小学科学实验教学探究

小学科学课程标准指出:科学探究是科学研究过程的本质特征, 具有重要的教育价值。在小学科学课堂中, 教师是儿童学习科学的支持者和引导者。引导儿童主动探究, 亲历科学探究的过程, 这将有利于保护儿童的好奇心和激发儿童学习科学的主动性, 科学探究是学生学习科学的重要方式。

小学科学课程涉及物质科学、生命科学、地球科学、设计和技术四大领域, 什么样的课程最适合科学实验教学探究呢?这就涉及到课程的分类。

一、什么是课型?

一是课的类型, 即按知识特征、教学任务等对课程内容进行归类。二是课的模型, 是对各种类型的课在教学任务、教学内容、教学策略、师生互动方式、需要时间等方面的共同特征进行抽象和概括的基础上形成的模型、模式。——田宝宏《分课型构建教学模式的意义与关键》。原载于《中国教育学刊》2010年第9期。

课型的分类, 因基点选择不同而有区别。以学生获取事实的方法或途径为基点来分, 可分为以下五种课型:科学观察课、科学实验课、科学阅读课、科学技术课 (制作、种植、饲养等) 、科学讨论课。

二、科学实验课

实验是为了验证某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。实验是科学课教学的一种主要的方法。它是学生根据对问题的猜想, 确定的实验方案, 利用一定材料组装实验模型, 控制实验条件, 从而产生某种实验现象, 并通过分析实验现象得出实验结论的认知过程。——《小学科学概论》

实验课是小学科学课中最重要、最基本的课型。实验课型的执教效果如何, 将直接影响科学课的教学质量。

实验是科学教学中最常用和最重要的教学手段, 对帮助学生理解和掌握理论知识, 培养学生动手操作能力有着举足轻重的作用。科学课的大部分知识是要求学生动手实验去发现、理解、运用。实验不是让学生玩玩而已, 实验是学科学的最有效的手段。动手实验可以激发学生爱科学的兴趣, 有效地帮助学生发展智力, 提高学生科学素质。

要想上好实验课, 应做到: (1) 实验前——四个明确; (2) 实验材料选择——因地制宜; (3) 实验过程——让学生充分体验; (4) 实验方法——引导学生主动探究。

1. 实验前——四个明确

四个“明确”, 即明确实验目的, 明确实验操作过程, 明确观察任务, 明确实验结果。

(1) 明确实验目的。在观察事物、做一件事前, 只有给学生提出明确而具体的任务, 才能使他们注意力集中到所要做的事上, 才能使他们深入细致地去观察去做。因此, 每次实验前都要让学生明确实验目的。说的通俗一点, 就是让学生明白为了研究什么做这个实验。我在教学《我们周围的空气》一课中, 证明空气存在的实验, 无论是利用吹大的塑料袋钉个洞来吹动小纸条, 还是利用吹大的塑料袋钉个洞放到水里, 让水冒出小泡, 都是为了说明空气是存在的。如果只是为实验而实验, 没有明确的目的性, 只会让学生浮于实验过程与表面现象, 是不会获得科学知识的。

(2) 明确实验操作过程。每个学生实验的成功与否, 主要取决于学生对实验中的重点、难点、操作的把握程度, 以及对实验现象的分析, 总结。做实验每个学生都喜欢, 但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动, 做了这一步不知下一步该做什么, 颠倒操作过程, 少做漏做, 导致实验失败, 所以在实验前就要明确操作过程。如教学《简单的电路》这课时, 我先让学生自由讨论, 尝试用1个灯泡、1个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池要怎样连接起来才能组成电路。设计操作过程, 然后汇报, 其余学生讨论补充。还可以把影响实验的关键步骤和注意点先写在黑板上, 作为实验的操作规程或注意事项, 从而避免实验的盲目性。

(3) 明确观察任务。在实验前教师要使学生明确观察任务, 再根据具体的实验提出观察要求。学生在观察实验时, 如果教师不加指导或指导不明确, 学生往往会出现无目的、漫不经心地观察情况, 他们常常只是注意那些感觉新奇或有强烈刺激的现象, 而放过实验目的所要求观察的主要内容。这就需要教师去引导、去帮助。所以, 教师要提醒学生运用一切感觉器官去全面观察。一是用眼科学地看, 时刻提醒学生注意用眼观察每一个微小的地方, 每一步细小的变化。二是用手摸、用耳听、用鼻闻, 在确保安全的前提下用嘴尝, 借用工具观察等等, 这就是科学地听, 科学地做, 它能帮助学生更全面的感知事物。一个学生只有明确了观察任务, 才能在实验过程中取得良好效果。以《观察植物的种子》为例, 课前要收集各种植物的种子, 仔细观察它们的外形有什么不同, 不同的植物种子, 它们的形状、大小、颜色各不相同。如:黄豆和豌豆极其相似, 但细看会发现:豌豆形状较黄豆圆一些。

