【摘 要】新課程標準在小學(xué)科學(xué)課教學(xué)目的中提出了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的要求,其實創(chuàng)新潛能是人人都具有的,只是如何把它開發(fā)出來??茖W(xué)課應(yīng)以實驗作為切入點進行探索性的實踐活動,為培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提供廣闊的空間。現(xiàn)就如何搞好科學(xué)教學(xué)中的實驗設(shè)計談?wù)剛€人的體會。
【關(guān)鍵詞】實驗 科學(xué)探究 創(chuàng)新能力
科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心。探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標,又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑??茖W(xué)課程應(yīng)向?qū)W生提供充分的科學(xué)探究機會,使他們在像科學(xué)家那樣進行科學(xué)探究的過程中,體驗學(xué)習(xí)科學(xué)的樂趣,增長科學(xué)探究的能力,獲取科學(xué)知識,形成尊重事實、善于質(zhì)疑的科學(xué)態(tài)度,了解科學(xué)發(fā)展的歷史。探究作為學(xué)習(xí)方式,它是一種教與學(xué)的策略。很多教師在課堂上都很重視讓學(xué)生親身經(jīng)歷探究活動,獲得發(fā)展。但是,怎樣的探究活動才是有價值的,這個問題很值得我們深思。
一、實驗設(shè)計要符合學(xué)科特點
一切自然科學(xué)都來自實踐,都是從科學(xué)實驗和生產(chǎn)實踐中總結(jié)發(fā)展起來的,小學(xué)自然也不例外。教師在教學(xué)時,要讓學(xué)生充分感受到大自然的豐富多彩,培養(yǎng)學(xué)生探求自然知識的興趣、愛好,增強學(xué)生學(xué)科學(xué)、用科學(xué)的能力。
認識自然始于觀察自然,讓學(xué)生用觀察的方法認識自然。如“四季星空”的教學(xué),由于教學(xué)內(nèi)容分散、抽象,學(xué)生很難形成對四季星空的整體認識。教師在實驗設(shè)計時,要科學(xué)地安排學(xué)生觀察四季星空,保證觀察的持續(xù)、完整。指導(dǎo)學(xué)生用正確的方法觀察,寫出觀察日記,積累有關(guān)四季星空的感性認識和材料。并引導(dǎo)學(xué)生歸納總結(jié)出:不同季節(jié)星座交替出現(xiàn),北極星始終停留在原位置不動,周圍的星座繞著它逆時針轉(zhuǎn)圈,且一年轉(zhuǎn)一圈等有關(guān)四季星空的變化規(guī)律?!八难h(huán)”的教學(xué)設(shè)計則可以采取另一種方法。教師充分利用學(xué)生已有的對水的感性認識。如:天上有下不完的雨、雪;淋濕的衣服會干,冬天關(guān)在屋子里洗澡窗玻璃上會有水珠等。引導(dǎo)學(xué)生通過實驗歸納總結(jié)出:水或冰受熱變成水蒸氣,水蒸氣遇冷變成水或冰的循環(huán)規(guī)律。讓學(xué)生通過實驗的方法認識自然現(xiàn)象,總結(jié)自然規(guī)律,使感性認識上升到理性認識。為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)世界觀創(chuàng)造條件,增加學(xué)生探索宇宙奧秘的興趣愛好。
二、在實踐中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
科學(xué)課的學(xué)科特點就是實驗教學(xué)。而科學(xué)實驗是學(xué)生獲取科學(xué)知識,發(fā)展科學(xué)能力的重要途徑,也是學(xué)生所從事的學(xué)習(xí)活動,其本質(zhì)就是讓學(xué)生“動手做”。因此,實驗應(yīng)當(dāng)突出實踐性,培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力。
