摘要:實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)中不可缺少的一環(huán),教師如果只傳授科學(xué)理論知識(shí),卻不讓學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),就會(huì)阻礙學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解,難以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力。文章簡(jiǎn)要地對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,提出了相應(yīng)的教學(xué)策略,希望能夠有效推進(jìn)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開(kāi)展。
關(guān)鍵詞:科學(xué)實(shí)驗(yàn);小學(xué)科學(xué);實(shí)驗(yàn)教學(xué)
作者簡(jiǎn)介:蘇永紅(1969—),女,甘肅省白銀市白銀區(qū)第四小學(xué)。
《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》明確規(guī)定,小學(xué)科學(xué)課程的目標(biāo)是讓學(xué)生掌握基本的科學(xué)方法,具備初步的探究實(shí)踐能力,樹(shù)立基本的科學(xué)態(tài)度,培養(yǎng)正確的價(jià)值觀和社會(huì)責(zé)任感。基于課程目標(biāo),教師在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),要讓學(xué)生在動(dòng)手操作的過(guò)程中探索和了解自然,獲得科學(xué)知識(shí),解決科學(xué)問(wèn)題。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生可以掌握觀察、實(shí)驗(yàn)、操作、測(cè)量、推理、總結(jié)等基本的科學(xué)方法,能夠經(jīng)歷“提出問(wèn)題—做出假設(shè)—制訂方案—搜集信息—解決問(wèn)題—總結(jié)結(jié)論—表達(dá)交流—評(píng)價(jià)歸納”的過(guò)程??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)一方面可以提升學(xué)生的實(shí)際操作能力,另一方面可以有效培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí),培養(yǎng)他們實(shí)事求是、大膽質(zhì)疑、追求創(chuàng)新、科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯繎B(tài)度,讓學(xué)生樹(shù)立尊重科學(xué)、崇尚科學(xué)的精神。
一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)中科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展現(xiàn)狀
(一)部分學(xué)校科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備有限
隨著科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的傳播,教師越來(lái)越重視科學(xué)課程的實(shí)驗(yàn)教學(xué),認(rèn)為其對(duì)學(xué)生的全面發(fā)展具有舉足輕重的作用。但在具體的實(shí)踐過(guò)程中,部分學(xué)校因?yàn)椴痪邆湎鄳?yīng)的實(shí)驗(yàn)條件,缺少相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器和實(shí)驗(yàn)材料,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的開(kāi)展具有一定的難度。部分教師尚未更新教學(xué)理念,仍舊以傳統(tǒng)的模式開(kāi)展科學(xué)教學(xué),只進(jìn)行理論知識(shí)講解,不帶領(lǐng)學(xué)生做實(shí)驗(yàn),或只借助多媒體為學(xué)生播放相關(guān)的實(shí)驗(yàn)視頻,讓學(xué)生通過(guò)觀看視頻的方式,大致了解實(shí)驗(yàn)的步驟和流程,導(dǎo)致小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果大打折扣。
(二)部分教師對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)關(guān)注度不高,教學(xué)方法不合理
