◇李春穆（甘肃：永昌县第一小学）

低成本科学实验因为“取材方便，成本廉价，制作方便，操作简易，安全可靠”，受到广大师生的青睐，成为科学创新探究中的必然趋向与风向标。的确，既然日常生活中处处蕴含着科学规律，那么，取材于生活而印证于生活的低成本科学实验就应该得到大力提倡。尽管低成本科学实验有时处于“散养”状态，但由于可以“随时随地”进行，且能取得立竿见影的效果，所以，其普遍性效应值得发挥，其对于正规实验无疑是一种有益的补充，对于学生成为创客更是一种有意义的推动。

创客有别于一般人，具有“自造物”意识，勇于创新，善于以拓展与批判的心态进行科学探究。小学科学低成本实验与创客的培养具有正向关系——因为低成本实验的“自主性、开放性与创新性”，决定了学生的思维活动不是仅仅停留在一般阶段，而是进入了以“探究、批判、拆解、重组和解构”为特征的高阶阶段。这样的“进入”意味着低成本实验过程的新、深、广，意味着实验器材的充足利用、开掘和应用，包括学生的自造物，包括富有生机的对比实验，包括倏忽不见的生成性资源的把控与利用。

一、在自造物实验中培养创客

低成本实验器材的开发应该注重学生的“自造物”环节。“自造”与“创客”理念不谋而合。这里的“自造”不是“蛮干”，而是基于实验基本过程的创新；不是针对知识技能，而是基于角度或者经验；不是从“1”到“100”的继续，而是从“0”到“1”的创造或创新。表面看比较麻烦，但因为是“低成本”，完全“经得起折腾”，学生有足够多的自由和时空去探究。而且，自造了什么样的实验材料并不是唯一重要的，实践中自主能力的提升、创客意识的萌生、实践经验的积累、高阶思维的形成，才是低成本实验过程中更值得师生迈出建设性步伐的重要目标。

比如在教科版小学科学三年级上册《空气占据空间吗》的学习中，教材提供的是“底部塞有纸的杯子倒扣在水中纸不湿”的实验。这本身就是低成本自制实验的典型例子，其中关联到的“纸、杯子、水”几乎没有成本，而且能在学生的眼皮底下快速找到。其他诸如用针管推拉水和空气的实验，“乌鸦喝水”的实验等等，皆可以在学生触手可及的地方找材料、自制学具、自我调整等等。千万不能因为实验室没有相关实验器材就消极面对。

教师应该让学生意识到，学习科学并非就一定是攀上高峰，实验器材并非一定由工厂制作，随时随地皆可以通过身边的低成本器材演绎实验的精彩。师生都应该是“自造物”的高手，都应该能够利用自造物发现科学的真相与神奇。自造物中，必须注重以下几点。

（一）在“无形”变“有形”中自造物

时下，以高科技或高新技术为主的科学实验，能够化“无形”为“有形”，化“晦涩”为“清晰”。小学低成本实验中的“自造物”，也应该在“无形”变“有形”方面下大功夫。科学现象中有一些“无形”或“宏观”的地方，仅凭学生的肉眼无法窥得全貌，无法识得“庐山真面目”，于是，如何变“无形”为“有形”，就成为此类知识学习或科学探究中的一个突破点。而这，恰恰需要师生恰到好处地去“自造物”，并且应用于具体的实验之中，以便发现那些“藏着掖着”的科学真相。

以《空气占据空间吗》的学习为例，学生都知道空气是无形、无色、无味的，即便它占据了很大的空间，但仅凭肉眼是看不见的。课文中推荐的“纸杯不湿”的实验，恰恰是“无形”变“有形”的有力证明。但仅凭这个实验是不够的，教师应该使用“助产术”帮助学生：“虽然空气看不见，但当我们放在一个狭小的空间中时，通过一定的推拉挤压，就会‘看见’，除了纸杯，想一想，还有哪些狭小的空间便于我们操作？”于是，针管、气球、小皮球（包括学生自己购买的小足球）等等低成本器材出现在实验过程中，它们都可以让空气变得“有形”，因而成为学生的首选。

（二）在“阻塞”变“顿悟”中自造物

并非任何实验都一定要利用自造物，也并非在实验的每一个细微处都要应用自造物。“该出手时才出手”，应该成为学生动手自造物的一个基本视点。产生分歧时、前后对比时、效果较差时、思维发散时都鼓励学生“自造物”。尤其是当学生思维阻塞时，更需要通过自造物让学生产生顿悟，进而真正地解决问题。

