科學(xué)課外實(shí)驗(yàn)

劉榮軍

摘要：科學(xué)課外實(shí)驗(yàn)對于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、知識遷移應(yīng)用能力、動(dòng)手操作能力、合作能力及創(chuàng)新能力具有其他教學(xué)手段不可替代的作用。因此，在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，適時(shí)適當(dāng)開展課外實(shí)驗(yàn)，無疑也是提高小學(xué)科學(xué)教學(xué)效果的重要途徑之一。

關(guān)鍵詞：課外實(shí)驗(yàn);學(xué)生的多種能力

中圖分類號：G427文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1992-7711（2014）09-035-2

一、把握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，遵循選擇原則

1．方便性原則

器材在一般家庭中都能找到或經(jīng)過努力能找到的。為此，我們在假期沒有開始前，就精心選出了新學(xué)期的課外實(shí)驗(yàn)器材菜單，要求學(xué)生利用假期時(shí)間提前收集實(shí)驗(yàn)器材，并配備一個(gè)儲物柜來充當(dāng)“課外科學(xué)實(shí)驗(yàn)箱”。為最大限度地滿足學(xué)生使用專業(yè)科學(xué)器材的愿望，我們學(xué)校建立了“開放小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”制度，學(xué)生可方便地從實(shí)驗(yàn)室借走所需要的器材進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)。

2．同步性原則

課外小實(shí)驗(yàn)安排的內(nèi)容最好能與平時(shí)的教學(xué)同步。如在進(jìn)行“聲音的產(chǎn)生與傳播”教學(xué)時(shí)，安排學(xué)生制作一個(gè)“土電話”；在學(xué)習(xí)完“電路”一節(jié)后，要求學(xué)生制作一個(gè)簡易“手電筒”等。這樣的安排，能起到很好的鞏固和應(yīng)用課本知識的作用。

3．安全性原則

對于實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的危險(xiǎn)，特別是容易造成人身傷害的實(shí)驗(yàn)一般不做安排。對于可預(yù)知的危險(xiǎn)因素，須提前告知學(xué)生。如在學(xué)習(xí)“液化”這一節(jié)時(shí)，我們安排學(xué)生用菜刀放在水壺口體驗(yàn)液化現(xiàn)象，特別提醒學(xué)生進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)時(shí)，當(dāng)心手被水蒸氣燙傷，為防止出現(xiàn)意外，實(shí)驗(yàn)還必須在家長的陪同下進(jìn)行。

4．靈活性原則

教師在實(shí)施課內(nèi)探究教學(xué)過程中，要注意捕捉學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的閃光點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)學(xué)生遇到的新問題，這些新的問題往往就是課外探究很好的素材。例如，在研究弦樂器的音調(diào)與哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生在課堂上探究了弦的長短、粗細(xì)、松緊的關(guān)系，有學(xué)生提出了弦的音調(diào)是否與弦的材料有關(guān)？針對學(xué)生提出的問題，教師可請學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行課后探究。

二、拓寬實(shí)驗(yàn)口徑，重視實(shí)驗(yàn)外延

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)除了課堂教師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生的分組實(shí)驗(yàn)外，還要重視開展課外實(shí)驗(yàn)。這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有機(jī)組成部分和有益補(bǔ)充。本人認(rèn)為，要達(dá)到學(xué)生思想創(chuàng)新意識的逐步形成，促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)養(yǎng)成的教學(xué)目的，就必須重視科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的外延，以課內(nèi)學(xué)習(xí)為基礎(chǔ)，努力創(chuàng)造條件向課外滲透延伸，投向社會實(shí)踐。周而復(fù)始，達(dá)到對教材內(nèi)容鞏固、深化、提高、創(chuàng)新的目的。

拓寬實(shí)驗(yàn)口徑，可以通過成立科學(xué)實(shí)驗(yàn)科普興趣小組，有組織地開展課外科普實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。可以通過布置課外小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生獨(dú)自或聯(lián)合進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。第二課堂以及課外的實(shí)驗(yàn)往往由學(xué)生獨(dú)自完成，更加鍛煉學(xué)生的獨(dú)立工作能力，促進(jìn)個(gè)性的形成和發(fā)展，提高創(chuàng)造能力。

