fā)學(xué)生的探索興趣，促使他們積極地通過實(shí)驗(yàn)探究水的不同形態(tài)。

再如，在教學(xué)教科版三年級(jí)上冊(cè)“水和食用油的比較”時(shí)，教師可以向?qū)W生提出“水和食用油這兩種液體放在一起會(huì)融合嗎？”等問題，以激發(fā)學(xué)生的求知欲，這樣學(xué)生會(huì)更加專注地接受教師的教學(xué)。之后，教師可以與學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕涣?，并提出問題：“請(qǐng)你說說水和食用油會(huì)融合在一起或不會(huì)融合在一起的理由。”有些善于觀察的學(xué)生會(huì)結(jié)合生活中的例子解答，如喝雞湯時(shí)，雞湯表面會(huì)漂著一層油。這樣一來，學(xué)生的探索積極性便被很好地調(diào)動(dòng)起來，為接下來進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和歸納結(jié)論奠定了良好的基礎(chǔ)。

（二）鼓勵(lì)自制，豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)

小學(xué)階段的學(xué)生更喜歡參與真實(shí)的操作活動(dòng)，尤其是需要他們發(fā)揮自主性和想象力的活動(dòng)。他們能在這樣的活動(dòng)中充分發(fā)揮自主性，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新與突破。但是在當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分教師會(huì)忽視學(xué)生探索知識(shí)的基礎(chǔ)體驗(yàn)，喜歡運(yùn)用已有材料或器材來引導(dǎo)學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)。而實(shí)驗(yàn)材料的收集準(zhǔn)備是沉浸式實(shí)驗(yàn)非常重要的環(huán)節(jié)，學(xué)生如果能自制材料，并在實(shí)驗(yàn)過程中自主地運(yùn)用材料，那么就能獲得更完整的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，這能促使他們更好地沉浸于實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中。因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要積極鼓勵(lì)學(xué)生自制材料，自主準(zhǔn)備器材和開展實(shí)驗(yàn)，從而提升教學(xué)效果。

以教科版三年級(jí)上冊(cè)“天氣”的教學(xué)為例，天氣對(duì)我們的生活和學(xué)習(xí)都有著重要影響，在生活中，我們常常會(huì)看到氣溫預(yù)報(bào)、降雨量預(yù)測(cè)等有關(guān)天氣的信息，這些都是由相關(guān)人員觀察、研究、分析得來的數(shù)據(jù)。那么，到底怎樣去觀測(cè)天氣，怎樣測(cè)量降雨量等天氣數(shù)據(jù)呢？在“測(cè)量降雨量”的實(shí)驗(yàn)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手制作雨量器。教師可引導(dǎo)學(xué)生依據(jù)收集的降雨數(shù)據(jù)，結(jié)合當(dāng)?shù)貧庀笈_(tái)的降雨量等級(jí)報(bào)告，經(jīng)過對(duì)比與分析，自主制訂雨量等級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。在這種自制實(shí)驗(yàn)器材、自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的過程中，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)會(huì)更深刻、更全面，他們會(huì)主動(dòng)利用材料，制作器材，積極構(gòu)思實(shí)驗(yàn)對(duì)比分析方法，并結(jié)合自己的興趣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。這樣一來，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣就會(huì)大大提升，實(shí)驗(yàn)效果也得到提高，他們就能在充分的自主環(huán)境下獲得更好的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。

（三）合作探究，提升動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

探究活動(dòng)是科學(xué)學(xué)習(xí)的有效途徑。探究過程具備一定的開放性和挑戰(zhàn)性，學(xué)生充分發(fā)揮自己的潛力，主動(dòng)參與其中，能感受到實(shí)驗(yàn)的趣味性，因此，在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中開展豐富的探究活動(dòng)是有必要的。而小組合作探究模式是探究活動(dòng)的重要形式，其強(qiáng)調(diào)學(xué)生之間的合作與溝通，讓學(xué)生在小組合作學(xué)習(xí)中充分發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)，這樣的團(tuán)隊(duì)合作方式能使學(xué)生的沉浸式體驗(yàn)更加真實(shí)、全面。因此，教師要積極地組織小組合作探究活動(dòng)，以豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，促進(jìn)他們動(dòng)手能力的提升。

以教科版四年級(jí)上冊(cè)“運(yùn)動(dòng)和力”的教學(xué)為例。生活中每時(shí)每刻都在發(fā)生運(yùn)動(dòng)，那么到底什么是運(yùn)動(dòng)呢？物體是怎樣運(yùn)動(dòng)的呢？對(duì)此，在“用氣球驅(qū)動(dòng)小車”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以組織學(xué)生開展合作探究，讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，與小組成員分工合作，充分發(fā)揮自己的潛力，完成探索實(shí)驗(yàn)，這樣能有效地開展沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)［4］。根據(jù)學(xué)生的優(yōu)勢(shì)，教師可以輔助學(xué)生合理地劃分合作學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生以小組為單位合作收集、制作實(shí)驗(yàn)材料，協(xié)作完成實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行記錄、分析。這種合作式的探究活動(dòng)，能大大提升學(xué)生的探究主動(dòng)性，讓他們自己動(dòng)手操作，最終獲得實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ娜姘l(fā)展。

