顧長明

摘 要:實驗是形式和內(nèi)容的統(tǒng)一體,實驗的形式和內(nèi)容又是對立統(tǒng)一的。通過更新實驗形式,改驗證性實驗為探究性實驗,改演示實驗為師生協(xié)同實驗,改固定實驗小組為自由結伴小組,改教師提供材料為學生選用材料,改課內(nèi)實驗為課前課后實驗,改封閉性實驗為開放式實驗,改只重操作結果為重操作過程,可以有效地完善實驗的內(nèi)容,提升實驗的品質,增強實驗的效果。

關鍵詞:改進;實驗;形式;提升;品質

實驗對培養(yǎng)學生的動手、動口、動腦能力,培養(yǎng)學生的探究能力具有其他教學手段不可替代的作用。在實驗教學中,著眼學生科學素養(yǎng),努力創(chuàng)造條件,通過對實驗形式恰當、合理的改進,可以有效地拓展實驗的內(nèi)涵,激活學生的潛能,參與實驗的設計,變換體驗的手段,擴大操作的范圍,提高探究的水平,積累活動的經(jīng)驗,提升實驗的品質,進而提高實驗教學的效果。

一、改驗證性實驗為探究性實驗

驗證性實驗是指教師把實驗的目的、步驟、方法及注意點等詳細而周密地告訴學生,學生只需“照方抓藥”就可以了。探究性實驗是讓學生通過對實驗的觀察和測量,對現(xiàn)象的分析和比較,對數(shù)據(jù)的統(tǒng)計和處理,從而找出規(guī)律,得出結論。探究性實驗對培養(yǎng)學生思維能力大有裨益,對正確理解概念也很重要。例如,教學《擺的秘密》,若為驗證性實驗,只需出示結論,操作驗證即可,學生的收獲可想而知。若為探究性實驗,則需學生經(jīng)歷探究的環(huán)節(jié)。其實驗過程為:你們觀察擺的裝置后發(fā)現(xiàn)了什么問題?(提出問題)學生動手實驗,在十秒鐘內(nèi)數(shù)擺擺動的次數(shù)后發(fā)現(xiàn)有的擺擺得快,有的擺擺得慢,可能與什么有關?(猜想假設)讓學生設計實驗過程(制定計劃),學生分組實驗,改變擺線長度、擺錘重量來驗證猜測并做好記錄(觀察實驗),小組介紹實驗過程和結果,實驗如果失敗則分析其原因(表達交流)。學生經(jīng)歷了相對完整的探究過程。又如在教學《改變浮和沉》時,在探究讓沉在水下的牙膏皮、大頭針、雞蛋等物體浮上來時,讓學生自己思考探究方法,學生提出:牙膏皮展開能否浮上來、牙膏皮綁在氣球上會不會浮上來、把大頭針放在泡沫上是不是就不會沉底了、由死海淹不死人的原理想到如果在水中加入鹽后雞蛋是不是可以浮上來等一系列探究性問題,接著,他們就會主動進行探究,改驗證性實驗為探究性實驗,使實驗不僅具有操作性,更具有探索性。

二、改演示實驗為師生協(xié)同實驗

協(xié)同實驗要求教師在示范的同時,學生也進行實驗操作。因為親自動手去做,學生更容易投入,無論是操作、觀察,還是分析、歸納,學生興趣更濃,也更有利于學生能力的培養(yǎng)。將傳統(tǒng)的教師邊講解邊操作的演示實驗變?yōu)閹熒拥碾p向協(xié)同實驗,可以把師生的雙邊活動按需要融合在一起,更多地鼓勵學生主動參與。教師可以根據(jù)具體的教學內(nèi)容,最大可能地改演示實驗為師生的協(xié)同實驗。如教《怎樣接亮小電珠》一課時,如果教師把簡單電路以及串、并聯(lián)電路的組裝一一演示給學生,學生就可以在較短的時間內(nèi)掌握有關電路的知識。若輔以教師演示的同時,將電池、開關、電珠、導線發(fā)給每組,逐步提出要求:比一比,哪組的電珠先亮起來,哪組能接亮兩只電珠,哪組的電珠最亮,哪組又能用開關控制電珠的亮滅。從而使學生在親自動手操作中感悟到電路的知識。又如,離演示臺較遠的學生對實驗中所產(chǎn)生的氣泡、顏色等現(xiàn)象往往不易觀察到,僅教師演示,學生聽、看的效果往往不佳。如果改為在教師指導下的學生自主操作,參照教師的演示同步進行,則很容易觀察清楚,體會深刻,還能在教師有指向的啟發(fā)下自行歸納總結。這樣,學生會理解或掌握得更全面、深刻,記憶得更加長久。