受應(yīng)試教育理念的影響,部分教師過(guò)于注重對(duì)科學(xué)課程基礎(chǔ)理論的講解,他們比較輕視實(shí)驗(yàn)教學(xué),沒(méi)有精心策劃實(shí)驗(yàn)教學(xué),也不關(guān)心學(xué)生在科學(xué)探究過(guò)程中遇到的問(wèn)題,未能給予學(xué)生及時(shí)的指導(dǎo)和點(diǎn)撥。教師對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度會(huì)直接影響到學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,教師若以敷衍的態(tài)度來(lái)應(yīng)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn),就會(huì)導(dǎo)致學(xué)生在探究的過(guò)程中缺乏針對(duì)性、無(wú)從下手。此外,每個(gè)學(xué)生都是獨(dú)立的個(gè)體,他們的思維能力、操作能力、認(rèn)知能力等都不相同,而在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,部分教師往往采用“一刀切”的做法,對(duì)學(xué)生實(shí)行統(tǒng)一的教學(xué),這容易導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^差的學(xué)生跟不上教師的教學(xué)節(jié)奏,而實(shí)驗(yàn)?zāi)芰^強(qiáng)的學(xué)生會(huì)因?yàn)椴僮鬟^(guò)于簡(jiǎn)單而覺(jué)得枯燥無(wú)聊。這種教學(xué)模式容易打擊學(xué)生的積極性,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生消極情緒。
(三)部分教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在重結(jié)論輕過(guò)程的問(wèn)題
在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,部分教師存在注重結(jié)果而忽略過(guò)程的問(wèn)題??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)可能會(huì)受到當(dāng)天天氣、實(shí)驗(yàn)環(huán)境等因素的影響,從而與預(yù)期的反應(yīng)結(jié)果出現(xiàn)偏差。但是,當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符合預(yù)期時(shí),部分教師會(huì)直接略過(guò),向?qū)W生講解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,而未能帶領(lǐng)學(xué)生深入分析產(chǎn)生這種偏差的原因。教師若不帶領(lǐng)學(xué)生透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象探究其背后的本質(zhì),就容易導(dǎo)致學(xué)生一知半解,不能掌握實(shí)驗(yàn)方法。還有部分教師只按照教學(xué)目標(biāo)所規(guī)定的要求完成實(shí)驗(yàn)教學(xué),或照本宣科、生搬硬套,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,對(duì)學(xué)生缺乏有效的引導(dǎo)和啟發(fā),導(dǎo)致學(xué)生只能被動(dòng)地看著教師做實(shí)驗(yàn),卻無(wú)法獲得思維上的啟迪。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)敷衍潦草,教學(xué)效果也達(dá)不到預(yù)期。
二、在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的策略
(一)做好課前準(zhǔn)備,完善科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案
在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)前,教師需要做好如下準(zhǔn)備。第一,教師要確定實(shí)驗(yàn)的方法,在實(shí)驗(yàn)前引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí),還要認(rèn)真研讀課標(biāo)和教材,精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟,明確當(dāng)堂課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是需要學(xué)生分組探究還是由教師演示[1]。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,教師要努力地增添實(shí)驗(yàn)的趣味性,以求最大限度地激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在潛力。第二,準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)的道具和材料。實(shí)驗(yàn)道具是科學(xué)活動(dòng)不可或缺的重要資源,教師要根據(jù)學(xué)生的人數(shù)來(lái)合理安排實(shí)驗(yàn)道具的數(shù)量。除此之外,教師還可以鼓勵(lì)學(xué)生自己制作實(shí)驗(yàn)的道具,讓學(xué)生自由選擇自己感興趣或熟悉的材料,充分發(fā)揮學(xué)生的想象力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力,調(diào)動(dòng)學(xué)生參與課堂的主動(dòng)性。