《小学科学趣味实验的校本开发与实施研究》
中期研究报告
执笔人：常州市博爱小学 吴萍
一、研究背景
（一）实验对于培养学生科学素养具有重要意义
孩子对未知事物的探究兴趣有着与生俱来的好奇心，从某种意义上讲孩子就是天生的科学家。而孩子们的探究活动往往是盲目的、不规范的，这就需要教师通过趣味实验，使孩子们在实践中从逐步了解、学习、熟悉、习惯，并遵从科学家和科学共同体的游戏规则，在实验过程中培养自己的动手、动脑能力以及观察、想象、归纳推理能力，才能使得孩子从天生的科学家成长为真正的科学家。
（二）小学科学实验教育趣味性下降
新课程改革后，科学教材发生了较大的变化，科学实验随着教育理念的变化也随之发生了改变，由原先注重知识教学过渡到注重培养学生的探究能力和激发学生的创造精神，由注重实验结果过渡到注重探究过程。在这一转变中，很多学校及教师产生了不适应，尤其是科学探究背景下的小学科学实验，对教师、学生及实验器材都提出了更高的要求，由于有的教师实验依然保留有中学理、化、生等实验的痕迹，操作难度大，没有什么趣味性，不大喜欢上实验课；有的教师实验以演示为主，包办代替，草草了事，导致学生对实验不甚了解，造成了实验的趣味性及可操作性下降，影响了科学教学的质量。小学科学趣味实验的开发突出了过程与方法的重要性，将对探究实验教学起到了重要的推动作用，更强调学生在实验过程中的主体性体验。
（三）教材中实验不能完全满足学生探究的需求
科学探究活动是一个连续的过程，很多科学实验活动不可能在40分钟内得到学生的充分理解，需要课外继续开展；同时一
些和课堂实验相关的探究活动也是科学学习的重要内容，需要在课外进行操作和实践，可用于解决一些实际生活中碰到的问题。由于受到课堂是学习主阵地的传统意识的影响，学生总是把学习活动印刻在课堂上，因此他们离开课堂主动开展实验的习惯很难养成。一是主要学科语、数、英的学习任务繁重，学生没有时间主动进行课外探究；二是课外延伸的探究活动趣味性不强，作业的意味浓厚，不能激发学生主动积极的探究热情。
综上所述，我们课题组希望通过小学科学趣味实验校本开发与实施的研究，旨在改变科学实验操作繁杂、趣味性不高，对师生的吸引力下降的现状，设计一些简单易行、趣味性强、实验器材通用性大，并且符合课标要求的实验设计。学生通过一个个趣味小实验，既学习了有关科学知识和技能，又能学以致用，提高自身的科学素养。
二、概念界定
实验：是指为了某个问题，而在相应领域内进行的明确、具体、可操作、有数据、有算法、有责任的技术操作行为。在人们的实验行为当中，既有为了发现或验证某种理论而进行的，需要做很长时间的实验，也有检验某个简单原理或者进行简单发明创造的实验，后者也可以称为小实验。本课题就是选择这样的小实验进行研究。
趣味实验：是指简单易学，生动有趣的科学小实验。实验中的材料都是日常生活中容易找到的物品，实验操作方法比较简单，易操作。通过做趣味实验，可以培养学生对自然事物的好奇心,激发他们探索科学的兴趣，锻炼他们的动手能力、观察能力和思维能力。
小学科学趣味实验校本开发与实施研究：趣味实验有很多，但本课题所选用的趣味实验具有一些要求：取材方便，贴近学生生活，符合年龄特点的实验；不是单一的演示或操作，揭示原理，而是加入了如何收集、记录数据，展示实验过程和结果的探究目标主题式组合实验；以校为本，能解决学校的科学教育教学实际问题的实验。本课题是在2017年9月一年级为开设起始年级背景下，为激发学生探究科学实验的兴趣，提升学生科学素养，以本校科学教学中的问题为导向，由教师学生共同实施并操作的研究活动。
三、研究目标
1．初步形成适合本校学生趣味实验的案例集和资料包。
2．在趣味实验的探究过程中，提升学生实验探究的能力，激发科学学习的兴趣，培养科学的思维方式，形成正确的科学态度，提高解决问题的能力。
