改進(jìn)小學(xué)科學(xué)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探索與實(shí)踐

巫志豐

目前小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多問(wèn)題：①自然實(shí)驗(yàn)器材已遠(yuǎn)不能滿足新課標(biāo)對(duì)小學(xué)科學(xué)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要；②受重理論輕實(shí)驗(yàn)思想的影響，執(zhí)教老師普遍采用講授法；③實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法形式單一陳舊；④實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式僵化，從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方式?jīng)]有給學(xué)生留出足夠的發(fā)展空間。凡此種種不利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。為此，加強(qiáng)并改進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)疑是當(dāng)務(wù)之急，迫在眉睫。

1實(shí)驗(yàn)材料改教師個(gè)體搜集為師生共同準(zhǔn)備

科學(xué)課實(shí)驗(yàn)的材料包羅萬(wàn)象，即使實(shí)驗(yàn)設(shè)備齊全的重點(diǎn)學(xué)校，也不可能齊全到學(xué)生實(shí)驗(yàn)要用的各種零星材料都有。按慣例課堂實(shí)驗(yàn)材料都是由教師準(zhǔn)備，其實(shí)，在很多實(shí)驗(yàn)中，都可以采取學(xué)生自己先準(zhǔn)備，教師再“填空”配合的方法，讓學(xué)生在課前以小組的形式自己搜集器材，在上課時(shí)展示。學(xué)生準(zhǔn)備的材料不僅齊全，而且種類繁多。如教學(xué)《各種材料的“鍋”》，這課的分組實(shí)驗(yàn)材料很多，需鐵皮、鋁片、銅皮、橡皮泥、玻璃片、三角架、酒精燈……我除了準(zhǔn)備好三角架、酒精燈以及處理好的橡皮泥這些學(xué)生難于準(zhǔn)備的材料之外，其余的材料都交給學(xué)生去準(zhǔn)備，并且提前一周布置學(xué)生搜集，讓各組員之間分工合作，為自己小組的實(shí)驗(yàn)做好充分準(zhǔn)備。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，課堂氣氛因?yàn)橛袑W(xué)生自己所收集的材料而更熱烈，學(xué)生思維也更活躍，探索熱情也更高漲。這堂課學(xué)生們都興趣盎然地親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，他們將各自準(zhǔn)備好的銅皮、鐵皮、鋁皮、玻璃片、瓦片、陶瓷片等材料粘上橡皮泥做成各式各樣的鍋進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，觀察、感覺(jué)比較哪些材料傳熱快，哪些材料傳熱慢。實(shí)驗(yàn)中學(xué)生認(rèn)識(shí)到銅皮的導(dǎo)熱能力比鐵皮和鋁皮的強(qiáng)，而鐵皮、鋁皮的導(dǎo)熱能力又比玻璃、瓦片要強(qiáng)得多。金屬的導(dǎo)熱性能要比玻璃、瓦片、陶瓷、竹木、水等非金屬材料強(qiáng)。如此學(xué)生就很容易構(gòu)建起熱的良導(dǎo)體與不良導(dǎo)體的概念。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。有利于幫助學(xué)生構(gòu)建概念和發(fā)展學(xué)生的思維，更培養(yǎng)了學(xué)生收集信息和處理信息的能力以及大膽嘗試的意識(shí)和團(tuán)結(jié)協(xié)作的科學(xué)精神。