再如，在教學(xué)教科版四年級(jí)上冊(cè)“聲音的傳播”一課時(shí)，教師便可以讓學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，合作完成本課要求開展的實(shí)驗(yàn)。教師可以讓學(xué)生在課前做一個(gè)“土電話”。這種“土電話”是大部分學(xué)生小時(shí)候都見過甚至玩過的東西，會(huì)讓他們感到親切。教師可以要求各小組在組長(zhǎng)的帶領(lǐng)下，兩兩配合分別使用“土電話”來傳遞自己的悄悄話。在這個(gè)過程中，若出現(xiàn)“土電話”不能傳遞悄悄話的情況，小組組員要共同思考出現(xiàn)這種情況的原因，嘗試多種實(shí)驗(yàn)操作。之后，教師再提問學(xué)生：“聲音是怎樣從‘土電話的這個(gè)杯子傳到另一個(gè)杯子的？”有了這樣一個(gè)邊玩邊探索的過程，學(xué)生會(huì)積極發(fā)表自己的看法。做實(shí)驗(yàn)是很多學(xué)生喜歡的學(xué)習(xí)活動(dòng)，通過做實(shí)驗(yàn)，他們的求知欲會(huì)被充分激發(fā)，這個(gè)時(shí)候的課堂既是互動(dòng)性強(qiáng)的，又是非常有序的，這正是科學(xué)課的魅力所在。

（四）交流互動(dòng)，發(fā)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思維

有效的交流與互動(dòng)是推動(dòng)學(xué)生進(jìn)入沉浸式學(xué)習(xí)狀態(tài)的良好方式。小學(xué)生喜愛與同伴共同學(xué)習(xí)、活動(dòng)，他們能在與同伴的溝通交流中，快速地提升思維能力和認(rèn)知水平，有效拓展科學(xué)思維，從不同角度了解科學(xué)的奧秘。依據(jù)小學(xué)生的心理特點(diǎn)，教師應(yīng)當(dāng)積極地在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中組織交流活動(dòng)，尊重學(xué)生的主體地位，讓學(xué)生能全身心地投入對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索和挖掘活動(dòng)中，從而有效促進(jìn)學(xué)生科學(xué)創(chuàng)新力和創(chuàng)新思維的發(fā)展。

以教科版四年級(jí)上冊(cè)“食物中的營(yíng)養(yǎng)”的教學(xué)為例，生活中有多種多樣的食物，有的食物有營(yíng)養(yǎng)，有的食物卻缺少營(yíng)養(yǎng)。那么，到底怎樣才能知道哪些食物有營(yíng)養(yǎng)且有哪些營(yíng)養(yǎng)呢？對(duì)此，在“探索食物中的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要積極組織學(xué)生圍繞食物的話題進(jìn)行交流互動(dòng)，先讓學(xué)生談一談平時(shí)吃過哪些食物，從食物的配料表中發(fā)現(xiàn)它們含有哪些營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，再鼓勵(lì)學(xué)生探討如何探索食物中不同的營(yíng)養(yǎng)成分。學(xué)生可以在探討中提出一些可行的實(shí)驗(yàn)方案或驗(yàn)證方法等。通過這種互動(dòng)交流，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程和可能出現(xiàn)的結(jié)果會(huì)有更全面的認(rèn)識(shí)。在交流過程中，他們的思維會(huì)更加發(fā)散，能積極地相互建議、相互鼓勵(lì)，從而有效地發(fā)展創(chuàng)新思維。

（五）結(jié)合生活，豐富實(shí)驗(yàn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)

學(xué)生在科學(xué)課堂中學(xué)習(xí)到的科學(xué)知識(shí)往往都能運(yùn)用到生活中。比如裝修常用的螺絲釘上面的螺紋和盤山公路都是利用了斜面能省力的原理。又如，班級(jí)里有些學(xué)生戴的眼鏡是中間比邊緣薄，看著有些內(nèi)凹的近視眼鏡；而有些同學(xué)戴的是中間比邊緣厚，看著有些凸起的遠(yuǎn)視眼鏡。這些眼鏡分別用到了凹透鏡和凸透鏡的原理。此外，在三年級(jí)的科學(xué)課上，教師還會(huì)仔細(xì)全面地介紹蠶，包括它們的特征、生活習(xí)性、生命周期等，并且會(huì)發(fā)蠶卵給學(xué)生拿回家養(yǎng)。這些內(nèi)容都與生活息息相關(guān)，學(xué)生對(duì)其往往有著濃厚的興趣。因此，教師可以將科學(xué)課程學(xué)習(xí)與生活結(jié)合起來，這樣不但能使科學(xué)課程更有吸引力，而且可以培養(yǎng)學(xué)生的能力素養(yǎng)和道德素養(yǎng)。

將科學(xué)教學(xué)與日常生活相結(jié)合，可以提升科學(xué)課程的趣味性，讓學(xué)生進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到學(xué)習(xí)科學(xué)的重要性。教師從生活經(jīng)驗(yàn)入手，將日常生活中的事物或是發(fā)生的事情引入科學(xué)課堂，能架起科學(xué)和日常生活之間的橋梁，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探索欲，使學(xué)生更主動(dòng)、更積極地去發(fā)現(xiàn)科學(xué)的神奇。

結(jié)語

科學(xué)是小學(xué)階段的重要課程，而開展探究活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。隨著時(shí)代的發(fā)展，科學(xué)課堂教學(xué)更強(qiáng)調(diào)學(xué)生的自主性和主動(dòng)性，因此，開展有效的科學(xué)實(shí)驗(yàn)就成了推動(dòng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升的重要途徑。結(jié)合上述實(shí)踐研究我們能發(fā)現(xiàn)，沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)比簡(jiǎn)單的演示、解讀的教學(xué)方式更能抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)，發(fā)展他們的科學(xué)能力和科學(xué)思維。因此，基于小學(xué)生的特點(diǎn)，教師應(yīng)當(dāng)重視沉浸式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開展，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)的趣味性，讓學(xué)生能輕松愉快地學(xué)習(xí)科學(xué)、探索科學(xué)、掌握科學(xué)，最終實(shí)現(xiàn)科學(xué)素養(yǎng)的全面提升。

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