小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)改革的教學(xué)策略

鮑擁忠

（福溪街道中心小學(xué) 317200）

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)改革的教學(xué)策略

鮑擁忠

（福溪街道中心小學(xué) 317200）

小學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是受教育者接受素質(zhì)教育中十分重要的組成部分，其獨(dú)特的作用、不可替代的手段及教育功能等已經(jīng)越來(lái)越被廣大科學(xué)教育工作者認(rèn)識(shí)和重視。在小學(xué)科學(xué)中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)制作等創(chuàng)新教育，有效提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，是當(dāng)今小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重在舉措。小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)策略主要有：巧用身邊資源，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新；開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力；引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)；開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室等四個(gè)方面。

科學(xué)實(shí)驗(yàn) 創(chuàng)新 改革

《面向21世紀(jì)教育振興行動(dòng)計(jì)劃》將“全面提高國(guó)民素質(zhì)和民族創(chuàng)新能力”確立為實(shí)施“躊世紀(jì)素質(zhì)教育工程”，整體推進(jìn)素質(zhì)教育的行動(dòng)目標(biāo)，從而為新時(shí)期學(xué)校教育改革指明了方向。創(chuàng)造性素質(zhì)是人的最重要的素質(zhì)，是人的各項(xiàng)素質(zhì)的核心。中央提出在我國(guó)基礎(chǔ)教育中實(shí)施素質(zhì)教育，并把創(chuàng)新精神和創(chuàng)新應(yīng)用能力的培養(yǎng)提高到了素質(zhì)教育的中心地位。

我們提出，在小學(xué)生中實(shí)施創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教育。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教育是培養(yǎng)人的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)意識(shí)、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)精神、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?zāi)芰榛緝r(jià)值取向的教育。在小學(xué)科學(xué)中開(kāi)展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)制作等創(chuàng)新教育，有效提高學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)素質(zhì)，是當(dāng)今小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的一個(gè)重在舉措。兩年多的課題研究過(guò)程中我們形成的小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新教學(xué)策略主要有以下5個(gè)方面

一、巧用身邊資源，開(kāi)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新

從科學(xué)學(xué)科本身的特點(diǎn)來(lái)看，只有把科學(xué)學(xué)習(xí)和學(xué)生身邊的自然環(huán)境、社會(huì)環(huán)鏡及日常生活結(jié)合在一起，才能使科學(xué)課程的學(xué)習(xí)變得生動(dòng)有趣，才能使學(xué)生領(lǐng)悟到科學(xué)學(xué)科和人類社會(huì)息息相關(guān)。

上科學(xué)課時(shí)，老師演示過(guò)的許多精彩實(shí)驗(yàn)，能引起了學(xué)生的極大興趣。但由于沒(méi)有機(jī)會(huì)親手去做，所以學(xué)生往往會(huì)有一種“坐觀垂釣者，徒有羨魚(yú)情”的感覺(jué)。老師在課堂上大多使用正規(guī)教具進(jìn)行演示的，又會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生“科學(xué)學(xué)與我的距離有點(diǎn)遠(yuǎn)”的潛意識(shí)。學(xué)生很希望自己動(dòng)手多做些實(shí)驗(yàn)。然而，由于條件等方面的原因，教材中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)只有十多個(gè)，從真正學(xué)好科學(xué)學(xué)的角度來(lái)看，這是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。其實(shí)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)也并非一定要在學(xué)校實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，在學(xué)生的周圍，處處都有供學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的資源。這就要看我們老師如何引導(dǎo)學(xué)生利用身邊的資源，進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新。

1.引導(dǎo)學(xué)生善于利用身邊的資源，設(shè)計(jì)制作科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

（1）利用常用物品進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

我們身邊的許多常用物品都可以用來(lái)做有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，例如針管、一次性口杯等。就說(shuō)說(shuō)一次性針管，可用它來(lái)做很多有趣的實(shí)驗(yàn)；

A.比較水的多少；

B.誰(shuí)流得更快一些；

C.小蘇打和醋的混合；

D.滴漏計(jì)時(shí)的實(shí)驗(yàn)

（2）巧用玩具進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

許多玩具是根據(jù)科學(xué)原理設(shè)計(jì)而成的，能呈現(xiàn)科學(xué)現(xiàn)象，顯現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，其鮮艷的色彩、神奇的現(xiàn)象、巧妙的設(shè)計(jì)、精美的外觀常常讓我們愛(ài)不釋手。由于許多玩具包含有豐富的科學(xué)內(nèi)容，能夠起到實(shí)驗(yàn)儀器所不能替代的作用，可以使學(xué)生在好奇中輕松地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)。比如：如右圖所示，將兩種不同的電極插入水果中，使兩電極保持一定距離，記錄兩電極的距離。

