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摘 要：本文以湘西土家族苗族自治州为调查范围，通过对该地区内的5个县市8所小学的科学教学进行调查研究发现，小学科学教育的发展主要受专职教师少、教育资源分配及使用不合理等因素限制。但在目前条件下，对小学科学实验教学进行创新设计，打造具有本地特色的科学实验教学依然可行。本文主要从随堂实验、就地取材、培养兴趣三个方面对创新设计研究展开论述。
关键词：民族地区；小学科学；实验创新设计
科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，是小学进行科学教育的主要组织形式，是小学生进行科学探究的主要方式。我国目前的教育发展不均衡，一些少数民族地区处在地理位置偏远、交通不便利、师资紧缺的教育洼地。近年来，国家注重对少数民族地区基础教育的扶持，如五年制免费师范生培养。但教育政策在推行、实施的具体过程中问题复杂，尤其是像湘西州这样的偏远山区，落后闭塞，基础薄弱，土家族、苗族山寨留守儿童辍学等问题严重。本文随机抽取湘西土家族、苗族自治州内5个县市的8所小学，包括市级小学1所、县级小学2所、乡镇级小学3所、村寨级小学2所，进行科学课的调查研究和创新设计，为在湘西州区域内探索和开展与其相适应的小学科学特色实验课程提供重要的参考和依据。
一、小学科学实验教學存在的问题
1. 实验场所使用不合理
不少学校虽然配有专门的实验室，但多数实验室基本上只是摆设，科学课基本在教室里上，小学生鲜有自己动手实践的机会。实验室的闲置属于教育资源浪费，部分学校由于实验室维护成本高而完全闲置，部分学校将闲置实验室挪为办公或储物用。少数实验室条件好的、有能力开科学实验公开课和科普文化活动的小学，目前也因为班额人数增加的原因，面临要将实验室改造成教室使用的窘境。
2. 滥用多媒体
现有的学校大都配备了多媒体设备，本来利用多媒体设备作为教学的辅助工具是对教学资源的一种高效利用。但所调查的所有小学的科学课中都存在多媒体滥用的情况，半数以上的学校在科学课教学过程中过度依赖多媒体。教学过程过分依赖单一的多媒体演示，势必影响到小学生自主探究能力的提升。
3. 师资分配不均衡
由于学校对主、副课程的重视程度不同，致使资金和师资力量普遍集中在主科上，科学教育在民族地区学校被忽视，大部分学校的科学课教师都是兼任，而且很多是非专业教师兼任，这样势必对课程的开展有较大的影响。调查表明，以上小学较少开展科普文化活动，科学教师进修少，学校科普教育不显著。
二、解决小学科学课程实验问题及创新设计的思路
根据《科学（3-6年级）课程标准（实验稿）》中的打破传统教材局限，开发多种课程资源的建议，本课题将对部分课程实验在科教版小学科学课程实验教材的基础上进行创新设计。
1. 随堂实验
随堂实验注重对实验的本土化改造，通过降低实验开设难度、简化实验条件和实验操作方式，使受实验场所和班额约束的科学实验可以搬进普通课堂，同常规课程一样随堂开设，降低科学教师的上课难度，同时提高小学生动手实验的可行性。另外，也可以拓展课堂的外延，将实验课开到更适合的地方，作为校内教育场地资源的扩充。
2. 就地取材
我国早期实验教学一直有“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的教育主张，英、美两国有着先进的教育资源和实验条件，但教育者依然会使用廉价易得的生活材料开展实验教学。少数民族地区有丰富的天然材料、生产生活原料，使用自然资源、生活材料及学生自备材料替代原实验材料，能够消除学生对实验的畏难情绪，降低实验开设及维护的成本，简化教师的实验准备过程，使教师将主要精力集中在教学设计和备课上。
3. 培养兴趣
注重科学现象和民族习俗的紧密结合，培养学生的实验兴趣。在课程目标不变的前提下，对实验内容和步骤进行大胆尝试，紧密结合土家族、苗族居民生活习惯，让学生自己思考和动手，提高学生对科学知识的学习积极性及学习兴趣。如凤凰县教育主管部门，专门编印了科学实验培训乡土教材用于教师培训，通过提高实验课程任课教师的操作水平，从而培养学生的动手能力。
