以实验为抓手,提高小学科学教学的有效性

2022-07-05 09:00付静静
科学大众·教师版 2022年8期
关键词:科学实验实验教学科学

付静静

小学科学是一门以学生活动为主的课程,能够尽最大可能地将科学探究的过程呈现在课堂中,实验是科学探究最常见的方式方法。本文将从如何有效地展开小学科学实验教学进行探讨,以实验为抓手,提高小学科学教学有效性,希望小学科学实验教学能够朝着高效有序的方向发展。

实验是小学科学教学的形式和手段,是小学科学课的底线所在,是小学生进行科学探究的主要形式,也是培养学生操作能力、实践能力、创新能力的重要途径。结合教育教学实践,我提出几点相应的实验教学策略。

一、结合生活实践,提高学生课堂参与的有效性

著名物理教育家朱正元倡导:坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验。而小学科学研究的重点在于科学探究,把生活跟小学科学实验结合起来,让小学生在生活中学会观察,学会用生活中常见的东西进行科学实验,从而逐步培养他们自主思考、自主观察的能力,养成探究性学习的习惯。

如制作“风向标”是“天气”单元中一个非常有意思的实验,从实验中学生可以明确风向标的制作流程,实验相对比较简单,很快,大部分组完成了实验,在有风的时候带同学们出去测风向,同学们很快就发现了问题:需要一直用手举着风向标,而且做出的风向标十分不稳定。于是我让同学们带回家,从生活中继续寻找材料来替换或完善我们做出的风向标。同学们完成后,我惊喜地发现同学们将做好的风向标放到一次性杯子上,这样就一改需要一直用手举着的缺点,而且同学们利用重心越低越稳定的原理,在一次性杯子中加入很多米粒,并粘在一个一次性盘子上,这样就解决了风向标不稳定的问题,从而成功地完成了本次实验。

再如制作保温杯实验,学生在科学课堂上认识了生活中常见的各种材料及各自特点的基础上,以玻璃杯或矿泉水瓶为基本材料,自制了各具特色的保温杯。有利用锡纸和泡沫作为保温层,有利用超轻黏土和橡皮泥作为保温层,有利用棉线和布料作为保温层,更有学生采用大瓶套小瓶加填充层方式来制作保温杯,不仅考虑了保温的功能,还在外观上加以装饰。学生亲历实践的过程,进一步认识了保温材料,并产生了浓厚的探究兴趣。

可见很多科学常识来源于生活,利用生活中的日常用品去做实验,可以将科学联系到生活中,让学生贴近科学,让学生能够用发现的眼光去发现有用的事物,用发展的眼光看问题,结合生活应用所学的知识。

二、强调课堂探究,提高学生兴趣体验的有效性

学生的创造性与潜力是无穷无尽的,作为老师,应该多角度开发学生的探究意识。通常我在一个单元开始前让学生分小组列出本单元需要的实验器材清单,这样,在每节实验探究课之前,先让每个小组自己准备所需要的实验材料,这时学生都会带一些家里常用的东西,我再根据学生所带材料适时补充。在课堂上进行实验时,我惊喜地发现学生在准备材料的过程中也会思考这个材料可不可行,从而进行验证,验证过程中也会进行一些小实验,从而在悄无声息中激发了他们的探究欲望。在四年级“声音”单元中,教学内容比较抽象,需要学生用感官去感受,有一定的教学难度,我在教学 “声音的变化”一课时,我在准备橡皮筋、杯子、铁钉、钢管的同时,让学生带来想研究的物体,结果有一个学生带来了塑料瓶,当时我就在想,塑料瓶怎么让学生比较声音高低呢,我把这个问题交给同学们,也极大地“吊”起了他们探索的“胃口”。他们的想法又是那么新颖和科学,他们发现在塑料瓶子中装进不同量的水,用嘴对准瓶口进行吹气,塑料瓶发出了高低不同的声音,与我准备的不同水量的杯子的实验结果互为补充,这时我趁机问他们:用铅笔敲击和用嘴吹分别是什么在发声?学生回答问题的积极性很高昂,得出结论:水柱发声和空气发声。当我们在敞开材料的同时,也开发了孩子们的“大脑”,同时,对教科书的结论有了更深入的认识和思考。