通過(guò)對(duì)玩具觀察和探索實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

（3）使用各種各類科學(xué)電池進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

我們生活在21世紀(jì)，越來(lái)越多的科學(xué)電池進(jìn)入了學(xué)生的家庭?？茖W(xué)電池是根據(jù)科學(xué)原理工作的。

2、指導(dǎo)學(xué)生收集身邊廢棄材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和制作。

隨著人們物質(zhì)生活的日益富裕，人們每天丟棄的廢品也在成倍的增加。在廢品當(dāng)中許多是我們科學(xué)實(shí)驗(yàn)的好材料，如：易拉罐、可樂(lè)瓶、學(xué)生吃東西的果盒等，都是科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)制作的好材料。

以下就是我們組根據(jù)自己的教學(xué)實(shí)踐，利用身邊的塑料瓶等廢舊材料自制了一些科學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器和裝置，分別予以介紹。

聚酯塑料品種較多，市場(chǎng)上最常見(jiàn)易得的是可樂(lè)、雪碧、礦泉水灌裝瓶（以下統(tǒng)稱可樂(lè)瓶）?？蓸?lè)瓶透明度高，機(jī)械強(qiáng)度較好，有良好的抗酸堿性，易于加工。但耐熱性差，遇熱立即變形收縮，高溫易燃。因此，可樂(lè)瓶是制作易非加熱型科學(xué)器皿的良好材料。

（1）制作鐘罩

剪去可樂(lè)瓶底部，并磨平。將頂部封閉便成鐘罩，就可用來(lái)進(jìn)行聲音在空氣中進(jìn)行傳播的實(shí)驗(yàn)。（如右圖所示）。

（2）制作洗瓶

把可樂(lè)瓶的瓶口用膠皮塞封緊，并在可樂(lè)瓶中插入一根長(zhǎng)尖嘴玻璃管，（如右圖所示）一只洗瓶就制成。

（3）制作漏斗

漏斗是小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)濾中最常見(jiàn)的一種儀器。用一團(tuán)藥棉把一只小可樂(lè)瓶的瓶口封住，并插上一根吸管倒置（如右圖所示）簡(jiǎn)易漏斗便制成。

（4）制作防護(hù)眼罩

為了安全起見(jiàn)，小學(xué)生在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)均要求佩戴防護(hù)面罩。如果有些學(xué)校沒(méi)有這樣的條件，就可以用無(wú)色的可樂(lè)瓶去自制，先將可樂(lè)瓶剪開(kāi)剪開(kāi)，剪成面部的形狀，然后在旁邊挖上兩個(gè)小孔，穿上松緊帶，即可佩帶使用（如右圖所示）。

二、開(kāi)展實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新設(shè)計(jì)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力

科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)應(yīng)是科學(xué)教學(xué)的最基本特征，科學(xué)實(shí)驗(yàn)無(wú)論怎樣強(qiáng)調(diào)均不會(huì)太過(guò)分，通過(guò)實(shí)驗(yàn)不僅可以培養(yǎng)學(xué)習(xí)的創(chuàng)造性思維能力，更重要的是還培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力。因此，平時(shí)教學(xué)中教師不僅要求重視課本上的演示實(shí)驗(yàn)，更重要的是要安排學(xué)生實(shí)驗(yàn)。同時(shí)我建議教師要盡可能安排補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，自己動(dòng)手設(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)，改進(jìn)一些實(shí)驗(yàn)，不僅給學(xué)生樹(shù)立榜樣，也更可能在實(shí)踐學(xué)習(xí)上給學(xué)生一些創(chuàng)新技法上的啟迪。讓學(xué)生查閱有關(guān)書(shū)刊資料，學(xué)生了解到酒精燈的火焰因燈頭燈芯不干凈、酒精不純而使火焰大多呈黃色，所以可以在實(shí)驗(yàn)中先將潔凈脫脂棉用無(wú)水酒精濕潤(rùn)，然后用潔凈的鑷子夾著脫脂棉代替鉑絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)；還有一些同學(xué)先點(diǎn)燃盛在小燒杯中的無(wú)水酒精，然后用藥匙或玻璃棒沾少量試樣灑在小燒杯的酒精火焰中灼燒。這兩種方案的現(xiàn)象非常明顯，焰色持續(xù)時(shí)間長(zhǎng)，且鉀元素的焰色不需鈷玻璃即可觀察到。改進(jìn)后的焰色反應(yīng)實(shí)驗(yàn)更直觀、更富有吸引力，最重要的是訓(xùn)練培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。又如：熱傳遞的創(chuàng)新演示實(shí)驗(yàn)：在燒杯中的水中溶解氯化鈷，于是燒杯中的溶液變?yōu)榧t色了；然后將棉紙剪成2厘米寬的長(zhǎng)紙條并凃上氯化鈷的水溶液后貼到鐵片上。再把的鐵片的一端放到酒精燈火上燒，隨后就會(huì)發(fā)現(xiàn)靠近熱源處粉紅色的棉紙條向另一端慢慢地變成藍(lán)色，從而形象地展現(xiàn)出熱是沿著物體從溫度高“傳遞”到溫度低的地方，這就是我們所看到的熱“傳遞”現(xiàn)象。學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)后，異口同聲說(shuō)：“這實(shí)驗(yàn)真棒”。它不但可以觀察到氨氣與氯化氫反應(yīng)的現(xiàn)象，而且可以看到氣體運(yùn)動(dòng)速度，氣體的酸堿性等。成功的創(chuàng)新演示試驗(yàn)，不但給以示范，而且激勵(lì)學(xué)生的創(chuàng)新動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)了創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力。