3．通过课题研究，教师初步具备开发与实施趣味实验课例的教学能力。
四、研究内容
1. 对本校学生科学实验现状的调查研究
2．符合学情的趣味实验内容的选择策略研究
3．小学科学趣味实验校本系列主题设计研究
4. 小学科学趣味实验指导策略的研究
5. 小学科学趣味实验评价策略的研究
五、研究过程、方法及成效
（一）对本校学生科学实验现状的调查研究
1.拟定调查问卷
课题组共同商议，对学生进行科学实验现状问卷调查。本次测试最初采用参考了江苏省公民素质大赛的问卷，具有普适性，但为使调查结果更加贴近我校三~五年级小学生的科学实验现状，课题组参考了最新版《小学科学课程标准》，对问卷修改后，最终编制了本课题的调查问卷。
课题组就调查所呈现的问题进行反思，明确了选择科学实验内容要更加贴近学生的需求，在一定程度上要尊重学生的意见和建议，实现趣味化、生活化与系统化，进行有策略地选择，整体规划，系统设计，以此来激发学生实验学习兴趣，提高他们主动实验的能力。
（二）符合学情的趣味实验选择策略的研究
1. 趣味实验选择策略一：相同原理，不同材料
我们课题组在寻找趣味实验的过程中发现，有很多实验的原理都是相同的，但对学生的吸引程度和产生的实验效果却大相径庭。因此课题组根据学生的实际情况和实际教学需求，对教材中的实验内容进行适当的优化与拓展，整理出趣味实验资料包，以提供给教师与学生更多的选择余地，方便对问题进行深入研究。
2. 趣味实验选择策略二：相同材料，不同原理
我们发现比起实验室里专业的仪器，用随手拿来的材料做实验更容易吸引孩子们的好奇心。依据这点，老师们进行了大范围搜集资料，并从中筛选出了材料易寻，又有价值的趣味实验。
3. 趣味实验选择策略三：特定情境下的归类
成员在搜集整理趣味实验时，还发现了一些实验是可以放在特定情境下实施的：例如有按季节分类的趣味活动项目；有按文化节日分类的趣味实验项目；还有科技节为支撑的跨学科趣味活动项目。
（三）小学科学趣味实验校本系列主题设计研究
经过前期的整理，趣味实验的资料清单已经建立起来了，如要投入使用还需要进行设计。经过商议，课题组老师对趣味实验嵌入课堂内容进行了整体布局，以纵向挖掘和横向拓展为线索进行设计：
1．纵向挖掘，嵌入补充
2.
横向拓展，活动设计
（四）小学科学趣味实验指导策略的研究
在研究过程中，课题组老师发现孩子对于实验探究有着与生俱来的好奇心，由于他们这一阶段生理和心理的特征，导致要靠他们自己完全独立探究，持续不断保持好奇心不太现实。因此，有目的地探究活动和延续实验热情还需要老师的帮忙。
（五）小学科学趣味实验评价策略的研究
科学课程的过程性评价应能促进学生科学素养的形成与发展，在趣味实验中要了解学生多方面的需求，发现和发展学生多方面的潜能。
我们主要从四方面来建立科学合理的课程评价体系。
六、研究的其它成果
（一）通过研究，提升学生科学素养
由于本课题的实施社团活动的集中锻炼，学生们的科学实践能力大大提高，在一年多课题研究时间内，很多同学积极参加省市举办的各类科技竞赛活动，除我校的特色科技模型各类竞赛频获全国、省、市的各奖项外，我们还组织学生参加科学学科类的各项竞赛，均获得了好成绩，充分展示了我们课题研究的成果。其中连续组织近百名学生参加区、市的科技创新大赛，和创新实验大赛，都取得了不错的成绩。
（二）通过研究，成就教师专业成长
1．促进了教师自身的专业成长
通过该课题研究，教师能站在全面发展学生素养的高度充分挖掘科学教材内容的价值，科学设计教法、学法，合理安排趣味实验教学程序，提高了课堂实验教学的效率和效益。利用基本功大赛、优质课评比等平台不断锤炼自己，为自身教学能力的提高打下坚实的基础。