对于小学生来说,什么能够激发起小学生的探究兴趣呢?往往是一些新鲜、有趣的、好玩的事物,这些事物往往最能够激发孩子的猎奇心理,而探究動力就源自于无穷无尽的猎奇心理,源自于对探究活动的兴趣。为此,我们要注意保护学生的猎奇心理,强调课堂探究,在课堂探究中提高学生探究兴趣体验。

三、重视课外实验,提高学生主动探究的有效性

一节科学课的时间是40分钟,当教师将需要讲解的内容讲解完成后,留给学生真正进行探究实验的时间还是不够,而科学实验的最主要的目的是培养学生自主探究能力,进而提高学生的动手能力,那这一目的在科学课堂上似乎很难达到。新课标中也指出,教师不要把上下课铃声当作教学的起点和终点。这就要求教师,要学会引导学生开展课外探究活动。

在天气单元中,我们前后持续了共一个月的时间来观察天气,制作天气日历,在科学课上也不可能把所有的时间放给学生们去进行观察及测量,这就要求学生在课外的时间完成关于云量、降水量、气温,风向和风速等的记录,并把他们观察到的实验记录到天气日历中,通过每天跟踪观察和记录天气的过程中,他们真实地感受到天气是不断变化的,也加深了对天气的认识与认知,从而激发学生关心天气、进而研究天气现象的热情与激情。

如在天气单元中有一个制作雨量器的环节。课后,我让感兴趣的同学回家做一做。第二天我把孩子们的作品收集起来放到实验室中,每个班的孩子做的也不多,也就十个左右。告诉他们:等到哪天下雨了,我们就一起去测量降雨量。我得知第二天有中到大雨,我就利用早上的时间把已经做雨量器的同学叫过来,共同测量了当天的降雨量。这时候,参与进来的同学就很激动,自己能够用自己亲手做的雨量器去测量降雨量是一件值得自豪的事情。

又如在教学“种子的萌发”时,大家都知道种子的萌发是需要适宜条件的,我们在课堂上讨论了种子萌发可能需要的条件,通过怎样的实验可以得出结论。这一实验需要学生们进行持续性地探索,因此,需要进行课外实验。我让学生设置不同的条件观察绿豆种子的萌发过程,并将此过程通过文字、图画的形式记录下来。这时候,学生的参与度非常高,经常有很多学生一起讨论、交流自己的绿豆种子的生长程度。F27141DD-8F02-43B4-954D-BC6519A9099A

接下来的课程,就有更多的孩子参与到课外探究中了,自己动手得出结论总是能印象深刻。其实,每次并不是每个孩子都能参与进来,但只要慢慢提高他们的兴趣,这就足够了,这不正是我们科学教师所希望的吗?

四、注重课后反思,提高学生思维创新的有效性

在新课程中,小学科学越来越倡导“在做中学”。“在做中学”目的就是想通过进行科学实验来培养小学生养成动手动脑的良好习惯,期望通过“动手”达到“动脑”的真正目的。很多老师认为“动手动脑”的养成在于实验过程,却忽视了实验后的反思过程,“动手”做完了即为实验结束,这是现代小学科学实验教学的弊端所在。因此,小学生学会写科学小论文就显得尤为重要,如果说实验操作过程是一次“动手”的过程,那么写科学小论文就是“动脑”的过程,二者缺一不可。

科学小论文指孩子们在课内外进行科学活动时对科学观察、科学实验或科学参与后写出的一种书面总结,不需要学生们的长篇大论,八方呼应,我们只要求小学生能发现问题或者探究实验的时候,想办法探究其过程,得出结论,然后把目的、过程、结果以文字的形式呈现出来,这就是一篇好的科学小论文。那么在平时教学过程应该怎样指导学生学会写科学小论文呢?