三、改固定實驗小組為自由結伴小組

為了讓學生實驗時更具靈活性、自主性,嘗試讓學生選擇自己感興趣的內(nèi)容自由組成實驗小組進行實驗,使興趣相同或思路相近的同學選做相同的實驗。動手能力強的小組若提前完成實驗,還可以選做其他實驗,動手能力弱的小組完成自已的實驗。這樣學生能力雖有差異,但實驗都有所得。如做“物體燃燒”的實驗時,需將煤塊、木條、紙條、石塊、磚塊、可燃燒氣體等燃燒,觀察燃燒發(fā)生的現(xiàn)象,記載燃燒的時間。在組織學生實驗時,還增加了塑料片、鐵片、布條等實驗器材,讓學生自由結伴組成實驗組,自主選擇材料做實驗,自覺觀察記錄、匯報實驗過程和結果。實踐證明這種實驗分組方法關注了學生的興趣,使學生思維更活躍,獲取的知識更豐富。

共同的研究是以共同的興趣為前提的,結伴小組的活動可以向前延伸到課前,向后拓展到課外。例如教學《搭支架》前,為了讓學生對三角形的穩(wěn)固性有所了解,布置課前觀察有關支架、橋梁、鐵塔、高壓線桿,甚至上網(wǎng)搜索,充分了解三角形在建筑上的廣泛應用。例如觀察月相活動,時間長達一個月,學生自由搭配,結伴而行,觀察有序,記錄翔實,從而探尋月相變化的規(guī)律。上到《照鏡子》一課,要求學生課后制作潛望鏡、萬花筒。課前課后的這些活動都是以結伴小組為基礎,學生樂此不疲,對課堂實驗起到了促進作用。

四、改教師提供材料為學生選用材料

傳統(tǒng)教學大多是由教師提供現(xiàn)成的、固定的、統(tǒng)一的實驗材料,學生沒有選擇的余地。新課程強調要允許、鼓勵學生根據(jù)自己的需要,選擇和準備研究用的材料,并盡可能多地讓學生自己準備一些材料。如教學《植物的根》、《植物的莖》、《植物的葉》、《植物的果實》、《蝸?！?、《怎樣認識巖石》等內(nèi)容時,讓學生自己去采集各種植物的根、莖、葉、果實,自己去捉蝸牛,自己去撿大自然中的巖石,再讓學生將這些材料帶到課堂上來,進行研究。學生對自己準備、選擇的材料感到格外親切,探究起來也特別專注。同時,當學生選擇了充足的實驗材料,就可以大大增加學生動手操作與體驗的機會。其一,在采集制作植物標本、搜集和制作礦物巖石標本、捕捉各種昆蟲制作標本、收集各種植物的種子、喂養(yǎng)小動物、種植常見植物等活動時,可由教師帶著學生選用變?yōu)閷W生自主操作與選用。其二,利用廢舊物品自制實驗器材或自備實驗材料時,如“水的浮力”中所需用的木塊、泡沫、螺釘、石塊、鐵塊、土豆、鋸末、鹽水、沙等均可由學生自己準備,以滿足學生人人動手操作的需求。

五、改課內(nèi)實驗為課前課后實驗

一個單元的實驗往往是相關聯(lián)的,教師可在上一節(jié)布置學生完成下一節(jié)課的有關實驗,有計劃地把一些易于攜帶的器材供給學生,如凸、凹透鏡,三棱鏡,電流實驗盒,磁鐵,動、定滑輪等,學生把實驗器材帶回去,通過反復把玩和實驗,有時還能琢磨出一些新的東西來。如有的同學把動、定滑輪借回去,把它們進行組合,發(fā)現(xiàn)既能改變力的方向,又能省一半的力。有的同學把電流實驗盒拿回家,做了十余種實驗,熟練地掌握簡單電路的分類和連接。還有的同學發(fā)現(xiàn)磁鐵能隔著厚厚的桌面移動鐵釘,能使桌面上的小鐵釘排隊。還有些實驗當堂做了,但學生并不滿足,課后還需要再實驗。如《肺和呼吸》一課,其中有測量肺活量的內(nèi)容,學生測量的熱情高漲,一是想測量一下自己的肺活量有多大,二是想比一下誰的肺活量大,由于時間關系,課上只能有部分學生如愿以償,下課后,沒有測量的想測量,測量過的還想再測量,可順勢讓做完后續(xù)的測量。又如教學月相的變化、用種子繁殖植物、用莖繁殖植物等有關內(nèi)容時,都不妨讓學生課外親自試一試。課前實驗可以為課堂積累必要的活動經(jīng)驗,課后實驗可有效提高學生探究的積極性,拓寬實驗的空間。

