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标题 科学实验教学增效四策略
范文 王俊卿
科学课涉及数学、物理、生物、化学等学科的知识,是一门综合性很强的学科。科学课的大部分的内容要以实验为途径开展教学,利用科学实验培养学生的动手能力和创新意识。有效开展科学实验关系到科学教学的实效和学生能力的培养,但是由于科学课内容涉及广泛、研究的问题复杂,进行实验探究时,要让学生亲身经历完整的探究过程,才能揭示事物发生的原因、变化规律及事物之间的联系,促进学生知识、能力、情感价值道德观的全面提升。因此,要为学生创设一个良好的学习环境,激发学生实验的兴趣,鼓励学生多思考、多动手,并把科学实验延伸到课堂外,拓展学生学习的空间,提升科学实验教学的实效,从而培养学生的探究能力。
一、鼓励学生猜测
通过实验开展科学教学,这就需要学生观察现象、动手操作、收集数据、交流讨论、得出结论,最后实践运用。实验课时,鼓励学生对提出的问题进行有根据的猜测,再让学生去动手实验验证,能够激活学生思维,发挥想象,并通过一个个猜想去认识事物,分析本质,在猜想与现实中加深对实验的理解,从而构建新知,培养学生的科学兴趣和批判性思维。
(一)让学生在已有知识基础上猜测
学生的猜想不是盲目的,而是利用已有的知识,对未知的事物及规律的大胆假设或预测,这样可以激发学生的思维,去辨析现象,趋向真理。因此,猜想是科学实验教学的必备环节,是实验教学中学生的主要思维活动。在讲授《物体在水中是沉还是浮》时,教师让学生分组去研究更多的物体在水中的沉浮情况,准备的物体有小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、橡皮等。在没有进行实验前,教师先让学生进行猜测,并说明理由。通过实验验证猜测,激活学生的生活经验,在已有知识基础上让学生思考,从而更有利于学生学习新知。学生的猜想是小石块、蜡烛、萝卜、橡皮是沉的,理由是这些物体重;回形针是沉的,因为是铁做的;带盖的空瓶是浮的,理由是结构是空的。接下来就可以让学生进行实验验证自己的猜想,学生通过实验发现蜡烛和萝卜也是浮的,然后再分析原因。
(二)让学生在实验的过程中进行猜测
为了搞清楚物体的沉浮与哪些因素有关,需要做大量的沉浮实验。边实验,边让学生猜测,可以激活学生思维,挖掘学生潜力。利用猜测让学生的思维发生碰撞,学会分析问题。橡皮在水中是沉的,把它分成一半、四分之一、八分之一,甚至更小,它还会沉吗?萝卜在水中是浮的,把它分成一半、四分之一、八分之一,甚至更小,它还会浮吗?学生对橡皮沉浮情况进行猜测。刚开始是整体的物体,现在是物体的一部分,边做实验边思考问题。然后再根据实验的结果,进一步启发学生能得到什么样的启示。学生认为,同种材料构成的物体在水中的沉浮与体积和重量没关系,在水中的沉浮不变。学生通过大量的实验,边实验边猜想,从而利于问题的解决,教学效果显著。
二、激励学生动手
在教学时,要以学生为主体,设计符合学生年龄特征的教学方法进行教学,采取一切手段调动学生学习的积极性和兴趣。实验教学中,学生的动手操作是非常频繁的,教师可以发动学生课前进行材料的准备,课中进行动手操作,课后进行实验的改进,在不断动手实践中培养学生的动手能力,培养学生手脑并用的好习惯。
(一)从兴趣入手激励学生动手
根据学生日常生活中感兴趣的内容,然后结合教材,设计学生喜欢操作的内容,激发学生动手的兴趣。例如,在教授《设计制作小赛车》一课时,由于这个年龄阶段的学生对设计和制作小赛车活动很感兴趣,课前笔者让学生收集了各种做小赛车的材料,以备学生在活动的时候尽情发挥。课堂上,学生带来了卡纸、塑料、胶带、废旧的赛车轮子、橡皮筋、气球、小电动机、电池等材料。有了这些材料再加上前面几节课的知识,为实验的开展奠定了基础。于是,笔者先让学生自己去设计,然后让学生用准备好的各种材料制作、交流、改进。结果在展示的时候学生很活跃,学生作品有很多,又具有不同的特色。在学生设计和制作赛车时,使用的动力各不相同,有的是利用橡皮筋的弹力作为动力,有的是利用气球的反冲力,还有的是利用电动机的电磁力。车身设计独特,虽然都是用卡纸或塑料做的,然后用胶带粘好,可有的学生在卡纸上设计了属于自己的图案。学生展示赛车,其中还包括了赛车的机动性,能看看谁的赛车灵活、速度快等。利用学生对赛车的兴趣,让学生动手准备材料、设计方案、动手制作,从而锻炼和提升了学生的动手能力。
(二)在创新实验中促进学生动手