通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神，對(duì)發(fā)展學(xué)生的求異思維，發(fā)散思維，創(chuàng)造思維十分有益。在平時(shí)教學(xué)中，可以把一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改為探索性實(shí)驗(yàn)此外還應(yīng)適當(dāng)開(kāi)展一些課外活動(dòng)，探索解決一些簡(jiǎn)單的和日常生活有關(guān)的 科學(xué)問(wèn)題。

三、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

創(chuàng)新思維是多種思維的綜合表現(xiàn)。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新探索過(guò)程，就是在重視訓(xùn)練常規(guī)思維的同時(shí)，更重視培養(yǎng)創(chuàng)新思維，使學(xué)生能善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并能從新的觀點(diǎn)、新的角度尋找新的解決問(wèn)題的途徑，即善于多解、求異、求新，富有靈活性、新穎性、創(chuàng)造性。通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮驮碜孕性O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，獨(dú)立完成有關(guān)實(shí)驗(yàn)，不但可以有效地培養(yǎng)鍛煉他們實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，并在?shí)驗(yàn)操作過(guò)程中，使他們創(chuàng)造性思維得以發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)造能力。

例如在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行設(shè)計(jì)“100毫升水能溶解多少克食鹽”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，引導(dǎo)學(xué)生采取獨(dú)立或小組合作形式盡可能多的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。學(xué)生設(shè)計(jì)了多種實(shí)驗(yàn)方案，經(jīng)過(guò)集體討論、驗(yàn)證和篩選，認(rèn)為可行的方案有：

第一種實(shí)驗(yàn)方法：就是先把裝有食鹽的袋子或盒子稱好，再一小份一小份加入水中，一直加到不能溶解為止，然后再稱一稱盒子或袋子里還剩幾克食鹽，最后通過(guò)總鹽減去剩下的鹽就是溶解的食鹽重量了。

第二種實(shí)驗(yàn)方法：平勺定量法。先用小勺盛一勺鹽，用平尺沿勺子表面水平刮去多余的鹽，然后稱一稱這一平勺食鹽有多重，接著一平勺一平勺地加鹽，最后根據(jù)加了多少勺食鹽就知道溶解的食鹽重量了。

第三種實(shí)驗(yàn)方法：先稱裝有100毫升水的燒杯的質(zhì)量，記為A克；然后讓學(xué)生一直往燒杯中加鹽，一直加到食鹽不能溶解為止，再讓學(xué)生稱一稱鹽水的總重量記為B克。最后通過(guò)B-A克算出溶解的食鹽重量。

通過(guò)以上三個(gè)方案的設(shè)計(jì)和選擇，學(xué)生掌握了一個(gè)實(shí)驗(yàn)可以有多種實(shí)驗(yàn)方案的方法。學(xué)生在這種實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新探索過(guò)程中，表現(xiàn)最活躍、學(xué)習(xí)積極性最高漲，在分析處理眾多“認(rèn)知沖突”中，不時(shí)產(chǎn)生創(chuàng)新的靈感，既很好的掌握了知識(shí)，同時(shí)又使創(chuàng)新思維能力得到良好發(fā)展。

在平時(shí)課堂教學(xué)中還可以運(yùn)用假說(shuō)的方法，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，刺激和保持學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣和注意力，幫助他們加深對(duì)新教材的領(lǐng)會(huì)，刺激他們科學(xué)創(chuàng)新思維的發(fā)展，使學(xué)生知道科學(xué)上求得知識(shí)的方法。