三、创新性小学科学课程实验实施效果
1. 进行创新化随堂实验设计
（1）无处不在的课堂
一些小学周边和校内还保留着农耕地，在这些学校开展“植物生长发育”部分的科学课程时，我们尝试将课堂搬到了菜园里，打造了另类的“菜园课堂”。与只用多媒体演示课件相比，这种特殊实验场所的开发，学生不仅思维更加活跃，而且更愿意主动提问，与老师互动。当给平行班级划分“责任田”并挂上标牌时，学生的团队合作表现得更突出。在一些自然条件较差的小学，采用花盆打造各实验小组的阳台菜园也能收到类似的积极效果。
不仅仅是“菜园课堂”，操场、礼堂和食堂也是适宜的开放性实验场所。在“水的性质”一课的教学中，教师将溪流、水塘作为课堂，可以使实验更加生动有趣。
（2）科学课的大胆混搭
由于科学课大多是教师兼任，有主科教师兼任，有美术、体育教师兼任等。这使得科学课由于任课教师的风格会有非常大的差异，但也使得特色实验、交叉学科实验课程成为培养小学生开放思维的另一思路。在高年级开展“生物的多样性”教学时，教师设计了绘制本校的“物种分布地图”这一任务，将科学课和美术课巧妙地结合在一起。而在“探索拱形力”一课的教学中，擅长体育的教师让学生分组探索设计稳定的团体操组合动作，不仅提高了学生的参与度，还培养了学生解决实际问题的能力。
2. 就地取材，对实验耗材进行创新设计
（1）食物是学生最感兴趣的实验材料
当用生活中容易获得的廉价材料如纸、布、泡沫、树叶、食物来进行实验时，笔者发现食物是学生最感兴趣的实验材料。与演示实验和课件放映不同，当小学生自己有机会动手操作时，食物（尤其是可食用或好吃的食物）能大大地激发小学生的课堂积极性。比如在做淀粉试验时，使用含淀粉的食物代替淀粉、用凉粉制作果冻来说明物理性质时，能极大地调动小学生的积极性。 （2）废物利用有助于小学生绿色环保理念的形成
如果教师多次在科学课上利用废旧物品，小学生在日常生活中就会开始重视废物利用。如在“形状与结构”的科学实验课上，教师演示可回收材料制作模型后，一些学生会主动收集生活中的可回收材料，如快递用的瓦楞纸箱、糖纸等，用来自己DIY。教师展示了用本土植物材料蒲葵、箬竹、巴茅、桔梗等制作的编织工艺品后，一些学生甚至会举一反三，进行新探索。
3. 对实验内容进行趣味性创新设计
研究发现，本地小学的科学课教案及演示文稿基本上都來自网络共享，有些不适合本地学情，要对实验内容进行趣味性创新设计。这就要求教师跳出固有模式，契合山区实际，走进小学生当中，以教材为蓝本对实验进行本土化创新设计。在实践过程中，有时需要教师与学生进行“主导—主体”地位的切换，这样才能充分开发学生的科学思维。比如在讲“天气”一节时，网络上的图片未必比本地俗语、谚语更具有代表性，教师要注意收集和挖掘地方性资源。
四、小结
调查研究发现，目前湘西州对基础教育政策有倾斜，资金投入大，研究所选的8所小学大都办学经费较充足，配备有符合标准的教室、多媒体等硬件。制约该地区小学科学课程发展的并不是资金和硬件配套问题，主要是师资、教育资源差异等造成的问题。该调查结果与2014年湘西州小学科学课程教学现状调查研究的结果相符。
目前，本地区科学教学的发展主要还是受其“副科”地位所限，要扭转这个局面还是要从上到下地转变民族地区基础教育的科学观。但有意思的是，本实验创新设计的部分实践结果表明，越是地处偏远、民族聚居地的小学，其实验开展条件看似不规范，但有待开发的民族教育资源却很丰富，且展现出城市少有的特色。虽然在全国范围内并不具有可推广性，但是其不可复制性也决定了在本地开展具有民族特色的科学实验教学是可行的发展途径。
参考文献：
[1]徐桂荣.论五年制专科层次小学教师培养课程结构的偏狭化及其矫正[J].民族论坛，2009（9）.
[2]么加利.论西南民族地区“草根文化”的基础教育意蕴[J].西南师大学报（人文社会科学版），2006（7）.
[3]刘克建.小学科学课程资源的开发和利用[D].南京：南京师范大学，2004.
[4]中华人民共和国教育部.小学科学课（3-6年级）课程标准（实验稿）[M].北京：北京师范大学出版社，2001.