2實(shí)驗(yàn)方案改教師提前預(yù)設(shè)為師生動(dòng)態(tài)生成

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，執(zhí)教老師大都無(wú)視學(xué)生的年齡特征以及知識(shí)經(jīng)驗(yàn)的儲(chǔ)備情況，總是先告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、原理、所用儀器、實(shí)驗(yàn)步驟，甚至連無(wú)關(guān)緊要毋需交代的內(nèi)容也一一交代清楚，唯恐實(shí)驗(yàn)失敗。這種教學(xué)方法壓制了學(xué)生的想象力和主動(dòng)參與的精神，學(xué)生缺少再選擇、再嘗試和在失敗中學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)。我們必須打破這一教學(xué)常規(guī)。給學(xué)生充分、主動(dòng)地支配材料的權(quán)利。引導(dǎo)他們從已有經(jīng)驗(yàn)人手，圍繞想解決的問(wèn)題，設(shè)計(jì)出行之有效的實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程，就是他們多種思維綜合的過(guò)程。只有讓學(xué)生從頭到尾經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備、實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)方案的不斷完善、實(shí)驗(yàn)的操作這一全過(guò)程，他們的創(chuàng)造性潛能才能得到最大范圍的開(kāi)發(fā)，創(chuàng)造精神才會(huì)得到更深更廣的培養(yǎng)。如小學(xué)科學(xué)教科版五年級(jí)下冊(cè)第二單元第六課《熱是怎么傳遞的》和人教版第九冊(cè)《熱傳導(dǎo)》中的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)：將火柴一端用蠟或凡士林依次粘在鐵絲上，在鐵絲一端用酒精燈加熱。觀察現(xiàn)象：火柴從接近火焰的一頭向遠(yuǎn)處依次下落，從而得出熱可以沿著某些物體從溫度較高的部分向溫度較低的部分傳遞的結(jié)論。這個(gè)實(shí)驗(yàn)在操作過(guò)程中由于種種原因(諸如粘蠟或凡士林的多與少?；鸩窆５妮p與重)導(dǎo)致火柴梗并不是那么聽(tīng)話，并非規(guī)規(guī)矩矩地按一定的順序依次落下，很難達(dá)到應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)效果，嚴(yán)重干擾和阻礙了學(xué)生正確的認(rèn)識(shí)和科學(xué)概念的形成。為此，我鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)用自身能找到的實(shí)驗(yàn)器材對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行大膽的改進(jìn)。結(jié)果有的學(xué)生用凍結(jié)的豬油或牛油替代凡士林或蠟，解決了實(shí)驗(yàn)材料的缺乏問(wèn)題；有的學(xué)生用吹塑紙、蠟環(huán)替代凡士林粘火柴梗，解決了用傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法實(shí)驗(yàn)時(shí)火柴梗經(jīng)常自動(dòng)掉下的弊端：還有的學(xué)生用酒精燈隔著石棉網(wǎng)給浸濕的平整木塊加熱，解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法無(wú)法觀察熱傳導(dǎo)時(shí)熱的流向問(wèn)題……。更值得一提的是一位學(xué)生利用銹蝕的薄鐵皮做熱傳導(dǎo)的探究實(shí)驗(yàn)效果非常好，而且實(shí)驗(yàn)操作極為簡(jiǎn)便，很有推廣價(jià)值?，F(xiàn)簡(jiǎn)介如下。

剪一塊課本大小的銹蝕(尚未穿孔)薄鐵皮放入水中，待浸濕后撈出，甩掉鐵皮表面的水珠，用木夾子夾住在酒精燈上燒。不一會(huì)，我們就可以很清晰地看到火焰上方處的鐵皮最先烤干變成淺褐色(未烤干的地方是深褐色)，形成一個(gè)以觸火點(diǎn)為圓心的圓形區(qū)域，然后沿著火焰四周慢慢擴(kuò)散，最后把整張鐵皮烤干。這種改進(jìn)方案不僅解決了原實(shí)驗(yàn)的諸多不便。還可以讓我們清楚地看到熱在傳遞時(shí)熱的流向，更重要的是實(shí)驗(yàn)材料從學(xué)生的生活中來(lái)，學(xué)生對(duì)其已有足夠的感性認(rèn)識(shí)，從而讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)生活中時(shí)時(shí)有創(chuàng)新，處處有學(xué)問(wèn)，進(jìn)而產(chǎn)生“任何事物都可以為我們科學(xué)學(xué)科學(xué)習(xí)所利用”的大課程資源的思想。

3實(shí)驗(yàn)方式改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)

教學(xué)不應(yīng)該“奉送真理”，而應(yīng)該“教人發(fā)現(xiàn)真理”。傳統(tǒng)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)基本上是驗(yàn)證課本上的知識(shí)，學(xué)生在整個(gè)教學(xué)過(guò)程中處于從屬、被動(dòng)的地位，他們關(guān)注的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而對(duì)實(shí)驗(yàn)的理論背景和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的方法卻不加思索。這種重結(jié)果輕過(guò)程，重接受輕參與的做法不利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。因此，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，我們要視學(xué)生的年齡經(jīng)驗(yàn)有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的逆向思維能力，鼓勵(lì)他們大膽設(shè)想，讓驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)上升為探索性實(shí)驗(yàn)，并且要為他們創(chuàng)造條件，去探索、實(shí)施他們想要做的實(shí)驗(yàn)，把注意力從注重實(shí)驗(yàn)結(jié)果轉(zhuǎn)移到實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)思路及方案的優(yōu)缺點(diǎn)及改進(jìn)方法等方面上來(lái)，從而培養(yǎng)他們的觀察、思維及創(chuàng)造能力。如教學(xué)《電磁鐵》。我不是讓學(xué)生重復(fù)課本上的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，而是激勵(lì)學(xué)生：“來(lái)，下面我們將進(jìn)行一項(xiàng)比賽活動(dòng)，比一比，看誰(shuí)做的電磁鐵的磁性最強(qiáng)?”如此一來(lái)學(xué)生們躍躍欲試，在探究的過(guò)程中始終精神振奮、情趣高漲，有的在給電磁鐵增加電池的枚數(shù)；有的在為電磁鐵增加線圈的匝數(shù)；有的在改用線徑更大的漆包線：還有的在嘗試換用不同材料做電磁鐵的芯……。讓學(xué)生經(jīng)歷這樣的探究歷程，一方面能滿足學(xué)生的好奇心、好勝心和求知欲，另一方面也培養(yǎng)了學(xué)生的主體意識(shí)和科學(xué)思維的能力。