例如：在上《鐵的生銹》這一課時(shí)，為了讓學(xué)生明白生銹的原因，先讓學(xué)生猜測(cè)鐵生銹的各種原因，如鐵制品放在潮濕的地方的很容易生銹，但放在干燥的地方就不容易生銹；放在空氣中也很容易生銹，但涂了一層油漆就不容易生銹。為什么會(huì)出現(xiàn)這樣德情況呢？鐵生銹到底與哪些因素有關(guān)？當(dāng)學(xué)生疑惑不明時(shí)，讓學(xué)生思考這樣一個(gè)問(wèn)題：國(guó)外有一家工廠，有一鋼質(zhì)容器，有一次，因容器損壞需要維修，廠家叫來(lái)兩個(gè)工人進(jìn)入容器維修，誰(shuí)知兩個(gè)工人一下去就暈倒了，幸虧人們發(fā)現(xiàn)及時(shí)，立即將兩人送往醫(yī)院，一人經(jīng)搶救及時(shí)而脫離危險(xiǎn)，另一人卻沒(méi)那么幸運(yùn)，不幸死亡。是什么原因?qū)е逻@兩個(gè)維修人員遇難呢？是容器中含有有毒氣體？后來(lái)人們對(duì)這個(gè)鋼質(zhì)容器進(jìn)行了檢測(cè)，沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何有毒的氣體，但卻驚奇地發(fā)現(xiàn)這個(gè)鋼質(zhì)容器中的氧氣含量偏低，容器中的氧氣為什么會(huì)超低呢？后經(jīng)過(guò)專家分析，原來(lái)問(wèn)題來(lái)自于容器本身，是因?yàn)橐驗(yàn)殍F生銹惹的禍。因?yàn)殍F生銹需要氧氣。但是鐵生銹單單只跟氧氣有關(guān)嗎？鐵在潮濕地方為什么也會(huì)生銹？再經(jīng)過(guò)引導(dǎo)討論，學(xué)生總結(jié)出了以下三個(gè)假說(shuō)：

（1）鐵生銹是因?yàn)殍F和空氣接觸，鐵和空氣中的氧氣化合；

（2）鐵生銹是因?yàn)榭諝庵杏兴执嬖?，水和鐵發(fā)生了變化；

（3）鐵生銹是空氣中的水分和空氣對(duì)鐵共同作用的結(jié)果。

然后引導(dǎo)學(xué)生對(duì)這三種假說(shuō)進(jìn)行逐一推論：假設(shè)第一個(gè)假說(shuō)正確，則鐵生銹只和氧氣有關(guān)，鐵不僅僅在潮濕的空氣中會(huì)生銹，而在干燥空氣中也能生銹；假設(shè)第二個(gè)假說(shuō)正確，那么鐵在水中如果和空氣隔絕就會(huì)生銹；假設(shè)第三個(gè)假說(shuō)成立，那么鐵必須在既有空氣又有水分的條件下鐵才會(huì)生銹。

經(jīng)過(guò)討論，并在此基礎(chǔ)上引導(dǎo)學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。第一個(gè)實(shí)驗(yàn)：將干凈的鐵釘放入干燥的試管里并密封；第二個(gè)實(shí)驗(yàn)：把試管裝滿蒸餾水，放入干凈的鐵釘密封不留一點(diǎn)空氣；第三個(gè)實(shí)驗(yàn)：把干凈的長(zhǎng)鐵釘放入試管一半沉入水中，一半留在空氣中，就這樣放置一段時(shí)間。

可以觀察到，第一、第二個(gè)實(shí)驗(yàn)中的鐵釘并不會(huì)生銹，而在第三個(gè)實(shí)驗(yàn)鐵釘卻生銹了，從而得出結(jié)論，水和空氣中的氧氣同時(shí)對(duì)鐵的作用是鐵生銹的原因。

四、開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室

將一些有利于拓寬學(xué)生知識(shí)視野，有利于用理論知識(shí)探索實(shí)踐，有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐能力的課外實(shí)驗(yàn)搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。近年來(lái)，我將一些課外實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)時(shí)的內(nèi)容，搬進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。這樣我感覺(jué)效果很好：一是通過(guò)學(xué)生從未做過(guò)的實(shí)驗(yàn) 課外實(shí)驗(yàn)，提高復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)的學(xué)習(xí)興趣；二是真正意義培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ蝗桥囵B(yǎng)了學(xué)生用學(xué)過(guò)的知識(shí)探索實(shí)踐的能力，如此當(dāng)然也就能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。比如，我在復(fù)習(xí)基本操作時(shí)，補(bǔ)充學(xué)生實(shí)驗(yàn)：廢電池的回收利用。

［1］.最新的《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（修訂稿）

［2］.《科學(xué)課》2010.5

［3］.《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》精神