[5]徐桂荣，杨翠娥.湘西州小学科学课程教学现状调查研究[J].吉首大学学报：自然科学版，2014（1）：24.
基金项目：湖南省教育科学民族地区教师教育研究基地项目（编号：HNJSJYJD1605）。
关键词：民族地区；小学科学；实验创新设计
科学课是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程，是小学进行科学教育的主要组织形式，是小学生进行科学探究的主要方式。我国目前的教育发展不均衡，一些少数民族地区处在地理位置偏远、交通不便利、师资紧缺的教育洼地。近年来，国家注重对少数民族地区基础教育的扶持，如五年制免费师范生培养。但教育政策在推行、实施的具体过程中问题复杂，尤其是像湘西州这样的偏远山区，落后闭塞，基础薄弱，土家族、苗族山寨留守儿童辍学等问题严重。本文随机抽取湘西土家族、苗族自治州内5个县市的8所小学，包括市级小学1所、县级小学2所、乡镇级小学3所、村寨级小学2所，进行科学课的调查研究和创新设计，为在湘西州区域内探索和开展与其相适应的小学科学特色实验课程提供重要的参考和依据。
一、小学科学实验教學存在的问题
1. 实验场所使用不合理
不少学校虽然配有专门的实验室，但多数实验室基本上只是摆设，科学课基本在教室里上，小学生鲜有自己动手实践的机会。实验室的闲置属于教育资源浪费，部分学校由于实验室维护成本高而完全闲置，部分学校将闲置实验室挪为办公或储物用。少数实验室条件好的、有能力开科学实验公开课和科普文化活动的小学，目前也因为班额人数增加的原因，面临要将实验室改造成教室使用的窘境。
2. 滥用多媒体
现有的学校大都配备了多媒体设备，本来利用多媒体设备作为教学的辅助工具是对教学资源的一种高效利用。但所调查的所有小学的科学课中都存在多媒体滥用的情况，半数以上的学校在科学课教学过程中过度依赖多媒体。教学过程过分依赖单一的多媒体演示，势必影响到小学生自主探究能力的提升。
3. 师资分配不均衡
由于学校对主、副课程的重视程度不同，致使资金和师资力量普遍集中在主科上，科学教育在民族地区学校被忽视，大部分学校的科学课教师都是兼任，而且很多是非专业教师兼任，这样势必对课程的开展有较大的影响。调查表明，以上小学较少开展科普文化活动，科学教师进修少，学校科普教育不显著。
二、解决小学科学课程实验问题及创新设计的思路
根据《科学（3-6年级）课程标准（实验稿）》中的打破传统教材局限，开发多种课程资源的建议，本课题将对部分课程实验在科教版小学科学课程实验教材的基础上进行创新设计。
1. 随堂实验
随堂实验注重对实验的本土化改造，通过降低实验开设难度、简化实验条件和实验操作方式，使受实验场所和班额约束的科学实验可以搬进普通课堂，同常规课程一样随堂开设，降低科学教师的上课难度，同时提高小学生动手实验的可行性。另外，也可以拓展课堂的外延，将实验课开到更适合的地方，作为校内教育场地资源的扩充。
2. 就地取材
我国早期实验教学一直有“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的教育主张，英、美两国有着先进的教育资源和实验条件，但教育者依然会使用廉价易得的生活材料开展实验教学。少数民族地区有丰富的天然材料、生产生活原料，使用自然资源、生活材料及学生自备材料替代原实验材料，能够消除学生对实验的畏难情绪，降低实验开设及维护的成本，简化教师的实验准备过程，使教师将主要精力集中在教学设计和备课上。
3. 培养兴趣
注重科学现象和民族习俗的紧密结合，培养学生的实验兴趣。在课程目标不变的前提下，对实验内容和步骤进行大胆尝试，紧密结合土家族、苗族居民生活习惯，让学生自己思考和动手，提高学生对科学知识的学习积极性及学习兴趣。如凤凰县教育主管部门，专门编印了科学实验培训乡土教材用于教师培训，通过提高实验课程任课教师的操作水平，从而培养学生的动手能力。
三、创新性小学科学课程实验实施效果
1. 进行创新化随堂实验设计
（1）无处不在的课堂