写科学小论文要从熟悉的领域出发,那么最熟悉的领域肯定是我们的科学课堂了,从科学课堂出发,我们每节科学课所经历的一个个科学实验探究过程是写科学小论文很好的素材。除此之外,拓展环节的很多问题都可以进行探究,也是写小论文的素材。比如在“听听声音”这节课中,有让同学们用铁钉做一个小乐器的环节,为什么长度不同的铁钉敲击,发出的声音也不同,一位同学进行了思考,并以此为题写了“铁钉发出乐声之谜”。其次,阅读是培养科学兴趣最直接的途径,要引导学生写科学小论文,要重视科学实验知识类的阅读。大部分学校都会有很多科学类藏书,网络上也会有很多科普类资料。面对这么多的资料,学生应该如何选择呢,我觉得应该选择一些小学生容易接受的,符合小学生认知规律的,带有趣味性的阅读内容为前提,比如《我的第1套趣味实验科学书》,《让孩子痴迷的趣味科学实验》等。视频也是一种小学生获取科学知识的很重要的手段,视频形象生动,更能直接激发学生求知欲望。比如《爆炸实验室》系列,里面的资源很丰富,鼓励孩子和家长每天都花三分钟,学习一个科学小知识,培养孩子对科学的兴趣。还有《科学羋盒》里面的科学实验也很不错,它分为实验视频和原理解释两部分,针对人群也从幼儿到初中各个阶段都有。特别注意的是,无论看书还是看视频都不要以获取知识为目的,只要能够培养小学生的对科学的兴趣即可。

五、開展科技活动,提高学生实践能力的有效性

随着社会的飞速发展,科学技术作为第一生产力已经不容置疑,国家的繁荣昌盛离不开科学技术,而在小学科学教育中,科技活动作为重要的一环,可以向学生普及科学知识,认识科学世界,树立科学的眼光,让学生了解科学,热爱科学,激发学生对科学的兴趣。积极开展科技活动,提高学生的实践能力。那么,科技活动应该如何在小学科学课堂上开展呢,我认为应该注意以下几个问题。

首先,在开展科技活动之前,教师要制定合适的目标定位,很多教师在制定目标时往往制定一个主题,而这一主题又包含多个科学核心概念,只要与这一主题相关的概念都可以研究,并没有对某一主题下的概念做具体分析。比如:有一次科学活动中,我把目标定位在“让学生通过探究了解蚕宝宝的身体结构和生活习性”这就是一个包含多个科学核心概念的目标定位。这个时候只有部分同学养蚕,没有养蚕的同学只有在网络上看蚕身体结构和生活习性的图片及视频。第二天回到课堂上,由于部分同学在网络上看到大量的碎片化信息,学生们开始讨论蚕吐出的丝有多长,以及蚕丝能做成什么样的衣服等等。一节课结束了,也未对蚕宝宝的身体结构和生活习性形成一致性的总结。这成了目标外的探究:研究蚕宝宝的身体结构和习性的活动成了研究蚕丝的活动。在一个活动中,探究是有一定弹性的,但作为老师,一定要把握好这个弹性的度,如果所有的概念都涉及,那么就可能导致探究错了方向或者没有充分探究,最终也得不出一个明确的科学概念。

其次,教师要根据小学科学具体的教学目标选择合适的材料,一般来说,科学教师非常重视学生的探究活动,往往会准备比较多的材料供学生选择,四个人一组的话,这一组学生2~3件材料是常有的。这样就导致学生无从入手,常常拿了这个丢了那个,活动秩序也较混乱。因此,教师要学会合理地选择材料,选择合适学生年龄特点的、适当数量的材料有效支持孩子的探究活动,维持孩子的科学探究兴趣。

最后,教师还要注意教学组织的方式方法。比如提问方式,多采用开放式提问,增强学生参与意识;采用递进式提问,易于学生理解,提问给予学生思考的时间,学会等待。教师也要多多注意自己表述方式,科学是严谨的,虽然我们要给学生出错的权利,但是老师的表述是严谨的。

总之,如何使实验教学更有效,我想这需要老师和学生们长期的共同努力。如何让小学实验教学更高效,也有待于不断地探索和完善。对于老师而言,我们要做的还有很多,关注实验教学的内涵,不断总结经验,探索出更多行之有效的实验教学方法,使实验教学能切实为科学教学服务,我们的最终目标是让学生的实验能力提高,只有这样,科学课的知识性、趣味性、实践性才能得到更好的体现。F27141DD-8F02-43B4-954D-BC6519A9099A

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