(4) 明确实验结果。从现象到分析比较、得出实验结论, 是一个以具体到抽象的思维过程, 是思维从感性到理性的质的飞跃, 只有完成了这个飞跃, 才算真正得到了知识。如《磁铁》单元, 我首先让学生明白地球上具有一种特殊的力, 和电一样, 磁也是人看不到也感觉不到的, 可是它的影响力却处处可见。当我们看到磁铁能把带铁的东西吸起来, 我们就知道磁铁有吸引铁的性质, 所以我们就把磁铁的这种特性叫做磁性。磁性有强弱, 磁铁上磁力最强的部分叫磁极, 磁铁有两个磁极, 我们把磁铁用细线悬挂起来, 等到它静止时, 磁极分别指向南方和北方, 我们把指北的磁极叫北极, 指南的磁极叫南极。然后提示:古代的指南针就是根据磁铁的这一特性发明的。磁铁很容易被制造, 用途也相当广泛。通过学习谁还想到了磁铁的其他用途呢?比如, 我们大部分学生都用过的画写板笔头部分最易掉下来, 掉下来的两只笔头如果把它们笔尖对笔尖, 拿在手里一个朝上, 一个朝下也不会掉到地上是什么原因呢?通过推测实验结果, 学生知道了是因为笔尖部分的磁铁互相吸引。教师通过提问引导学生推测实验结果, 增强了学生对现实生活中科学技术知识的理解, 有助于培养学生的思维能力, 为学生学习运用科学原理奠定了坚实基础。

在实验教学中做到了四个明确, 就能有效地激发学生的实验兴趣, 培养学生动手操作的能力和全面细致的观察能力, 从而提高课堂的有效性。

2. 实验材料的选择——因地制宜

实验材料的选择是上好科学实验的基础。实验材料不仅需要实验室里的, 也需要实验室外面的。

(1) 实验教师对材料的选择应该根据实际情况, 因地制宜; (2) 教师要充分调动学生的积极性进行实验材料的选择; (3) 实验材料要有结构性。如选择沉浮实验材料时, 铁、塑料、泡沫、木块等必须要形状、体积都一样, 否则就会让学生得出错误的结论。

3. 实验的过程——让学生充分体验。

科学素养的培养, 一是要让学生亲身经历典型活动, 二是要在活动中充分发挥学生的主体作用, 发挥他们的主动性和能动性。科学实验应该让学生充分参与, 提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材, 又要充分发挥农村在小学科学教学方面的优势。

生活在农村, 既有实验的劣势——实验器材不足, 也有实验的优势——天然教学资源。农村学校的周围有丰富的动植物资源, 能为学生科学学习提供很好的学习资源;如我校的实验基地, 大足荷花山庄, 就为我校的科学教学、社会实践, 提供了丰富的教学资源。农村学生的家庭周围一般比较开阔, 能为养殖动物、种植植物提供合适的场所;农村的空气清新、天空清朗, 能为学生观察天文和气象学习提供很好的条件;农村学校的周围一般是山川、田野或河流, 教师可以非常方便地取到一些土壤材料, 可随时带领学生到周围环境中观察各种地貌等等。

4. 实验方法——引导学生主动探究

做实验的目的是让学生通过实验进行探究, 从而获得科学知识。科学教材中实验部分大多为探究性实验, 以促进学生科学探究能力的形成。在实验中应鼓励、引导学生大胆探究。

三、科学实验课的教学模式

实验课的基本教学模式:提出问题——猜想假设——设计方案——实验观察——分析现象——归纳结论——实践应用。在实际的教学过程中, 由于教学目标、教学内容和教学对象的不同, 教学模式的各个“板块”和侧重点会有所不同。

如“不翼而飞的水”我是这样设计的:

研究问题:水加热直到沸腾后会发生变化吗?

我的猜想:水加热直到沸腾后会发生变化。

实验材料:铁架台1个、酒精灯1盏、火柴1盒、石棉网1个、烧杯1只、温度计1只、水、方巾1张、镊子1把。

实验步骤:

1. 调整铁圈, 放上石棉网, 点燃酒精灯调整到外焰, 然后熄灭酒精灯。

3. 点燃酒精灯, 加热观察。

4. 沸腾后继续加热, 观察温度变化、水量变化。

实验现象:

实验结论:

综上所述, 小学科学实验课教学是一种积累, 需要教师的引导, 需要学生的合作, 更需要师生的合作。我们在科学实验课上, 不仅要引领学生经历探究, 更应该注重探究活动的效益。小学科学实验课教学要求教师精心设计典型的探究活动, 根据学生的情况确定探究活动的目标。并给予适时的、必要的、谨慎的、有效的指导, 才能真正实现实验课教学的有效性。

摘要：小学科学课程教学要分清课型, 分清哪些课是科学实验课。要想上好实验课, 应做到:实验前四个明确;实验材料选择, 因地制宜;实验过程, 让学生充分体验;实验方法, 引导学生主动探究。采用合理的科学实验课的教学模式, 控制变量, 分析实验现象, 得出科学结论并加以运用。

关键词：小学科学,实验教学

参考文献

[1] 《分课型构建教学模式的意义与关键》——田宝宏。原载于《中国教育学刊》2010年第9期.

[2] 《小学科学概论》.

[3] 《小学科学课程标准》.

[4] 《科学咨询——教育科研》杂志.