□ 江蘇省南通市如皋市李漁小學(xué) 徐 燕
新課標(biāo)指出,科學(xué)的教學(xué)重點(diǎn)不是理論知識(shí)的學(xué)習(xí),而是在理論知識(shí)的基礎(chǔ)上掌握科學(xué)方法、培育科學(xué)素養(yǎng),應(yīng)該讓學(xué)生熱愛(ài)科學(xué),善于將科學(xué)應(yīng)用到實(shí)際生活中。小學(xué)時(shí)期是學(xué)生的科學(xué)啟蒙階段,科學(xué)實(shí)驗(yàn)有利于其探索精神和實(shí)踐能力的發(fā)展,應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力,為其科學(xué)素養(yǎng)的形成奠基。
觀察指的是以感知為基礎(chǔ),對(duì)接收到的信息進(jìn)行加工處理的過(guò)程。感知會(huì)在一定程度上影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果,因此教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),要充分考慮小學(xué)生的年齡特性。同時(shí),教師要把握好觀察實(shí)驗(yàn)類型,讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的,按照一定的觀察順序開(kāi)展實(shí)驗(yàn),保證觀察實(shí)驗(yàn)的系統(tǒng)性。
觀察實(shí)驗(yàn)大體上可分為自然實(shí)驗(yàn)和定量定性實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同的觀察實(shí)驗(yàn)類型,教師可進(jìn)行不同的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。為了確保每位學(xué)生都能參與實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)該準(zhǔn)備充足的實(shí)驗(yàn)時(shí)間和材料,激發(fā)學(xué)生的觀察動(dòng)力。教學(xué)《空氣有質(zhì)量嗎》一課時(shí),教師為了滿足本課的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),準(zhǔn)備了充足的實(shí)驗(yàn)材料,包括木棍、氣球、打氣筒、電子天平等??紤]到教材中本節(jié)課的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常簡(jiǎn)略,只憑教材中的圖片,學(xué)生很難理解。教師基于教材中的實(shí)驗(yàn)操作步驟,對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了細(xì)化,通過(guò)分解圖片與詳細(xì)的操作介紹,讓學(xué)生了解本次實(shí)驗(yàn)的方法、步驟及注意點(diǎn)。教師將完善后的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)利用教學(xué)課件進(jìn)行展示,使學(xué)生一目了然。本次實(shí)驗(yàn)需要將氣球掛在平衡小棍上,將其中一個(gè)氣球的氣放掉,再觀察平衡小棍的情況。教師提前將所有的氣球都打滿氣,供學(xué)生直接操作。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師還準(zhǔn)備了固定的實(shí)驗(yàn)表格,便于學(xué)生進(jìn)行記錄,學(xué)生分組展開(kāi)實(shí)驗(yàn),自主參照實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行操作,觀察到準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)進(jìn)行完善,通過(guò)充實(shí)實(shí)驗(yàn)材料、細(xì)化實(shí)驗(yàn)步驟、簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)記錄為學(xué)生提供充分的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備,讓學(xué)生能自主地完成實(shí)驗(yàn),清晰地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,從而取得滿意的實(shí)驗(yàn)結(jié)論,獲得“空氣中確實(shí)有質(zhì)量”的觀察結(jié)論,增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)空氣的實(shí)際認(rèn)知,其科學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備得到了充實(shí)。
受到年齡與生活經(jīng)驗(yàn)的限制,小學(xué)階段學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力較弱,教師應(yīng)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)類型,為學(xué)生提供不同的實(shí)驗(yàn)方法,讓學(xué)生自然形成一套系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)思路,幫助學(xué)生克服觀察弱點(diǎn)、突破觀察難點(diǎn)。