此外，可能通過分工安排學(xué)生自制教具來拓寬實(shí)驗(yàn)口徑。學(xué)生在自制教具的過程中，查閱資料、畫圖、找材料、動(dòng)手制作、反復(fù)實(shí)驗(yàn)，可以留下深刻的印象。學(xué)生不僅可以學(xué)習(xí)到更多的知識和技能，而且可以提高創(chuàng)新能力。

三、體驗(yàn)課外實(shí)驗(yàn)，發(fā)展多種能力

1．觀察能力的培養(yǎng)

觀察實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生了解科學(xué)世界、豐富感性認(rèn)識，從而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。所以，本人在課外活動(dòng)中有意識地為學(xué)生創(chuàng)造觀察科學(xué)現(xiàn)象的條件，利用學(xué)生的好奇心，培養(yǎng)他們觀察的興趣和習(xí)慣。比如在學(xué)習(xí)“不同的聲音”一節(jié)時(shí)，讓學(xué)生在自制“水琴”的過程中觀察相同的瓶子里，水面有什么不同？為什么水面有高有低，對聲音有何影響？當(dāng)然，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力，只注重培養(yǎng)觀察自制實(shí)驗(yàn)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還必須培養(yǎng)學(xué)生平時(shí)善于觀察自然現(xiàn)象和身邊事物的習(xí)慣。比如在乘公共汽車時(shí)只要稍加留意觀察，就會發(fā)現(xiàn)許多有趣的科學(xué)問題：汽車突然起動(dòng)，乘客為什么會向后傾？等等，這些現(xiàn)象都是科學(xué)問題?？梢?，只要善于觀察，勤于思考，就能鞏固所學(xué)知識，又能培養(yǎng)觀察能力。

2．知識遷移應(yīng)用能力的培養(yǎng)

理解、分析并且熟悉實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是課外實(shí)驗(yàn)成敗的前提條件，因此，要完成對課外實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的知識遷移。對此，一方面要求教師在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)時(shí)注重知識轉(zhuǎn)化，突出基礎(chǔ)知識與課外實(shí)驗(yàn)結(jié)合的知識點(diǎn)，著重備課外實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟。另一方面要求學(xué)生認(rèn)真準(zhǔn)備，熟悉課外實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，在課外實(shí)驗(yàn)前對實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行設(shè)想，理解實(shí)驗(yàn)原理，分析實(shí)驗(yàn)步驟，設(shè)計(jì)初步實(shí)驗(yàn)方案。這樣一來，師生就能同時(shí)實(shí)現(xiàn)對教材實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的知識遷移，獲得較好的理論知識效果，為進(jìn)行課外實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ)。比如課堂上利用一小張撲克牌的紙張進(jìn)行承重實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)學(xué)生改變紙的形狀，讓它承重更多的釘子。課后，師生一起分析研究怎樣改變橋的形狀結(jié)構(gòu)，它的承重能力才能提高？簡單的科學(xué)知識可以向拱橋、索拉橋設(shè)計(jì)原理遷移應(yīng)用，豐富學(xué)生知識的深度和廣度。

3．動(dòng)手操作能力的培養(yǎng)

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。課外實(shí)驗(yàn)對理解和掌握科學(xué)概念和規(guī)律，對科學(xué)知識的鞏固和運(yùn)用有著非常重要的作用。因此，在教學(xué)中要加強(qiáng)學(xué)生課外實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。如在“倒?jié)M水的杯口水面是平的嗎”實(shí)驗(yàn)中，讓學(xué)生課后倒?jié)M水后，觀察到水面是向上凸之后，進(jìn)一步提出這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)課題：“在里面能輕放多少只回形針而水不溢出呢？”學(xué)生經(jīng)過大膽猜想，心懷好奇，一種躍躍欲試自己動(dòng)手操作的激情已然形成，并憑借輕拿輕入動(dòng)手經(jīng)驗(yàn)，懂得不破壞水的凸面為實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵。這樣不但讓學(xué)生個(gè)體獨(dú)立地練習(xí)了實(shí)驗(yàn)的使用方法，而且能更好地培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰徒鉀Q問題的能力。

