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關鍵詞:科學實驗 課前準備 遵循原則
中圖分類號:G623.9 文獻標識碼:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.06.143
1 提前布置好實驗周圍的環境
實驗活動不是獨立進行的,它受到周圍的環境、器材、組織教學、教學內容、學生的基礎等因素影響。為此,組織學生實驗活動時,要考慮到周圍的環境,有些實驗活動對環境有一定的要求。如《尋找有生命的物體》一課,教師一定要先去觀察環境,對尋找生命物體的地方的環境情況,做到心中有數。在活動場所劃出一定的范圍(校園花圃、田野等),使學生既能找到有生命的物體,又能達到“尋找”的目的,且要保證學生安全。
2 做好實驗活動中應付偶發事件的必要預備
在實驗活動教學過程中,出現偶發性事件的現象在所難免。偶發性事件具有不可確定性,但有一點是明確的,偶發性事件往往跟實驗活動內容密切相關。根據這一規律,教師在課前就應做好相關的準備,凡是使用酒精燈的實驗,事先要準備一塊大而濕的抹布,以防酒精燈中的酒精灑出后滅火時急用;凡是使用強酸強堿的實驗,如認識巖石實驗應在旁邊準備好一盆清水,以備學生萬一污染后立即稀釋。如《尋找有生命的物體》一課,帶學生到教室外要注意安全,并可能出現手劃破的情況,就要帶些必要的藥品(創可貼等)。《生命離不開水》一課,由于觀察實驗有許多殘渣汁水故要準備好水桶等,以免學生到處傾倒。
3 實驗材料的準備以安全性為第一
教師始終要把安全放在第一,將隱患消除在準備階段。有些實驗在操作過程中存在一些安全因素問題,教師在提供材料時就要注意。如酒精燈的使用方法、試管的正確夾放、對物體正確的嘗與聞等,教師一定要在實驗前進行安全教育和說明,消除安全隱患。但教師不要怕完成不了實驗或出于安全的因素,就直接替學生完成實驗。這樣做的結果是影響學生的動手操作能力,不能促進學生的思維能力發展。我們要盡量讓學生完成自己設計的一些實驗,只要不出現大的問題就放手讓學生自己來做實驗進行探究。例如熱脹冷縮的實驗,教師在提供了裝滿紅水的小瓶后,要求學生自己想辦法通過實驗來觀察受熱和受冷后的變化,強調一下實驗安全問題,具體過程教師并不干預。
4 實驗活動材料應具有科學性、趣味性
在實驗活動中,為學生準備的材料應能揭示與教學目的相關的一系列現象,能體現所要學習的知識,有利于培養學生的能力,并具有科學性,精心準備能激起學生興趣的材料,學生在實驗活動中才不會感到枯燥無味,才可順利地通過揭示自然現象的規律,認識事物的本質特征和內在聯系,建立正確的科學概念。例如:《固體和液體》一課,選材就要選有一定趣味性的冰、油(凝固)、雞蛋(煮熟去皮)等在一定條件下固態和液態可互為轉化,實際它們在常態下是液體,然后把它們放到水中沉浮觀察,進一步知道它們的一些性質。糖、鹽、泥土在水中可分解,還可通過一些手段重新分離出來,這樣更有趣,從而得出固體和液體的一些科學性質。有時還要提前對器材作必要的處理,如潮濕天氣做摩擦起電的實驗,要事先烘干實驗器材,想辦法保持實驗現場的干燥等。《肥沃的土壤》一課,認識蚯蚓對土壤的改良作用,重點是觀察蚯蚓在土壤里的生活狀況。觀察蚯蚓的生活環境,要選擇好在潮濕、肥沃的泥土,人不要過多地去動泥土,以免影響蚯蚓的正常活動,或者教師用一個透明的玻璃箱放好潮濕肥沃的泥土,讓它安靜地生活一段時間后,翻開泥土觀察,對比蚯蚓活動前和后的泥土變化體現出蚯蚓能起改良土壤的作用。
5 觀察活動的材料應聯系當地實際進行選擇