科學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)通常采取順序觀察法,這是普通實(shí)驗(yàn)的首選;而面對(duì)主體性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,則采取重點(diǎn)觀察法;對(duì)于長(zhǎng)期、持續(xù)的研究,應(yīng)該應(yīng)用比較觀察方法。此外,科學(xué)實(shí)驗(yàn)還有其他方法,也可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化指導(dǎo)。例如,《認(rèn)識(shí)固體》一課時(shí),教師先組織學(xué)生將常見(jiàn)的固體和液體進(jìn)行分類,并且比較一些固體的體積,學(xué)生都紛紛舉手回答問(wèn)題,課堂氛圍變得活躍。教師出示一對(duì)玩偶,讓學(xué)生預(yù)測(cè)哪個(gè)玩偶的體積更大,學(xué)生自由表述意見(jiàn),但是都并未提到科學(xué)依據(jù)。教師提示學(xué)生,要設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能證明推測(cè)。學(xué)生開(kāi)始思考合適的實(shí)驗(yàn)方法,有學(xué)生提出可以將玩偶埋進(jìn)鹽里,也有同學(xué)認(rèn)為用鹽或者面粉較為浪費(fèi),可以用大米,大米用完可以清洗;此時(shí),有學(xué)生突然意識(shí)到,這對(duì)玩偶是塑料材質(zhì)的,可以直接用水來(lái)測(cè)量,更加方便快捷。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,學(xué)生提出的實(shí)驗(yàn)方法都是切實(shí)可行的,這無(wú)疑提升了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)觀察的信心,也快速突破了觀察的難點(diǎn)。
在觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,收集與總結(jié)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行表述與記錄是一項(xiàng)重要環(huán)節(jié),觀察實(shí)驗(yàn)記錄承載著實(shí)驗(yàn)全程付出的各項(xiàng)成本,只有規(guī)范實(shí)驗(yàn)記錄,才能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的價(jià)值。
在實(shí)際進(jìn)行實(shí)驗(yàn)記錄時(shí),教師應(yīng)該使用圖形、符號(hào)來(lái)替代一部分的文字記錄,比如使用氣泡圖制作簡(jiǎn)單的網(wǎng)狀概念圖;還能直接使用表格,在表格中規(guī)范好實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和數(shù)據(jù);或者是畫(huà)圖記錄,將觀察對(duì)象的特征用圖像呈現(xiàn)。《固體的混合與分離》一課的重點(diǎn)內(nèi)容是混合物的分離,教師讓學(xué)生觀察并思考混合物的分離方法,出示教材插圖,讓學(xué)生分別對(duì)黃豆、綠豆、玉米粉的混合物和紅糖、沙子的混合物,以及木屑、鐵屑的混合物進(jìn)行分離實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對(duì)這些物質(zhì)的特性進(jìn)行觀察分析,以小組的形式進(jìn)行混合物分離實(shí)驗(yàn)。各組學(xué)生都發(fā)放了實(shí)驗(yàn)記錄表格,除了分離方法和分離結(jié)果,其他地方都已經(jīng)寫(xiě)明,學(xué)生只需要填寫(xiě)分離方法。考慮到學(xué)生實(shí)驗(yàn)記錄能力的欠缺,教師讓學(xué)生制作步驟導(dǎo)向圖,寫(xiě)明分離實(shí)驗(yàn)順序或者繪出圖片均可。學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的同時(shí)做好記錄,實(shí)驗(yàn)步驟非常明確,將三種混合物以網(wǎng)塞、磁鐵、注水的方式進(jìn)行分離,學(xué)生對(duì)分離后的混合物進(jìn)行觸摸觀察后再得出結(jié)論。學(xué)生呈交的實(shí)驗(yàn)記錄大多是利用表格和步驟圖,也有小部分學(xué)生直接用繪圖或語(yǔ)言進(jìn)行描述,教師對(duì)實(shí)驗(yàn)記錄給出修改建議,以便指導(dǎo)學(xué)生的下一次實(shí)驗(yàn)。
觀察實(shí)驗(yàn)需要一定的自由度,但也并不意味著讓學(xué)生隨便觀察,否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)進(jìn)程的推進(jìn)。在課堂初期,教師就應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生集中注意力,遵守觀察要求,劃定觀察范圍,讓觀察實(shí)驗(yàn)盡快步入正軌。讓學(xué)生在自我探索和教師的引導(dǎo)中獲得科學(xué)真理,在一定程度上提升觀察效率。
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)時(shí),教師應(yīng)先轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,突出學(xué)生的主體地位,扮演好自身的引導(dǎo)者角色,在細(xì)節(jié)方面為學(xué)生提供觀察實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)。教學(xué)《珍惜水資源》時(shí),為了讓學(xué)生深刻體驗(yàn)珍惜水資源的重要性,教師組織模擬實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生從一升水中取水,分別代表地球中的冰川水、地下水、河流和湖泊水。教師強(qiáng)調(diào)取水的準(zhǔn)確性,要進(jìn)行仔細(xì)量取。學(xué)生分組進(jìn)行操作,分別取水21ml、6.5ml、0.5ml。教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)存放水的量杯進(jìn)行觀察,讓學(xué)生發(fā)表自己的看法。大部分學(xué)生表示,河流湖泊水實(shí)在是太少了,教師表示贊同,又有學(xué)生詢問(wèn),冰川水和地下水比河流湖泊水多,是否可以對(duì)冰川水和地下水加以利用。教師解答,冰川水不能直接取用,地下水也位于深層地底,很難取用。學(xué)生都感到非常震驚,議論著要節(jié)約淡水資源。教師隨之進(jìn)行下一步的“體驗(yàn)淡水資源供不應(yīng)求”的實(shí)驗(yàn)以及“節(jié)約用水”實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)進(jìn)程得到高效率的推進(jìn)。