实验的方法是多种多样的,在实验时,教师要引导学生利用不同方法设计实验,并适时进行合理的点拨和指导,从而培养学生的动手能力和创新能力。如教学《怎样得到更多的光和热》一课,在上课时,教师给学生准备了五颜六色的卡纸,要求学生想多种方法设计,而不是按教材中的方法。教材中是要求学生把纸制成袋子,经过教师的提示,有的学生制作了小房子,这就是创新。然后在七种不同颜色的纸房子里放上温度计,过一段时间观察,看看不同颜色纸房子里的温度计度数有什么变化。最后学生发现,黑色的纸温度最高、白色的纸温度最低。进而学生明白了不同颜色的物体的吸热能力不同。学生实验后,收获颇多,这也说明鼓励学生创新,能激发学生的动手意识。
三、活用实验材料
科学实验教学中,大多需要依靠实验仪器开展教学,但由于科学实验仪器的缺乏而无法正常开展教学。特别是农村小学没有标准的科学实验室,只有一些残缺的器材,远远不能满足学生分组探究学习之用。那么教师只能想方设法去收集材料、研究材料。利用生活中的现有材料代替部分实验仪器,虽然不是很科学、规范,但也可以让学生进行操作,掌握科学知识、技能和方法;教师也可以利用材料制成学具,促进实验教学的开展,从而提升实验教学的实效。
(一)制成学具
一些废弃物品,可以根据教学的需要制成学具,辅助实验教学。例如,在探究“液体的热胀冷缩”时,由于烧瓶和量杯的不够用,导致了学生无法分组实验。这样就可以利用小塑料瓶当烧瓶、大塑料瓶剪去上部的颈当作量杯使用。这样,用现有废旧品制成学具,代替了部分实验仪器,促进科学实验顺利展开。
(二)就地取材
生活中的废品可以直接当成实验中的器材,弥补了实验仪器的不足。如,在探究“土地被侵蚀的原因”时,模拟雨量大小,可以利用家中的带喷头的塑料瓶,大喷头可以模拟大雨量的降水,小喷头可以模拟小雨量的降水,从而去验证雨量与土地侵蚀的关系。这样就地取材,解决了实验中的问题,提升实验教学的效率。
(三)适当代替
当器材不足时,可以利用生活中的物品代替,从而提升实验教学的效率。探究“马铃薯在液体中的沉浮”时,需要对不同的液体加热,要用到酒精灯和玻璃仪器等。由于酒精灯不够用,分组实验时可以让学生使用蜡烛代替,分析加热后液体残留的物质。制作盐水,观看马铃薯在盐水中的沉浮情况,需要利用玻璃仪器盛盐水和利用玻璃棒搅拌。这些器材都不够用,那么就可以让学生课前准备玻璃杯和小木棒等,以便在实验教学中完成实验任务。由于利用材料代替部分实验仪器导致了实验的精度和科学性的差异,实验效果存在一定的影响,但也能让学生掌握实验操作的方法,在一定程度上弥补了实验仪器的不足,促进实验教学的开展。
四、进行课外拓展
在科学课教学时,有些实验课由于特定因素的制约,不能在课堂上进行实验,或者是进行模拟实验效果不好。特别是动植物的养殖实验,是以观察动植物的生长为主,课堂上不具备特定环境,无法让学生经历科学探究的整个过程。可以根据教学内容的不同采取其他的方法,课外实践正好弥补课堂内无法进行的活动,这样课外实践可以辅助课堂教学,探究后,再把探究信息在课堂上进行展示和交流,分享彼此探究的成果。这既给学生提供了亲近大自然的机会,又能培养学生的科学兴趣。
(一)让学生经历探究的全过程
科学探究要让学生亲身经历完整的探究过程,在课堂上无法实现的或不容易实现时,我们可以开放课堂,利用课外拓展。在教学《蚯蚓的选择》一课时,教学参考中要求是演示实验、对比实验。但笔者认为课外实践教学效果会更好,可以让学生到大自然中去寻找这些蚯蚓,这样才能更准确地得知蚯蚓生活的环境,同时也能培养学生的实践能力。一周后,学生进行了汇报,蚯蚓会选择阴暗、潮湿的环境,因为大多数蚯蚓是在砖块下、石块下、湿润的土壤里找到的。学生自己找到了答案,这比在实验室做实验更有说服力,课外的探究也同时锻炼了学生解决问题的能力。
(二)让学生的实验探究回归自然
大自然为我们提供了研究的空间,我们可以到大自然中去研究,从而了解大自然与我们人类的密切关系。探究《雨水对土地的侵蚀》时,这一课可以在课堂上进行模拟实验,但是需要准备很多材料,并且要控制实验条件,非常麻烦。不妨让学生开展课外实践活动,直接去观察雨后土地有什么变化。这样采取开放式的教学,学生不受约束,在闲暇的时候去观察、去实践。不久,一些学生来问,雨水对土地的侵蚀就是雨水带走了土壤吧,学生发现雨后土堆上有坑,而且路上有泥土、沟里有淤泥这都是由雨水引起的吧!学生能够得到这些,便理解了雨水对土地的侵蚀,教学任务也就完成了。
总之,提升科学实验教学的实效是一项复杂、艰巨的任务,要在科学新课程理念指导下,充分发挥学生主体作用的前提下,进行不断的实践与研究。但由于科学教学具有复杂性和灵活性的特点,还需要教师合理教学和对学生进行有效的指导,从创设情境、鼓励猜测、激励动手、活用材料和课外拓展等方面去实施,发展学生的创新精神和社会实践能力,为学生的全面发展探寻出一条有效途径。
(河南省信阳市息县第一小学 ? 464300)
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更新时间:2024/12/22 23:47:54