小學生對周圍的一切事物都充滿了好奇,他們渴望認識自然科學現象,弄清為什么有的樹到了秋冬季會落葉,而有的卻抽出了新芽,動物靠什么越過寒冷的冬天等問題。為此,教師要充分利用學生這一興趣特點在全面了解當地的自然資源的前提下,根據學校所處的位置,尋找一些抬頭可見、唾手可得的活動材料,來豐富科學教學內容。教師在設計活動時,要充分利用這一自然優勢,通過多種形式,使原本生動的科學課更加豐富多彩。例如:《植物和我們》一課,選取的植物最好是當地比較常見的植物,學生在市場上或日常生活常見到的,如南方和北方選材就不一定相同,椰子、荔枝在南方能看到它的生長,而北方就不一定能看到它的生長情況,北方的蘋果,南方就不一定能看到它的種植。通過活動把內容記好日記,并能結合當地的特點服務地方經濟建設,培養學生學科學、用科學的能力,使他們在獲得科學知識的同時,掌握一定的勞動技能。
《植物的不同和相同》一課,教師要告訴學生選擇有代表性的植物,在當時的季節和當地是易找的,能使學生容易找出兩種植物之間的不同和相同,有利于對植物進行分類的植物種類。如選擇成熟的玉米與水稻,學校里較多的樹和盛開的花,對比更強烈。而選擇韭菜和剛出苗的小麥,本身易混淆則不好比較。《生命離不開水》一課,植物體內有豐富的含水量,可要選擇比較容易擠出水的植物,如桔子、西紅柿、蘿卜等,從而能引發學生想辦法解決水的來源。《認識液體》一課,做液體的流動快慢的實驗,要選擇黏稠度區別比較明顯的不同液體,如食用油、水、牛奶,這樣才能讓學生更清楚地看出流動的快慢,認識液體這一特點。
6 實驗研究的材料要具有多樣性
首先,在歸納事物本質特征時,要選取多種代表性事物,提供足夠證據。例如:《我們周圍的土壤》一課,一般一個地方的范圍是一種土壤。為此,教師要做個有心人,利用外出的機會在不同地方采集不同的土壤,有機會也可帶學生多去幾個地方,選取不同的土壤,觀察認識不同土壤適合種植不同的植物,才能分析不同種類土壤的差異。《紡織材料》一課,紡織材料有柔軟性、透氣性、牢固性、吸水性、防水性等,要讓學生選取多種不同的紡織品進行觀察實驗。讓學生感受到紡織品的多樣化然后展開發散思維,想象設計未來的衣服樣子,培養他們的創新意識。
教師始終要把安全放在第一,將隱患消除在準備階段。有些實驗在操作過程中存在一些安全因素問題,教師在提供材料時就要注意。如酒精燈的使用方法、試管的正確夾放、對物體正確的嘗與聞等,教師一定要在實驗前進行安全教育和說明,消除安全隱患。但教師不要怕完成不了實驗或出于安全的因素,就直接替學生完成實驗。這樣做的結果是影響學生的動手操作能力,不能促進學生的思維能力發展。我們要盡量讓學生完成自己設計的一些實驗,只要不出現大的問題就放手讓學生自己來做實驗進行探究。例如熱脹冷縮的實驗,教師在提供了裝滿紅水的小瓶后,要求學生自己想辦法通過實驗來觀察受熱和受冷后的變化,強調一下實驗安全問題,具體過程教師并不干預。
2、實驗活動材料應具有科學性、趣味性
在實驗活動中,為學生準備的材料應能揭示與教學目的相關的一系列現象,能體現所要學習的知識,有利于培養學生的能力,并具有科學性,精心準備能激起學生興趣的材料,學生在實驗活動中才不會感到枯燥無味,才可順利地通過揭示自然現象的規律,認識事物的本質特征和內在聯系,建立正確的科學概念。例如:《固體和液體》一課,選材就要選有一定趣味性的冰、油(凝固)、雞蛋(煮熟去皮)等在一定條件下固態和液態可互為轉化,實際它們在常態下是液體,然后把它們放到水中沉浮觀察,進一步知道它們的一些性質。糖、鹽、泥土在水中可分解,還可通過一些手段重新分離出來,這樣更有趣,從而得出固體和液體的一些科學性質。有時還要提前對器材作必要的處理,如潮濕天氣做摩擦起電的實驗,要事先烘干實驗器材,想辦法保持實驗現場的干燥等。《肥沃的土壤》一課,認識蚯蚓對土壤的改良作用,重點是觀察蚯蚓在土壤里的生活狀況。觀察蚯蚓的生活環境,要選擇好在潮濕、肥沃的泥土,人不要過多地去動泥土,以免影響蚯蚓的正常活動,或者教師用一個透明的玻璃箱放好潮濕肥沃的泥土,讓它安靜地生活一段時間后,翻開泥土觀察,對比蚯蚓活動前和后的泥土變化體現出蚯蚓能起改良土壤的作用。
