前 言
● 关于本书
此书是针对所有小学教师、见习教师、课堂助教、父母而撰写的，因为他们都想在孩子们探索周围奇妙的世界时，给孩子们一个惊喜。我们可以通过书本和工作表让孩子们了解科学，但是给孩子们亲身体验科学的机会，让他们自己经常做科学实验，不仅锻炼他们的思维能力，而且能够增强他们学习科学的兴趣。此书展示了100个科学实验创意，任何小学生都可以完成，这些实验的目的是增强他们对于科学这门重要学科的热爱。有一些经典的科学实验，但采用的是新的科学方法，有些老师可能不太熟悉。我希望教师和学生能够发现此书的科学实验富有启迪意义，能够鼓励教师在课堂上扩大科学实验的范围和进行科学实验的数量。
● 为什么科学实验在科学课中是非常关键的
目前在大学阶段，学习科学、技术、工程及数学的学生数量在下降，这导致了社会劳动力有关此方面技能的短缺。我们生活在一个科技日新月异的时代，我们需要社会个体拥有科学知识，不幸的是，孩子们缺少对“科学家”和“科学”的正确理解。在他们的印象里，科学家就是一个头发蓬乱的老头，穿着白色的实验服，在实验室里独自进行着一次又一次的实验。但事实完全不是这样，科学家来自生活的方方面面，研究领域异常广阔：有开发药品的药学家，有探索海洋的生物学家，有研究新型望远镜的天体物理学家。科学具有多学科的属性，科学家在实验室里没日没夜单打独斗做实验的日子已经一去不复返了，现在的科学研究是由来自全世界的不同专家组成的团队共同进行，目的是创造新的突破。此书的实验也是让学生们合作完成，在相关情境下发现科学创意和科学原理。通过广泛地进行科学探索，学生们不仅拓宽了科学知识，增强了学习科学的兴趣，而且学会了重要的实践技能，譬如观察、测量、处理数据、沟通等，所有这些技能都对学习其他学科大有益处。
为了培养下一代科学家，培养社会个体的科学意识，我们需要用振奋人心的、相关的、亲手操作的科学实验来激励学生学习科学，科学实验在科学学习中扮演着重要角色。不断有研究表明，小学生随着年龄的增长，对科学的兴趣在下降，这种兴趣的下降常常归咎于在科学课上缺少高质量的实验课。小学生们经常说，他们最喜欢的科学课是亲自参加实验，但是，我们的科学课却常常缺乏定期的、高质量的、实践性的内容。为了提高学生对科学的兴趣，教师必须给学生们提供足够的进行科学实验的机会。为了在课堂上成功地进行科学实验，教师必须有足够的信心和知识，知道如何进行不同内容的科学实验。对于见习教师来讲，常常缺乏这种信心和知识，原因是见习教师缺乏足够的科学培训，并缺乏来自校方的大力支持。此书的目的是给教师和见习教师大量可供选择的创意，提供足够的知识，让他们有足够的创意和知识来进行有关的实验教学。书中列出的实验方法都经过了验证，对老师和学生都行之有效。此书中所进行的高质量的科学实验并不需要专业的、贵重的设备，只需要标准的教室设施和家庭用品。虽然此书所设计的科学实验不需要特别注意健康和安全问题，但健康和安全却需要教师和学生给予一定的关注，尤其是在进行那些激动人心的实验时，要遵守基本的健康和安全规则。此书设计了一些需要教师示范的简单步骤，目的是让学生在进行科学实验时既充满乐趣又确保安全。
● 新的《国家课程标准》
2013年版的新《国家课程标准》规定了在小学讲授科学这门课的总体框架。小学《国家课程标准》分为两个主要部分，第一部分是针对一二年级的学生，第二部分是针对三至六年级的学生，所涵盖的内容包括植物、动物（包括人）、生物及其栖息地、进化及其遗传、日常材料、日常材料的使用、材料的性质及其变化、季节变化、岩石、物质的状态、灯、力及磁性、声音、电、地球与天空。在学习科学这门课时，学生们需要开发自己的实用技能和实验技能。尽管科学课有自己的学习标准，但是希望教师让学生“科学地”掌握相应的科学知识，而不是学了一堆理论和概念。此书的科学实验，不仅能够让教师教给学生科学课所规定的相关知识，而且让学生能够亲自“科学地”进行实验。
尽管此书的实验与最新《国家课程标准》（2014版）进行了相关的对接，但教师们在整个年度讲授科学课时，不要以为此实验课可以替代《国家课程标准》所规定的课程。新《国家课程标准》在教师教什么和如何教方面，给了教师更多的自由。不过此书的实验提供了一些针对不同年龄段和不同能力学生如何提高挑战和降低挑战的方法，教师可以灵活使用。《国家课程标准》只是规定了讲授每门课的最低要求，这就给教师和学校提供了开发自己课程标准的空间。记住，科学实验不仅仅限于在课堂上进行科学课，而且适用于课后科学俱乐部或者和其他课程一起进行，以便促进跨学科学习。
● 教师的标准
2013年教育部颁布的新《教师标准》，是对教师和见习教师的最低要求，目前的教师标准要求教师必须达到如下标准：
1. 设定能够激发、激励和挑战学生的高标准。
2. 促进学生不断进步，并取得优秀成绩。
3. 拥有合适的课程知识和学科知识。
4. 规划和讲授设计合理的课程。
5. 能够根据学生的实际情况和需要进行教学。
6. 进行准确和富有成效的评估。
7. 对学生进行有效的行为管理，以保证良好和安全的学习环境。
8. 承担相应的专业职责。
此书的科学实验会帮助教师和见习教师达到以上规定的教师标准，因为这些都是经过完整规划和实践证明的实验，能够激发和激励学生。每一个实验都有评估方法，有提问学生的问题，以便评估学生的实验水平并拓展学习内容。本书将信息收集与沟通的技能嵌入到了实验中，让学生有机会获取这些技能，书中还给出了如何通过家庭作业或者跨学科拓展科学实验的建议。