乌鸦喝水的案例，小学生都比较熟稔，这是一个典型的固体占据空间的案例。由“固体占据空间”到“气体占据空间”的转变，看似简单，但需要学生的一些“顿悟”：固体触手可及，而气体随时能够“溢出”。如何封闭空间，不让空气跑出去，是做好“空气占据空间”实验的前提。基于这样的顿悟，乌鸦喝水的实验只需稍微改变一个条件就足够了：用塑料将装水的瓶子密封，然后用吸水管往瓶子中吹气，以此让学生真正“看见”气体占据空间的情形。

二、在对比性实验中培养创客

毋庸置疑，对比实验尤为重要。正是在对比中，灵感才汩汩而出，科学发现才有了坚实的依托。很多重大发现或发明正源于细微而鲜明的对比。在小学科学的低成本实验中，恰到好处的对比，能够让比照和呼应关系更容易地凸显，能够让科学概念中的内在机制更明显地呈现出来。“对比实验中控制变量是一个关键点所在”，师生应该精心地选择控制变量，让对比变得更加明显而科学，更具沉甸甸的价值。

比如，在教科版五年级下册《浮力》的学习中，师生共同动手进行以下低成本实验：把乒乓球放在一个被剪了底的透明塑料瓶的瓶口（其瓶口略小于乒乓球），让塑料瓶倒置，先从乒乓球上面放水，结果乒乓球没有浮起来，这与学生的认知有了矛盾，实验与理论之间有了落差。紧接着，把这个乒乓球与塑料瓶的装置浸入烧杯的水中，力争让乒乓球的下面有水，令人惊奇的一幕发生了，乒乓球浮起来了。前后对比中不一样的精彩，促使学生不断思考和实践，向创客嬗变挺进。

（一）对比中体现一个“趣”字

小学生注意力的持久时间较为短暂，这就需要教师必须以“趣味”“情境”和“诗意”的方式激活或延长其注意力。小学科学的低成本实验中尤其应该注重一个“趣”字，注重对比中的摇曳生姿，让学生有一点点疑惑、有丝丝意外，让实验的走向有必要的“反转”、有极具意蕴的生成性体验，让“趣”充盈在实验的每一个细微处。

如在上述“乒乓球浮起来”的实验中，乒乓球前后不一样的“表现”本就是趣味连连的：前前后后，乒乓球的重量没变，但结果不一样，它的“神奇的变化”第一时间吸引了学生的眼球。就《浮力》一课的实验而言，教师应该设置趣味性问题：“仅仅是水在乒乓球的上面还是下面，实验结果竟然如此迥异，这是为什么呀？”如此，让学生在“趣”中思考，在“趣”中实践，在“趣”中开发创客思维。

（二）对比中体现一个“新”字

教材或教参做如是安排，并不意味着教师一定要“依葫芦画瓢”，尤其在小学低成本科学实验器材的开发及应用中，更应该杜绝亦步亦趋的传统做法，更应该大力提倡富有新意或创意的对比实验。这里的“新”不是天马行空，不是信马由缰，而是基于低成本材料特点，基于学生真实的实验技能、负荷力、可塑性和实验效能感而进行创新。

就《浮力》一课的实验而言，传统教学中，大部分教师都选择“塑料块小部分、大部分、全部浸入水中”的实验。这个实验不可谓不好，但切入点是基于“浸入水中的面积”，这对于学生而言比较抽象，并且就其材料选择而言谈不上新颖。而选择“乒乓球”就不一样了，除了“材料易获”这个特点以外，它更容易以“亲切感”和“新鲜感”而获得学生的青睐。还有学生可能会用气球代替乒乓球，而且从对比中发现其实验效果更加明显，而这正是创新思维形成和创客培养中我们更加需要的境界。

三、在生成性资源中培养创客

小学低成本实验因为大面积放权的原因，生成性契机和资源较多。用心捕捉其中有价值的契机与资源，或有沉甸甸的增值，或能促成一般人到创客的华丽转身。

（一）创客就在未完成的话语中诞生

由一般人嬗变为创客，要让学生真正地“在场”。“在场”不是旁观者心态，而是真正地参与。允许学生发出自己的声音，并且允许学生把话说完，才是学生“在场”的有力体现，也是诞生创客的先决条件，正所谓：“沟通的关键是听到没有说的内容。”借用这句话，我们不妨倡导这样的视点：“创客诞生的关键在于学生未说完的话。”作为教师，应该时时刻刻捕捉学生发言中的“细微处”“拐弯处”，注意“但是、不过”等思维背后或深处的多重意蕴，尤其要注意那些“卡”在疑惑处未能说出的发言。因为“没有说”的内容或许才是“珍品”，才是创客诞生中应该被注重的生成性资源。小学科学实验中，教师尤其应该鼓励学生抱有一种“我说故我在”的态度，杜绝“半句话”，以尽心表达促实验的创新，以完整表达促创客的嬗变。