有一節(jié)三年級的科學(xué)課,教師引導(dǎo)學(xué)生探究液體的相同和不同。講臺兩側(cè)擺滿了各種實驗材料。有食用油、水、牛奶、蜂蜜、蠟光紙、小燒杯、玻璃片、木板、塑料小天平等。學(xué)生開始試驗之前,老師提出的問題是:食用油、水、牛奶、蜂蜜有什么不同?學(xué)生根據(jù)平時的生活經(jīng)驗說出了很多看法,比如:顏色、透明度、味道、稀稠程度、喝下去的感覺、用途等等。學(xué)生的思維頓時活躍起來。接下來,就讓學(xué)生動手做實驗。學(xué)生一下子蜂擁到講臺上領(lǐng)取材料,想領(lǐng)什么材料就領(lǐng)什么材料。學(xué)生頓時忙開了,課堂上很熱鬧。聽課的老師問一個同學(xué),你們在研究什么呀?學(xué)生搖搖頭……
這節(jié)課,教師準備的大量工具和材料,是想讓學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)各種液體更多的不同,體會到探究的樂趣。由于教師沒有讓學(xué)生確定自己要探究的課題,致使學(xué)生盲目地忙亂了一節(jié)課,無論是在科學(xué)概念方面,還是在科學(xué)態(tài)度、方法和探究方面,得到的東西很有限。
實驗?zāi)苷{(diào)動學(xué)生的多種感官,通過有效的實驗啟發(fā)性,努力將實驗過程中出現(xiàn)的現(xiàn)象或結(jié)果去激勵學(xué)生思考、分析。小學(xué)“科學(xué)課”中有許多實驗具有一定的新穎性和趣味性,不少內(nèi)容又具有極強的啟發(fā)性,如“熱脹冷縮”“淀粉的蹤跡”等,這些實驗本身所呈現(xiàn)的新奇現(xiàn)象會吸引學(xué)生去認真觀察和動手實踐,同時也會使學(xué)生產(chǎn)生積極主動地去思索和探究的欲望。并不是每一個實驗都具有很強的啟發(fā)性,因此,有目的地增強實驗的趣味性、啟發(fā)性,增強實驗的啟發(fā)性,對學(xué)生感知、理解實驗現(xiàn)象無疑是有幫助的。做的過程伴隨著思維的過程,因此,增強實驗的啟發(fā)性可以訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)造性思維。
三、實驗設(shè)計要符合學(xué)生的認知規(guī)律
教學(xué)活動是教師教、學(xué)生學(xué)的雙邊活動,學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體。教師在實驗設(shè)計時要充分考慮學(xué)生的主體地位,讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠通過自己的觀察、思考、實驗得出結(jié)論,達到認識周圍自然現(xiàn)象的目的。低年級學(xué)生年齡小,注意力不易集中,感知世界往往從興趣出發(fā),抓不住事物主要特征等特點。設(shè)計實驗時要采取多種方式,調(diào)動他們的各種感官有意識地直接觀察事物。如:“植物的根”的實驗設(shè)計,教師可通過提供大量的可供學(xué)生觀察的有代表性的實驗材料——植物的根,讓學(xué)生在觀察、比較的基礎(chǔ)上,歸納總結(jié)出:植物的根有直根和須根之分。常見的蘿卜、胡蘿卜等直根,土豆、紅薯等須根,它們可以儲藏養(yǎng)分即貯藏根。學(xué)生可以通過觀察直接獲得知識,而中高年級學(xué)生已初步具備了觀察事物的能力,且能自己動手做一些實驗。他們對神秘的自然界充滿了好奇,對探索自然奧秘充滿了自信。這時教師設(shè)計實驗,主要是以一種引路的方式讓學(xué)生多動手,多動腦,自己動手實驗獲得結(jié)論,并自己設(shè)計實驗驗證結(jié)論。設(shè)計“水的浮力”的教學(xué)實驗,就可以通過學(xué)生自己動手將各種不同類型的實驗材料放入水中觀察現(xiàn)象,并動手將浮在水面的物體用手向下壓,產(chǎn)生水有向上的浮力的直觀感受,從而得出結(jié)論。然后讓學(xué)生自己設(shè)計實驗證明下沉物體也受到水的浮力的作用。并啟發(fā)學(xué)生思考如何利用水的浮力,使不平衡的杠桿達到平衡。這種設(shè)計可滿足學(xué)生強烈的求知欲,達到事半功倍的效果。
總之,在科學(xué)探究能力培養(yǎng)的過程中,仍然需要依賴于學(xué)生的自主參與,緊密結(jié)合科學(xué)知識的學(xué)習(xí),通過動手動腦,親自實踐,在感知、體驗的基礎(chǔ)之內(nèi)形成科學(xué)探究的能力,而不是簡單地通過講授教給學(xué)生。這才是我們在科學(xué)教育中所追求的教學(xué)目標。