第三,在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前,教師就應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生知曉實(shí)驗(yàn)的目的、作用、流程、步驟和注意事項(xiàng),反復(fù)向?qū)W生強(qiáng)調(diào)規(guī)范開(kāi)展實(shí)驗(yàn)的重要意義,讓學(xué)生嚴(yán)肅、認(rèn)真地對(duì)待實(shí)驗(yàn),規(guī)范地操作實(shí)驗(yàn),以此確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。第四,教師可以在實(shí)驗(yàn)開(kāi)始之前先為學(xué)生做示范,排除實(shí)驗(yàn)外部因素的干擾,再為學(xué)生講解操作的要點(diǎn),盡可能地避免學(xué)生在操作中發(fā)生安全事故。
(二)利用科學(xué)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
課堂導(dǎo)入的質(zhì)量是影響教學(xué)效果的重要因素,好的課堂導(dǎo)入往往可以獲得事半功倍的教學(xué)效果,但如果課堂導(dǎo)入缺乏趣味性和新穎性,那么學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)就會(huì)受影響[2]。教師可以在課堂開(kāi)始之前,通過(guò)展示有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的興趣,為接下來(lái)的課程教學(xué)做好鋪墊。
以教科版小學(xué)科學(xué)二年級(jí)上冊(cè)“神奇的紙”的教學(xué)為例。首先,教師要為學(xué)生準(zhǔn)備有關(guān)紙的實(shí)驗(yàn)材料。教師可將紙折疊彎曲,讓學(xué)生觀察紙發(fā)生了什么樣的變化。學(xué)生通過(guò)觀察和觸摸,可發(fā)現(xiàn)紙的形狀發(fā)生了變化。然后,教師可展示一張平整的紙和一張折疊后的紙,在桌上擺放木塊后,在木塊上分別放上這兩張紙,使木塊分別位于紙的兩邊,做成“紙橋”,并將訂書(shū)機(jī)放在兩張紙的中間,讓學(xué)生觀察兩張紙的承受能力有什么區(qū)別。學(xué)生觀察后可發(fā)現(xiàn),折疊后的紙能夠承載訂書(shū)機(jī)的重量,相比未折疊過(guò)的紙,它的承受能力比較大。最后,為了探究瓦楞紙的特點(diǎn),教師可接兩杯熱水,將兩張不同的紙豎著擺放,讓學(xué)生透過(guò)紙張感受水杯的溫度。學(xué)生通過(guò)觀察觸摸,可發(fā)現(xiàn)折疊后的紙隔熱能力比較強(qiáng)。通過(guò)這樣的課前小實(shí)驗(yàn),教師便可自然而然地導(dǎo)入本節(jié)課的教學(xué)重點(diǎn)——瓦楞紙??傊ㄟ^(guò)趣味性的實(shí)驗(yàn),教師可以營(yíng)造輕松愉悅的教學(xué)氛圍,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,發(fā)展學(xué)生的思維能力,讓學(xué)生能夠在課堂導(dǎo)入環(huán)節(jié)就感受到實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。
(三)借助科學(xué)實(shí)驗(yàn),促進(jìn)學(xué)生掌握知識(shí)
對(duì)于科學(xué)教材中的知識(shí)點(diǎn),學(xué)生大多需要實(shí)驗(yàn)操作來(lái)加深印象。教師如果一味地向?qū)W生傳授理論知識(shí),而不開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),學(xué)生就只能在腦海中構(gòu)建實(shí)驗(yàn),缺乏動(dòng)手體驗(yàn)的機(jī)會(huì),這會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解僅停留在表層,無(wú)法深入理解科學(xué)規(guī)律和原理。此外,小學(xué)階段的學(xué)生由于年齡較小,認(rèn)知水平有局限性,教師如果不重視實(shí)驗(yàn)教學(xué),就容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解片面化。為此,教師應(yīng)開(kāi)展實(shí)驗(yàn)教學(xué),使學(xué)生深化認(rèn)識(shí),讓學(xué)生能夠更好地掌握教材上的重難點(diǎn)知識(shí)。
以教科版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)“神奇的小電動(dòng)機(jī)”為例,一些學(xué)生玩過(guò)電動(dòng)玩具車,但不是特別清楚電動(dòng)機(jī)工作的原理,而且電動(dòng)機(jī)的工作原理較復(fù)雜,部分基礎(chǔ)較差的學(xué)生可能難以理解,所以光靠教師口頭講述,學(xué)生很難發(fā)現(xiàn)其中的奧妙。基于這種情況,在課堂教學(xué)中,教師可先帶領(lǐng)學(xué)生了解小電動(dòng)機(jī)的部件及制作材料,再開(kāi)展實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生了解電動(dòng)機(jī)通電后快速轉(zhuǎn)動(dòng)的原理。教師可先制作一圈纏繞銅線,再將羊眼釘螺絲釘入木塊制成的木質(zhì)框架內(nèi),將銅線圈支架、電磁開(kāi)關(guān)、磁鐵等部件連通電路,閉合開(kāi)關(guān),撥動(dòng)銅線圈,這樣銅線圈就會(huì)持續(xù)地轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)。而后,教師可移開(kāi)磁鐵,讓學(xué)生觀察銅線圈是否轉(zhuǎn)動(dòng)。如此,教師可為學(xué)生講解電動(dòng)機(jī)工作的原理,通過(guò)實(shí)物操作,讓學(xué)生掌握本課的重點(diǎn)內(nèi)容。