在教科版小学四年级上册科学《导体与绝缘体》的学习中，教师让学生举例身边的哪些材料是导体或者绝缘体，在诸如“大地、水、金属是导体”的顺畅回答中，一个怯生生的声音冒出来了：“有些衣服是绝缘体，有些衣服可能不是……”显然，这个学生未说完的话语中蕴藏着极为珍贵的生成性资源——那些带金属拉链或者纽扣的衣服肯定具备导体的功能，还有一些材质本身是金线、银线的衣服亦是如此。如果深入进去，诸如“衣服中的部分与整体”“一般与特殊衣服”“电工身上和普通人身上的衣服”等极具价值的探讨或者实践活动就可以展开。教师不妨让学生拿着“检测器”去对身边的一些低成本材料进行更为全面的检测，以此发现得更多，发现得更细。

（二）创客就在被忽略的细节中诞生

“细节决定成败。”或许只是实验材料的“拿”或“放”的顺序，或许只是实验材料在数量上的稍微不同，或许只是检测工具的精细与粗糙，或许只是教师的“尊重有余而引领不足”，都会或多或少影响到实验的结果。注重细节，既是小学低成本实验应该坚持的底线，也是学生由一般人嬗变为创客过程中必须恪守的视点与原则。

仍然以《导体和绝缘体》的教学为例，教师组织学生用“电路检测器”检测了身边的很多种低成本器材，但唯独忽略了对“插头”和“卷笔刀”这两种材料的检测。或许就实验的步骤及任务而言，这样的遗漏并不是遗憾，然而就科学探究的严谨性而言，如果从创客诞生的先决条件而言，这样的细节遗漏就可能是致命的。因为“插头”和“卷笔刀”所代表的科学意义跟一般材料不一样——它们既是导体又是绝缘体。引领学生有意识或者特别地检测这两种器具，一方面可以拓宽学生的思维广度，另一方面也可为下一课“开关”的学习奠定基础。可见，细节的价值应被重估，细节实验应被大力强化。

（三）创客就在被圈定的活动外诞生

公开课中的“按图索骥”被视为顺畅教学的条件之一。的确，按部就班完成本节课的内容，能够“顺风顺水靠岸”，至少“不出问题”，至于“下一节课”的内容最好留待“以后”。这样真的好吗？关于下一课的“旁逸斜出”真的要被视为“意外事故”吗？真的就判定学生的“搅局”行为毫无价值吗？答案是否定的。创客的诞生有时恰恰就在“被圈定”的活动之外。面对“意外之音”，教师不是立即按下“删除键”，而是视情况不同而区别对待：有的毫无价值就立即屏蔽，有的蕴含着珍贵的探索价值就给予学生机会。这一过程中，教师的细腻和敏感不可或缺。

同样是在《导体和绝缘体》的学习中，在教师组织学生就身边的材料举例点出导体与绝缘体的过程中，一个学生提到了开关，而教师以“这是下节课的内容暂不讨论”为由阻断了他的发言。事实上，开关与上文提到的“插头”和“卷笔刀”都是身兼“导体与绝缘体”双重功能的材料，都是不可分割的“孪生兄弟”的组合体。既然学生提到了，教师不能因为这是“圈定的活动”外的内容就漠视。相反，教师应该积极地让学生找找身边的这类特殊材料：电饭锅、电线、电工钳……如此，学生对导体与绝缘体的认识更深刻，不知不觉朝着创客的方向嬗变。

“内隐的思维发展才是创客教育灵魂之所在。”上述生成性资源的把控与利用，正是促进学生内隐思维发展的有力体现。激发内隐中的思维因子，让其助力于小学科学低成本实验，助力于学生创客精神的培养，应该成为科学探究活动中的常态。教师应该善待、重组、活用生成性资源，让其洞开学生的多重视域，助学生成为真正的创客。

当然，依托低成本科学实验助力学生成为创客的路径不止以上几条，还可以通过“团队力、跨学科力、分享力、信息技术力”等的保驾护航，夯实低成本实验的过程和细节，在使之变得摇曳生姿的同时也变得高效厚重。不论什么样的路径与方法，“做中学学中做”的理念不能丢，“科学源于生活而反哺于生活”的底线不能变。如此，不论是指向过程，抑或是指向学生，低成本小学科学实验器材开发及应用都将变得意蕴十足。