3、觀察活動的材料應聯系當地實際進行選擇
小學生對周圍的一切事物都充滿了好奇,他們渴望認識自然科學現象,弄清為什么有的樹到了秋冬季會落葉,而有的卻抽出了新芽,動物靠什么越過寒冷的冬天等問題。為此,教師要充分利用學生這一興趣特點在全面了解當地的自然資源的前提下,根據學校所處的位置,尋找一些抬頭可見、唾手可得的活動材料,來豐富科學教學內容。教師在設計活動時,要充分利用這一自然優勢,通過多種形式,使原本生動的科學課更加豐富多彩。例如:《植物和我們》一課,選取的植物最好是當地比較常見的植物,學生在市場上或日常生活常見到的,如南方和北方選材就不一定相同,椰子、荔枝在南方能看到它的生長,而北方就不一定能看到它的生長情況,北方的蘋果,南方就不一定能看到它的種植。通過活動把內容記好日記,并能結合當地的特點服務地方經濟建設,培養學生學科學、用科學的能力,使他們在獲得科學知識的同時,掌握一定的勞動技能。《植物的不同和相同》一課,教師要告訴學生選擇有代表性的植物,在當時的季節和當地是易找的,能使學生容易找出兩種植物之間的不同和相同,有利于對植物進行分類的植物種類。如選擇成熟的玉米與水稻,學校里較多的樹和盛開的花,對比更強烈。而選擇韭菜和剛出苗的小麥,本身易混淆則不好比較。《生命離不開水》一課,植物體內有豐富的含水量,可要選擇比較容易擠出水的植物,如桔子、西紅柿、蘿卜等,從而能引發學生想辦法解決水的來源。《認識液體》一課,做液體的流動快慢的實驗,要選擇黏稠度區別比較明顯的不同液體,如食用油、水、牛奶,這樣才能讓學生更清楚地看出流動的快慢,認識液體這一特點。
4、實驗研究的材料要具有多樣性
小學生通過動手做實驗可以激發愛科學的興趣,有效地開發學生智力,提高學生科學素質,培養他們對科學實驗的探究欲望。怎樣才能更好地搞好小學科學實驗教學呢?我認為開展小學科學實驗活動,應采取以下措施:
一、明確實驗要求,確保實驗順利完成
每個學生理解能力不一樣,實驗的成功與否,主要取決于學生對實驗中的重點、難點操作的把握程度,以及對實驗現象的分析和總結。但由于小學生缺乏知識的系統性和學習的目的性,有時常常偏離觀察的主要目標,導致實驗失敗,所以在實驗前就要明確實驗基本要求,理解操作過程。例如:教學《簡單的電路》這課時,我們先讓學生自由討論,嘗試用一個燈泡、一個小燈座、二根導線、一個電池盒和一節電池。要怎樣連接起來才能組成電路。明確要求后設計操作過程,然后匯報。其余學生討論補充,教師可以把影響實驗的關鍵步驟和注意點寫在黑板上,作為實驗的操作規程或注意事項,從而避免實驗的盲目性。
二、親自完成實驗,讓學生體驗科學的樂趣
科學實驗興趣的培養,要讓學生親身經歷典型活動:如《空中跳動的乒乓球》實驗,首先讓學生思考:吹風機朝上方,對著乒乓球吹風,你認為乒乓球會被吹走嗎?學生各抒己見。然后,我讓他們動手實驗:用一只手握住吹風機,另一只手將球放在吹風機的上方。開動冷風和熱風分別吹動乒乓球。結果乒乓球,沒有被吹走,而是浮在空中跳動。最后說明:無論開動冷風和熱風吹風機朝上對著乒乓球吹,由于力的平衡作用,上方的乒乓球不會被吹走,而是浮在空中跳動。學生發現實驗這么有趣,學習興趣自然會逐日加深。
三、巧設實驗問題,培養學生自主探究能力
一、實驗設計的目的和作用
實驗的具體實施方法各不相同,主要目的和作用如下:
1.利用實驗建立概念
為使學生建立概念,首先要有足夠的感性認識。實驗是獲得感性認識的基本途徑,利用實驗現象、現象變化過程獲得感性認識,是形成概念、掌握規律的基礎。只有通過實驗獲得感性材料并進行理性加工,才能建立概念,深刻理解規律。小學生掌握的概念一般都是比較簡單、具體的初級概括,這種初步的概念只有通過觀察實驗才能得出。通過實驗感知學習對象,使概念形象化、具體化,是一種基本的實驗方法。