4．合作能力的培養(yǎng)

培養(yǎng)團(tuán)結(jié)協(xié)作精神和與人共事能力，是從事現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)科學(xué)的研究者不可缺少的素質(zhì)，也是促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展的客觀要求。對合作素質(zhì)的培養(yǎng)，加強(qiáng)師生間、學(xué)生間的信息交流及思維碰撞是關(guān)鍵，在課外實(shí)驗(yàn)中可主要采取三種方式：一是實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)的合作；二是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的合作；三是學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的合作。

首先是實(shí)驗(yàn)方案的合作，要強(qiáng)調(diào)每個(gè)學(xué)生在分組實(shí)驗(yàn)前都要自己設(shè)計(jì)方案，到實(shí)驗(yàn)課時(shí)，要求他們把方案拿出來，共同研究探討，從中進(jìn)行方案擇優(yōu)，再補(bǔ)充優(yōu)化方案。

其次是抓分組實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)時(shí)的合作，這是關(guān)鍵點(diǎn)。要學(xué)生講究團(tuán)隊(duì)精神，重視彼此間的經(jīng)驗(yàn)交流和探討，要手、腦、眼同時(shí)工作，合作者之間要目標(biāo)一致，步調(diào)協(xié)調(diào)，分工操作，共同完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完成后，還可以就實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行研討，交流經(jīng)驗(yàn)信息，深化合作效能。

5．創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是課外實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，是課外實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵所在。創(chuàng)新能力首先要求和諧的課外環(huán)境，要求以教師的創(chuàng)新引領(lǐng)為前提，學(xué)生的主動(dòng)求新求異為根本。教師應(yīng)通過向創(chuàng)新式、應(yīng)用式實(shí)驗(yàn)過渡，注重尊重學(xué)生的個(gè)性發(fā)展，采取獨(dú)立設(shè)計(jì)方案，積極參與課外實(shí)驗(yàn)的做法，來促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的形成。教師主要引導(dǎo)學(xué)生對課外實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行質(zhì)疑、批判、探究、分析，解決新問題，真正獲取知識并提高創(chuàng)新能力。讓學(xué)生在課外實(shí)驗(yàn)前設(shè)計(jì)初步的實(shí)驗(yàn)方案，其目的也在于此。通過運(yùn)用實(shí)驗(yàn)原理對實(shí)驗(yàn)過程的設(shè)想、分析、把學(xué)生自己的個(gè)性融入到課外實(shí)驗(yàn)中去，提出自己的實(shí)驗(yàn)步驟，這本身就是一個(gè)激勵(lì)學(xué)生克服慣性思維和心理定勢，求新、求異、創(chuàng)新的過程。以“使礦泉水瓶中的豆粒聲音變小”的課外實(shí)驗(yàn)為例?？蓡l(fā)學(xué)生在搖晃時(shí)幅度能不能要小些，聽者是不是能離得遠(yuǎn)些，能不能將耳朵捂緊些等等，這些學(xué)生容易想到的并能夠驗(yàn)證的。這是應(yīng)用原來積累的知識經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)造運(yùn)用的研究方法。如果這些方法都沒辦法完成，那有沒有其他辦法呢？這樣一來學(xué)生的探求意識一下子濃了起來，學(xué)生經(jīng)過仔細(xì)分析本次實(shí)驗(yàn)的過程，從聲音傳播需要物質(zhì)入手，能不能使瓶子里變成真空，塑料瓶就要癟了，這是為什么？從而形成一個(gè)再研究的過程，促進(jìn)了創(chuàng)新素質(zhì)的培養(yǎng)。

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