在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,通常教師會(huì)直接以實(shí)驗(yàn)結(jié)果來(lái)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià),這無(wú)疑是非常敷衍了事的評(píng)價(jià)方法,這樣呈現(xiàn)的評(píng)價(jià)結(jié)果過(guò)于片面,沒(méi)有展現(xiàn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教師應(yīng)該創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),除了理論知識(shí)的分?jǐn)?shù)之外,教師應(yīng)該將學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課程中的表現(xiàn)作為重要考核項(xiàng)目,包括實(shí)驗(yàn)的操作、記錄、觀察方法、結(jié)論等,讓學(xué)生獲得更充分的觀察實(shí)驗(yàn)動(dòng)力,對(duì)待實(shí)驗(yàn)更加認(rèn)真謹(jǐn)慎,有助于深化觀察成果。
在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)時(shí),教師應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的心理,盡可能地利用積極的評(píng)價(jià)語(yǔ)言來(lái)鼓勵(lì)學(xué)生,旁敲側(cè)擊提出問(wèn)題,讓學(xué)生樂(lè)于接受評(píng)價(jià)結(jié)果,保持對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的熱情。進(jìn)行《食物與營(yíng)養(yǎng)》的教學(xué)時(shí),教師為了讓學(xué)生了解食物中含有的營(yíng)養(yǎng)素,組織學(xué)生進(jìn)行食物中淀粉和脂肪的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。經(jīng)過(guò)“淀粉遇碘酒變藍(lán)”的實(shí)驗(yàn)后,教師讓學(xué)生思考如何檢測(cè)堅(jiān)果是否含有脂肪。有學(xué)生提出生活經(jīng)驗(yàn),有油脂的食物被紙包上就會(huì)將其浸潤(rùn),比如月餅、燒烤等。受此啟發(fā),學(xué)生將堅(jiān)果壓碎,放在白紙上碾壓,觀察到紙上逐漸出現(xiàn)了油斑。有學(xué)生詢問(wèn)教師是否有試劑能檢測(cè),教師便利用蘇丹試劑,驗(yàn)證了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。隨后,教師表?yè)P(yáng)了提出問(wèn)題的學(xué)生,將學(xué)生的表現(xiàn)詳細(xì)寫(xiě)在實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)中,還貼上小星星作為積分。每當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中表現(xiàn)良好時(shí),例如實(shí)驗(yàn)觀察仔細(xì)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果準(zhǔn)確、提出實(shí)驗(yàn)新思路等情況,教師就會(huì)為學(xué)生積分。累積的積分可以換取實(shí)物獎(jiǎng)品,對(duì)期末的評(píng)定也有影響。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中關(guān)注學(xué)生的表現(xiàn),對(duì)于觀察仔細(xì)、提出新想法的幾名學(xué)生,進(jìn)行了良好的實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià),通過(guò)“貼星星積分”的形式,促進(jìn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察動(dòng)力,也進(jìn)一步深化了觀察成果,讓學(xué)生樂(lè)于開(kāi)展觀察實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。
在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力需要教師的長(zhǎng)期耕耘。小學(xué)科學(xué)教師應(yīng)該肩負(fù)此重任,把握學(xué)生的學(xué)情,根據(jù)實(shí)際情況為學(xué)生營(yíng)造良好的觀察實(shí)驗(yàn)環(huán)境,對(duì)學(xué)生進(jìn)行積極引導(dǎo),讓學(xué)生獲得更多觀察、操作、思考、表達(dá)的機(jī)會(huì),在著重培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)觀察能力的同時(shí),發(fā)展其科學(xué)素養(yǎng)。