(四)運(yùn)用科學(xué)實(shí)驗(yàn),助推學(xué)生自主探究
教師示范和學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)都是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),教師可以組織學(xué)生開(kāi)展自主探究活動(dòng),給予學(xué)生充分展示自我的空間,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?,提升教學(xué)效果。在學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)之前,教師要檢查相關(guān)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備,排除安全隱患,確保學(xué)生的人身安全。教師應(yīng)當(dāng)教會(huì)學(xué)生相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟,讓學(xué)生嚴(yán)格按照相應(yīng)的操作規(guī)范和流程來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以此確保實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。在自主實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,學(xué)生可能會(huì)遇到問(wèn)題,因此,教師需要觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況,并及時(shí)為學(xué)生解答疑惑。
以教科版小學(xué)科學(xué)三年級(jí)上冊(cè)的“我們來(lái)做‘熱氣球”的教學(xué)為例。教師可以讓學(xué)生觀察熱氣球以及觀看熱氣球上升的視頻,讓學(xué)生思考熱氣球能上升的原因,并進(jìn)行初步的解釋。隨后,教師可引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自主探究熱脹冷縮的原理。教師可先讓學(xué)生取出鋼珠,將其放在底盤上,再將鐵環(huán)夾在塑料夾桿上,用橡皮筋固定好鐵環(huán)和塑料夾,拿起塑料夾桿,讓學(xué)生試一試鐵環(huán)能否通過(guò)底盤上的鋼珠。學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)并不能。隨后,教師可引導(dǎo)學(xué)生點(diǎn)燃蠟燭,將鐵環(huán)放在火焰上烤一會(huì)兒,再試試鐵環(huán)是否能穿過(guò)底盤上的鋼珠。此時(shí),學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn),鐵環(huán)能夠穿過(guò)鋼珠。教師再次引導(dǎo)學(xué)生將鐵環(huán)放入冷水中冷卻,再試試鐵環(huán)能否穿過(guò)鋼珠。此時(shí),學(xué)生便會(huì)發(fā)現(xiàn),鐵環(huán)不能夠穿過(guò)鋼珠。通過(guò)自主探究,學(xué)生可明白熱脹冷縮的原理,了解類似的自然現(xiàn)象,并能夠?qū)ζ溥M(jìn)行總結(jié),從而明白熱氣球可以飛升的原理,如此,學(xué)生還能提升自己的實(shí)驗(yàn)操作能力。
(五)結(jié)合科學(xué)實(shí)驗(yàn),拓寬學(xué)生科學(xué)視野
科學(xué)教學(xué)的目標(biāo)不僅在于使學(xué)生掌握課內(nèi)的相關(guān)知識(shí),還在于拓寬學(xué)生的知識(shí)層面和認(rèn)知邊界,使學(xué)生能將科學(xué)知識(shí)綜合地運(yùn)用到實(shí)踐中。因此,教師在課堂上除了教授學(xué)生重點(diǎn)知識(shí),還應(yīng)當(dāng)開(kāi)展延伸性的實(shí)驗(yàn),深化學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的理解,讓學(xué)生形成完善的科學(xué)知識(shí)框架。
