农林技术学院小学科学教育教研室 燕翔

一、课程基本概况

《小学科学实验操作与原理》是面向小学科学教育专业开设的一门学科基础课程，是以科学实验为基础，以设计和制作为核心的实验课程，旨在培养学生的动手操作能力、发现、分析和解决问题的能力，设计实验的能力和科学探究精神等。通过教学，使学生了解科学实验与制作的现状、意义和方法。让学生通过查阅文献资料，了解目前实验设计的动态，引导学生自己准备实验器材，自己设计实验，体验科学探究的过程，通过科学实验探究，展示实验设计成果，激发学生的主动性、创造性和创新性，为今后从事小学科学教育教学、进行科学研究奠定良好的基础。

2022-2023学年第一学期《小学科学实验操作与原理》（首开课）的开课情况：

二、主讲教师简介

燕翔（1969-），农林技术学院副教授，市直教育系统优秀教师，陇南师专第一届中青年骨干教师。主讲化学教育专业的《无机化学》、《无机化学实验》，小学科学教育专业的《基础化学》、《基础化学实验》等课程。多次获甘肃省“挑战杯”、甘肃省大学生化学竞赛优秀指导教师，获校教学成果二等奖、精品课程奖，发表国内核心期刊论文13篇，主编出版教材1部。

三、课程建设及应用情况

1.精心备课

《小学科学实验操作与原理》是一门旨在培养学生设计实验并进行探究的实验课，根据大纲规定，多数实验所需的仪器设备是成套的、特定的，如机械传动仪、电影原理仪器、人体发电仪器、千人震仪器、记忆合金丝等等，这些仪器设备科学实验室虽有现成的，但是在学生居家、线上教学条件下，根本无法利用实验室的这些仪器开展教学，也没有仿真实验系统，这些给实验教学带来极大困难。教学中科任教师认真钻研本课程教学大纲和小学科学课程标准，查阅资料，了解小学科学实验设计制作的现状、改进，针对学生居家的现实条件，选择设计了一些能够利用身边常见的材料、物品来开展实验的项目，搜集实验改进文献资料，如火山喷发，共计搜集到大象牙膏模拟法、火柴模拟法、碱金属模拟法、土豆泥番茄酱模拟法、重铬酸铵模拟法、小苏打模拟法、环氧树脂二极管模型等七种模拟实验，并在课件中进行讲解、观看视频，拓展了视野和思路。结合小学科学课程标准，设计了《气悬球》、《年轮》等9个选做实验，总计完成17个实验项目。

《小学科学实验操作与原理》线上教学完成的实验项目统计

2.教学资源发布

完成建立起丰富的多元化教学资源库。首先教师预先在学校网络教学平台（超星平台）上发布教学大纲、电子版教材、课件、讲义等教学资料，课后及时发布网课直播实录、实验作业；课前或课后围绕实验项目，广泛搜集下载相关实验视频、知识短片、图片、网站（文本）链接等，并上传至超星平台；对一些学生手机可能无法正常播放的视频文件（如.ifox）先进行格式转换、剪辑后再行上传。为了便于同学之间相互交流学习、取长补短，及时将优秀的实验视频、图片下载，集中发布在平台上（作业荟萃）。

3.直播精讲

直播中重点讲解实验有关原理、代用品或改进仪器装置操作方法、探究内容、注意事项等，拓宽知识视野，启发学生解决问题的思路，培养创新思维能力，激发学习兴趣。

4.思政融合

教学中积极寻找思政教育契合点和元素，适时进行环境保护、爱国主义、抗击疫情、安全教育等。

如多数实验都是利用塑料瓶、泡沫、纸板等废弃物作为代用品，有利于节约资源、保护环境。

讲解沙漏计时实验时，介绍了我国古代发明的计时仪器（漏壶、圭表）和计时方法（时、刻、更、点），进行爱国主义教育。

在《自制灭火器》实验中，介绍1987年5月我国大兴安岭特大火灾事件，和2022年上半年的火灾统计数据，进行消防安全教育。

《椎体爬坡》实验中结合椎体“爬坡”，进行“透过现象看本质”的辩证唯物主义认识论教育。

5.互动指导

充分利用直播平台、微信群和学生联系、互动，对实验中遇到的问题、困难及时加以指导，实现互动交流、点评深化和学习评价。将实验作业视频汇集在“作业荟萃”栏目中，以便同学之间相互交流学习。

6.任务驱动

结合实验所需材料、物品，指导学生自己准备材料、动手制作或完成实验内容。每个实验项目提出具体探究内容，并要求录制视频、图片，撰写实验报告，在限定时间内上传超星平台。以任务驱动激发学习兴趣，让学生“动”起来，进行自主探索，充分发挥能动性和创新性。

四、特色创新（提供教学截图）

1.“线上教学+家庭实验”的实验教学模式

线上教学+家庭实验的实验教学模式突破了实验室的限制，更好地达成培养学生创新能力、创新思维的教学目标。利用家庭中的材料、代用品自己自主设计实验，自制实验装置仪器，积极开展实验探究。除线上直播授课外，还提供了较为丰富的教学资源，随时随地学习。

火山喷发（周翠萍）电影原理（孙萍）

模拟龙卷风（李兴娇）年轮（蒙鑫）

过山车（樊雨燕）温差发电（马晶）

椎体爬坡（杨玲）自制灭火器（杨丽瑞）

冰块棱镜色散 液体分层（刘腾）

2.创新能力培养

由于每个同学能够找到的、利用的实验材料可能不同，设计的实验方案和内容不同，有利于培养学生的创新思维和创新能力。如《静电跳球》实验中，没有静电跳球仪，学生将实验设计为：在一个干燥塑料瓶中装入塑料泡沫球，用摩擦带电的塑料棒去吸引瓶内泡沫球跳动（见下图）。通过拍摄、编辑实验视频，多数学生都学会了简单的视频制作技术。

静电跳球（周翠萍）自制灭火器（杨丽瑞）

一个变多个（马晶）颜色吸热对比（常乐）

3.学生获得多方面体验

学生通过自主设计实验，进行实验探究，不仅激发了学习兴趣，也是防疫期间单调的学习生活的“调节剂”，使学生获得了成就感，体验科学实验的快乐，提高了科学素养。

学生学习总结截图

学生学习总结截图

五、教学反思

1.线上教学+家庭实验的教学模式有利于培养学生的动手能力、创新能力，激发对科学实验的兴趣，易于开展思政教育。

2.对线下实验的指导还不足；有些实验材料还是无法找到代用品。