2.利用實驗探索規律
利用實驗可以創造環境,使教師的引導、演示和學生的實驗、討論結合,有效發現、歸納、掌握自然規律。運用時,教師應有效掌握學生的學習進程,分析學生已經認識和尚未認識的事物,不失時機地抓住問題,組織討論和示范,使學生不斷明確實驗和觀察的方向,達到探索自然規律的目的。
3.利用實驗發展思維
兒童的思維活動是有序的,按照他們思維活動的認識規律設計、編制實驗教學程序,可以誘導學生思維的正確發展。因此,讓學生帶著問題進行實驗和觀察,能使思維按層次展開,按照思維發展由表及里,逐漸深化。
4.利用實驗培養技能
兒童的實驗技能、動手能力是不能灌輸的,只能通過實驗、通過兒童自己動手才能培養。通過實驗,兒童在動手中動腦,以動腦促動手,手腦結合,不僅了解怎樣操作,而且了解為什么要這樣操作。因此,利用實驗是培養技能的有效的、基本的方法。
5.利用實驗發展能力
小學生能力的形成和發展,需要通過實踐的鍛煉,只有在實踐中才容易發現問題,分析問題,弄清事物間的矛盾,掌握事物的本質,達到認識自然的目的。只有在實踐中采用適當的方法,才容易解決問題,達到改造自然的目的,培養解決問題的能力。利用實驗能使學生的各項能力得到培養和提高。
二、選擇實驗的建議
老師在選擇實驗方法,設計、編制實驗程序時,在具體操作上應考慮以下幾點:
1.教師主導作用和學生主體作用相統一
實驗過程是教師和學生雙邊活動的過程,實驗方法的選擇要有利于師生、生生信息交流和反饋,實驗不能“教師講,學生聽,教師做,學生看”。教師不能包辦代替,應該讓學生親自動手動腦;教師的主導作用要體現在更好地確立學生的主體地位上。這是選擇實驗方法的基礎,也是完成實驗教學任務的保證。
比如:在教學測量泡沫塑料塊受到的浮力一節內容時,不要直接老師講解或者示范試驗。學生已經有了測量重力的基礎,這次可以開展諸葛會,讓學生動腦筋想一想如何測量一塊泡沫在水里受到的浮力。有的學生想到在水里倒拉彈簧秤。老師不必急于否定或者拿出答案,而是肯定測重力的方法,可以讓學生實際操作,這樣學生就會發現不太適合,很難測量,發動學生思考怎么不用在水里往下拉。經過引導,學生想到滑輪,這樣就充分發揮了老師的主導作用和學生的主體作用。
2.考慮和符合學生實際
方法的選擇要根據學生的實際,從學生的年齡特征、心理特點和認識水平出發,逐漸加深拓展。對不同年級的實驗,要注意階段性,選用不同的實驗方法。對學生估計過低或估計過高都不會達到良好效果,學生實際是選擇實驗方法的依據。
測量泡沫塑料的浮力,老師采取的是讓學生設計實驗,讓學生自己動手實驗,這是基于高年級學生已經有了一定的動手能力和知識準備。對于中年級學生來說,動手能力偏弱,有時應該采取觀察實驗,老師做,學生觀察。
3.掌握知識和發展能力相統一
知識和能力是緊密聯系、相輔相成的,實驗方法的選擇要使學生既掌握知識,又發展能力;既獲得知識,又學會獲取知識的方法。特別是在當前素質教育的環境中,尤其應該注意掌握知識和發展能力的統一。
比如:四年級的《電》這個章節,老師要盡量多給孩子動手機會連接簡單的電路。學生在實際動手過程中,會深入掌握電的流通性和電路的知識。鍛煉實際動手能力,在一次次訓練中,動作由笨拙變得靈活。
4.掌握知識和激發興趣相協調
知識的掌握固然十分重要,但興趣的激發和培養也十分可貴。科學的實驗不僅承載知識的講解功能,而且要重視學生興趣的激發,培養他們樂于觀察周圍事物、樂于探索的精神。
比如:在教學植物的生長變化時,老師可以提前發給學生一粒浸泡過的小種子,一個小紙杯,一團餐巾紙,讓學生帶回家自己做植物發芽的實驗,并每天觀察種子的變化,記錄下來。有條件的可以每天拍一張數碼照片,一個星期后,大家交流觀察到的現象。事實證明,這樣有效激發了三年級小學生的探索欲,一星期后,孩子們都交出了令人滿意的“答卷”。