例如,在小學(xué)六年級(jí)的科學(xué)教學(xué)中,教師可開(kāi)展拓展課,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)描述和解釋現(xiàn)象,使學(xué)生做到舉一反三。為此,教師可開(kāi)展“快慢兩重天”的實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生把一張報(bào)紙平攤在課桌上,將一把尺子的一半放在報(bào)紙下,另一半伸出課桌外。在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)前,教師可先引導(dǎo)學(xué)生思考:輕而慢地向下壓尺子,報(bào)紙會(huì)怎樣?快而急地向下壓,報(bào)紙又會(huì)怎樣?在提出問(wèn)題后,教師可讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和交流。學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)可以得出結(jié)論:輕而慢地向下壓尺子,報(bào)紙能隨著尺子慢慢移動(dòng)并升起,大氣的壓力并沒(méi)有起到太大的作用;重而快地向下壓尺子,因?yàn)槭艿酱髿鈮毫Φ淖饔?,?bào)紙無(wú)法向上,還有可能被打破。這正如兩只吸盤吸在一起,如果把它們移動(dòng)分開(kāi)很容易,而垂直拉開(kāi)卻很困難。以這個(gè)實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生深入感知大氣壓力的作用后,教師可繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)似曾相識(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行解釋,如著名的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。
(六)開(kāi)展課外實(shí)踐,實(shí)現(xiàn)理論聯(lián)系實(shí)際
小學(xué)階段的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅為了讓學(xué)生獲得相應(yīng)的科學(xué)技能和知識(shí),還在于發(fā)展學(xué)生的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用能力,讓學(xué)生能夠在生活中運(yùn)用科學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題,使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)得到提高。教師可以適當(dāng)?shù)亻_(kāi)展課外實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生在生活情境中認(rèn)識(shí)事物,點(diǎn)燃智慧的火花,成為一個(gè)個(gè)自覺(jué)主動(dòng)的小小科學(xué)家[3]。
以六年級(jí)學(xué)生“LED燈與節(jié)能燈性價(jià)比研究指導(dǎo)”的課外實(shí)踐活動(dòng)為例,教師為學(xué)生創(chuàng)設(shè)了具體的生活情境:“某老師正在裝修房子,正在為房子里安裝什么類型的燈具而發(fā)愁。目前,該老師看上了兩種燈具,一種是LED燈,一種是節(jié)能燈。LED燈價(jià)格高、省電、使用時(shí)間較長(zhǎng);節(jié)能燈省電程度和壽命雖不及LED燈,但價(jià)格更劃算?!眲?chuàng)設(shè)情境后,教師讓學(xué)生幫助該教師做決定,應(yīng)當(dāng)選擇哪一類燈具。而后,教師讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行合作討論,討論后把實(shí)驗(yàn)方案填在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)單上。該實(shí)驗(yàn)聯(lián)系生活實(shí)際,有助于學(xué)生將所學(xué)的知識(shí)運(yùn)用于生活中。通過(guò)以上的實(shí)踐活動(dòng),學(xué)生可明白受控對(duì)比實(shí)驗(yàn)在課題研究中的作用以及實(shí)驗(yàn)研究中變量之間的關(guān)系與變量控制的要求,從而掌握科學(xué)的研究方法。
三、總結(jié)
綜上所述,當(dāng)前的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)仍然存在一些亟待解決的問(wèn)題,教師應(yīng)當(dāng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中的重要作用,優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方案,促進(jìn)學(xué)生自主探究活動(dòng)和課外實(shí)踐活動(dòng)的開(kāi)展。教師可利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的興趣,幫助學(xué)生掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的自主探究能力,拓寬學(xué)生的視野,幫助學(xué)生將理論知識(shí)與生活實(shí)際聯(lián)系起來(lái),培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)觀念,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng),使學(xué)生的科學(xué)綜合思維和綜合能力得到全面提升。
[參考文獻(xiàn)]
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