4實(shí)驗(yàn)擴(kuò)展改口頭講解為現(xiàn)代教育技術(shù)模擬

在科學(xué)科教學(xué)中，有些內(nèi)容是很難通過(guò)老師解說(shuō)就能解決問(wèn)題的，一些探究性實(shí)驗(yàn)在學(xué)校的實(shí)驗(yàn)室也不可能完成。如果我們運(yùn)用多媒體技術(shù)把這些在實(shí)驗(yàn)室無(wú)法完成的實(shí)驗(yàn)改由計(jì)算機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)來(lái)代替。就可以讓學(xué)生看到模擬的直觀情況，這不僅可以將內(nèi)容講得生動(dòng)活潑，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。還可以增長(zhǎng)學(xué)生的見(jiàn)識(shí)，使抽象、枯燥的科學(xué)概念變得直觀、形象。如教學(xué)《地球內(nèi)部運(yùn)動(dòng)引起的地形變化》一課時(shí)，我首先播放一段關(guān)于地震的視頻，讓學(xué)生直觀形象地看到大地劇烈震動(dòng)造成山崩地陷，橋梁斷裂，道路錯(cuò)位，一座座樓房倒塌，一棵棵大樹(shù)被連根拔起，一個(gè)個(gè)鮮活的生命被深埋在瓦礫中的凄慘景象。學(xué)生們無(wú)一不被這恐怖的畫(huà)面所驚呆。他們的心靈受到強(qiáng)烈的震憾。接著我讓學(xué)生分小組說(shuō)一說(shuō)這是一種什么現(xiàn)象，并把自己知道的一些有關(guān)地震的情況說(shuō)給同學(xué)聽(tīng)一聽(tīng)，然后再?gòu)默F(xiàn)實(shí)中來(lái)推測(cè)在什么情況下會(huì)發(fā)生地震，最后用多媒體課件(無(wú)條件的學(xué)?？捎媒虒W(xué)掛圖或簡(jiǎn)筆畫(huà))展示地殼的不斷運(yùn)動(dòng)。在地下的巖層受到承受不住的地球內(nèi)部的壓力的時(shí)候，地殼發(fā)生了斷裂，這時(shí)地震就發(fā)生了。教學(xué)中學(xué)生始終處于高度緊張的狀態(tài)，情緒激動(dòng)。直觀形象的感受，身臨其境的體驗(yàn)使這個(gè)講不清，道不明的復(fù)雜問(wèn)題迎刃而解了。這樣，學(xué)生學(xué)得有趣、輕松、牢固，比老師單純講解的效果要好得多。這里多媒體技術(shù)起了突破難點(diǎn)，化難為易的重要作用。

5實(shí)驗(yàn)活動(dòng)改由課內(nèi)向課外延伸

科學(xué)的探究?jī)H僅憑課堂40分鐘是不夠的，我們要布置一些實(shí)踐性的作業(yè)，讓學(xué)生在課余時(shí)間或回家后繼續(xù)探索。例如學(xué)完《熱脹冷縮》一課后，我讓學(xué)生調(diào)查生活中的熱脹冷縮現(xiàn)象，并讓學(xué)生針對(duì)生活中熱脹冷縮不利的一面，尋找避免或克服的方法。學(xué)生們參與這項(xiàng)活動(dòng)以后，大多寫(xiě)了調(diào)查報(bào)告。并提出了一些改進(jìn)的方案，如學(xué)校相連的教學(xué)大樓之間要留一定的伸縮縫隙；夏天車子輪胎的氣不能充得太滿：還有為什么炎熱的夏天拉電線不能拉得太緊。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能僅僅局限于課堂教學(xué)之中，要培養(yǎng)學(xué)生積極探求新知識(shí)和細(xì)致耐心的科學(xué)態(tài)度，把學(xué)過(guò)的知識(shí)運(yùn)用于實(shí)踐，在課外實(shí)踐活動(dòng)中獲得課堂中所沒(méi)有學(xué)到的知識(shí)。