六、改封閉式實驗為開放式實驗

封閉式實驗是指實驗的目的、實驗的器材、實驗的步驟等都有統(tǒng)一的規(guī)定、統(tǒng)一的模式。這樣做,抑制了學生創(chuàng)新能力的發(fā)揮,扼殺了學生創(chuàng)新的積極性。而開放式實驗,要求學生自己設計實驗方案,不同的人有自己不同的方案,這樣學生能真正獨立思考,真正做自己喜歡做的事。如教學《土壤》一課時,如何證明土壤里有空氣,教材里只提供了一種方法,就是把土塊放入水里有氣泡產(chǎn)生。教學中,可將這封閉式實驗進行開放處理:證明土壤里有空氣,哪一小組的方法最多。這一問教室里頓時熱鬧起來,同學們的積極性空前高漲。在交流中,同學們又想出了四種辦法證明土壤里有空氣:①小動物生活在土壤里需要空氣。②在一個玻璃杯里裝上半杯干燥的土壤,并把土壤壓實,慢慢往土壤里倒水,直到杯滿為止。過一會兒,杯里水面下降了,下降的部分,就是原來空氣占據(jù)的空間。③土壤一般是疏松的,否則植物的根就不能在泥土里生長,疏松的土壤里一定有空隙,這空隙的部分就是被空氣占據(jù)著。④用手用力捏土壤,結果土壤變小了,說明原來土壤里有空隙,空隙部分有空氣。這樣一來,學生就可以有選擇地實驗,實驗因開放而多元,因多元而靈動,因靈動而鮮活,因鮮活而共享。

七、改只重操作結果為重操作過程

“聽見了,就忘記了;看見了,就記住了;做過了,就理解了?！边@從一個側面說明了動手操作的重要性。新課程強調科學課程以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)為宗旨。而科學素養(yǎng)無法像知識那樣直接“教”給學生,教師必須通過設計一個個科學探究活動,讓學生在參與探究的過程中獲得感受、體驗并內(nèi)化。要肯花時間讓學生對某個感興趣的問題進行深入探討,保證學生有足夠的探究時間和體驗機會。比如沉浮單元上下來,雖然學生沒有直接指向重量與浮力之間的差異引起了沉浮的改變這一重要的結論,但每一次動手操作的過程都讓他們留下了深刻的印象,這遠比讓他們接受一個結論顯得更富有意義。因此對學生的操作進行評價時更應關注他們操作的過程。如教學《電磁鐵》一課時,如果只注重學生掌握電磁鐵的性質,那么只要教師一一演示,學生模仿就可以了,而且還可以畫下示意圖,讓學生把性質記住、背熟。相反,如果注重學生實驗過程的體驗,注重學生科學素養(yǎng)的提高,就要放手讓學生去反復地組裝實驗,體驗發(fā)現(xiàn),尋找出盡可能多的不同效果的體現(xiàn)電磁鐵性質的組裝方法,然后通過分類、歸納、概括,不僅發(fā)現(xiàn)電磁鐵具有磁鐵的性質,同時進一步了解到電磁鐵的南北兩極可以改變、磁力的大小也可以改變等許多秘密。通過用“手”思考,學生更深地理解了“紙上來得終覺淺,絕知此事要躬行”。

實驗的形式與實驗的內(nèi)容是對立統(tǒng)一的。實驗教學中通過多角度地創(chuàng)造條件,自覺地創(chuàng)新實驗形式,突出實驗的實踐性,使鮮活的實驗內(nèi)容與完美的實驗形式有機結合起來。讓學生在動手與動腦、感悟與體驗、內(nèi)化與外顯、表達與交流、積累與運用中得出實驗結論,悟出科學道理。讓學生的操作能力和創(chuàng)造思維在新的實驗形式中得到有效的訓練和發(fā)展。

(責任編輯:張華偉)