一些小学周边和校内还保留着农耕地，在这些学校开展“植物生长发育”部分的科学课程时，我们尝试将课堂搬到了菜园里，打造了另类的“菜园课堂”。与只用多媒体演示课件相比，这种特殊实验场所的开发，学生不仅思维更加活跃，而且更愿意主动提问，与老师互动。当给平行班级划分“责任田”并挂上标牌时，学生的团队合作表现得更突出。在一些自然条件较差的小学，采用花盆打造各实验小组的阳台菜园也能收到类似的积极效果。
不仅仅是“菜园课堂”，操场、礼堂和食堂也是适宜的开放性实验场所。在“水的性质”一课的教学中，教师将溪流、水塘作为课堂，可以使实验更加生动有趣。
（2）科学课的大胆混搭
由于科学课大多是教师兼任，有主科教师兼任，有美术、体育教师兼任等。这使得科学课由于任课教师的风格会有非常大的差异，但也使得特色实验、交叉学科实验课程成为培养小学生开放思维的另一思路。在高年级开展“生物的多样性”教学时，教师设计了绘制本校的“物种分布地图”这一任务，将科学课和美术课巧妙地结合在一起。而在“探索拱形力”一课的教学中，擅长体育的教师让学生分组探索设计稳定的团体操组合动作，不仅提高了学生的参与度，还培养了学生解决实际问题的能力。
2. 就地取材，对实验耗材进行创新设计
（1）食物是学生最感兴趣的实验材料
当用生活中容易获得的廉价材料如纸、布、泡沫、树叶、食物来进行实验时，笔者发现食物是学生最感兴趣的实验材料。与演示实验和课件放映不同，当小学生自己有机会动手操作时，食物（尤其是可食用或好吃的食物）能大大地激发小学生的课堂积极性。比如在做淀粉试验时，使用含淀粉的食物代替淀粉、用凉粉制作果冻来说明物理性质时，能极大地调动小学生的积极性。 （2）废物利用有助于小学生绿色环保理念的形成
如果教师多次在科学课上利用废旧物品，小学生在日常生活中就会开始重视废物利用。如在“形状与结构”的科学实验课上，教师演示可回收材料制作模型后，一些学生会主动收集生活中的可回收材料，如快递用的瓦楞纸箱、糖纸等，用来自己DIY。教师展示了用本土植物材料蒲葵、箬竹、巴茅、桔梗等制作的编织工艺品后，一些学生甚至会举一反三，进行新探索。
3. 对实验内容进行趣味性创新设计
研究发现，本地小学的科学课教案及演示文稿基本上都來自网络共享，有些不适合本地学情，要对实验内容进行趣味性创新设计。这就要求教师跳出固有模式，契合山区实际，走进小学生当中，以教材为蓝本对实验进行本土化创新设计。在实践过程中，有时需要教师与学生进行“主导—主体”地位的切换，这样才能充分开发学生的科学思维。比如在讲“天气”一节时，网络上的图片未必比本地俗语、谚语更具有代表性，教师要注意收集和挖掘地方性资源。
四、小结
调查研究发现，目前湘西州对基础教育政策有倾斜，资金投入大，研究所选的8所小学大都办学经费较充足，配备有符合标准的教室、多媒体等硬件。制约该地区小学科学课程发展的并不是资金和硬件配套问题，主要是师资、教育资源差异等造成的问题。该调查结果与2014年湘西州小学科学课程教学现状调查研究的结果相符。
目前，本地区科学教学的发展主要还是受其“副科”地位所限，要扭转这个局面还是要从上到下地转变民族地区基础教育的科学观。但有意思的是，本实验创新设计的部分实践结果表明，越是地处偏远、民族聚居地的小学，其实验开展条件看似不规范，但有待开发的民族教育资源却很丰富，且展现出城市少有的特色。虽然在全国范围内并不具有可推广性，但是其不可复制性也决定了在本地开展具有民族特色的科学实验教学是可行的发展途径。
参考文献：
[1]徐桂荣.论五年制专科层次小学教师培养课程结构的偏狭化及其矫正[J].民族论坛，2009（9）.
[2]么加利.论西南民族地区“草根文化”的基础教育意蕴[J].西南师大学报（人文社会科学版），2006（7）.
[3]刘克建.小学科学课程资源的开发和利用[D].南京：南京师范大学，2004.
[4]中华人民共和国教育部.小学科学课（3-6年级）课程标准（实验稿）[M].北京：北京师范大学出版社，2001.
[5]徐桂荣，杨翠娥.湘西州小学科学课程教学现状调查研究[J].吉首大学学报：自然科学版，2014（1）：24.
基金项目：湖南省教育科学民族地区教师教育研究基地项目（编号：HNJSJYJD1605）。