5.開展有效的競賽活動
關鍵詞 科學課 實驗 興趣 示范 拓展
中圖分類號:G633.24 文獻標識碼:A 文章編號:1002-7661(2012)24-0030-02
實驗教學是科學教學中必不可少的一個重要組成部分,它是提高學生科學素養和各方面能力的有效手段。提高小學科學實驗教學的有效性,需要我們小學科學教師在科學教學過程中,結合小學生的心理特點和課程實驗要求進行教學,完整高效地上好科學實驗課,讓學生通過親自參加實驗活動,獲得觀察能力和動手操作能力。
一、興趣入手,設計實驗
興趣是最好的老師,研究學生的學習欲望、需要,創設趣味盎然的課堂情趣,往往能滿足學生的好奇心、求知欲,激發其學習興趣,從而使他們產生巨大的學習熱情,學生在學習中的熱情表現為求知欲強、精神飽滿、思維活躍,那么學生們就在生動形象、風趣幽默的課堂實驗中掌握知識、提高能力。例如《水與生命》一課的活動:觀察水
給每個組準備了水。請同學們分小組觀察水是什么樣的?比一比哪個小組觀察的方法最好,結論最準確。學生的積極性可高了。在小組長的帶領下,他們有的端起燒杯用鼻子聞,有的把手放到水槽中觸摸,有的用眼睛仔細觀察,還有的……這個看似簡單的問題,學生卻興趣盎然,他們把許多零散的知識經驗調動和利用了起來。結果,絕大多數小組在仔細觀察的基礎上得出了正確的結論。教師及時做出表揚。把學生從未知引進新知中,里面到底有多少奧秘,讓學生在自己探究中獲取。
二、演示實驗,示范引導
演示實驗中,教師的一舉一動都會成為學生獨立操作的依據和榜樣,對學生的實驗技能起著示范作用。教師操作應嚴格按照規定進行,在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現象時動作要準確、有序。例如在使用托盤天平時,取用砝碼、移動游碼必須用鑷子而不能用手;點燃酒精燈后火柴不能隨手扔在地上,要放在專門的廢物杯中;電路的連接應先接線路后接電源,拆卸時先斷電源,后拆線路;導線兩端接頭不是鉤、叉時要注意導線在接線柱上的繞向應同螺母旋緊的方向一致等。像這樣在試驗中要注意的細節不勝枚舉。科學不僅可以培養一個人敏銳的洞察力,更能培養學生時時注意細節問題,因為細節決定成敗。
有效的演示實驗教學可以幫助學生提高科學思維能力、學習科學探究的正確方法,并能從小受到良好實驗習慣的熏陶,耳濡目染。培養學生認真、嚴謹、實事求是的科學態度。所以在課堂實驗教學中,優化教師演示實驗,有利于提升科學探究的有效性。
當然,在實驗教學中,演示實驗盡量做到少而精。在準備充分,器具數量充足的條件下,應該多多開展以學生動手實驗為主,教師演示實驗為輔的思想,培養學生的習慣,強化動手能力。
三、動手操作,體驗實驗
在實驗過程中讓學生充分進行體驗,提高學生實驗興趣。案例和分析:《淀粉的蹤跡》中有兩個重要的實驗,檢驗淀粉和淀粉與唾液混合的結果。我在教學的時候發現學生對淀粉這種物質的認識在實驗后并沒有多少提高,于是我開始思考改進實驗的內容。我希望能夠提高學生在生活中認識淀粉的能力,比如那些食物中含有淀粉。我選擇了許多材料來檢驗——饅頭、米飯、馬鈴薯、面條、薯條、栗子、玉米、南瓜等等。在分組檢驗不同食品的時候,孩子們得到了充分的認識。
動植物觀察類的應該利用童趣為支撐點。如:《蝸牛和蝗蟲》中學生應該充分的觀察這兩種動物。為了達到“充分”的目的,我發給學生解剖器材,放大鏡、蚊煙、火柴、水杯、樹葉。這樣,學生的觀察就不是局限于眼睛了,在3個課時的充分活動中,孩子們了解了蝸牛原來不吃有蠟質的樹葉,蝗蟲和蝸牛也會游泳,蝸牛怕煙火,蝗蟲不怕煙,怕火,蝗蟲和蝸牛的殼很復雜。制作類的實驗應該能玩得轉。如:《風的觀測》《做個小磁鐵》《制作我們的小樂器》等這些具有小制作性質的實驗課就應該給學生充分的時間玩耍,學中玩,玩中學,事半功倍。
四、捕捉信息,拓展延伸