優(yōu)化科學(xué)實驗教學(xué)從三方面入手

陳漢東

實驗教學(xué)是科學(xué)教學(xué)的重要部分，倡導(dǎo)學(xué)生以探究為主，在親身經(jīng)歷中培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)，并保護學(xué)生對外界事物的好奇心和求知欲。它對培養(yǎng)學(xué)生的團結(jié)協(xié)作精神，提高觀察、思維、動手等能力具有重要的作用。但不少科學(xué)教師受傳統(tǒng)教學(xué)影響，認為教材里一節(jié)課就那么幾句話，沒什么可講、可探究的；又有一些科學(xué)教師認為實驗儀器配備無法滿足要求，采用“讀科學(xué)、講科學(xué)”的方式教學(xué)。久而久之，學(xué)生感覺科學(xué)內(nèi)容過于抽象，慢慢地就失去了興趣，厭倦了科學(xué)課。對此，2017版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標準》建議，廣大科學(xué)教師要創(chuàng)造性地使用教材，切實可行地處理與加工教材，以此來提高科學(xué)實驗的探究性和趣味性，讓學(xué)生期待上科學(xué)課。

一、基于學(xué)情分析，優(yōu)化實驗設(shè)計

小學(xué)科學(xué)教學(xué)與其他課程的重要區(qū)別在于強調(diào)通過動手操作和探究式學(xué)習(xí)來培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。教學(xué)之前，教師可以通過訪談、測試、繪制概念圖等方式摸清學(xué)生的“最近發(fā)展區(qū)”，并作為教學(xué)設(shè)計的重要依據(jù)，以尋求突破重點、解決難點的方法。教學(xué)過程中要多關(guān)注學(xué)生學(xué)習(xí)狀態(tài)、學(xué)生之間交流互動和回答問題的情況，了解學(xué)生的思維方向，有效地利用課堂生成資源，以便及時調(diào)整教學(xué)方式和進程，提高教學(xué)效率。還要做好課后的學(xué)情分析，教師可以通過設(shè)計學(xué)習(xí)單、小測、作業(yè)分析、座談等方式了解教學(xué)目標是否達成，學(xué)生對這節(jié)課的評價如何等反饋情況，以便鞏固教學(xué)。

筆者在執(zhí)教五年級下冊“地球的運動”單元的《誰先迎來黎明》一課時，發(fā)現(xiàn)因?qū)W情不同，課堂教學(xué)情況有很大的差異。在本校教學(xué)時，前測發(fā)現(xiàn)通過此前的學(xué)習(xí)，大部分學(xué)生知道地球會自轉(zhuǎn)，知道自轉(zhuǎn)產(chǎn)生晝夜交替現(xiàn)象，地球是按照自西向東方向自轉(zhuǎn)，但理由說不充分，對時差問題也不是很了解。在此基礎(chǔ)上筆者調(diào)整教學(xué)順序，將確認地球自轉(zhuǎn)的方向作為教學(xué)重點，聯(lián)系學(xué)生生活實際經(jīng)驗——太陽、星星的東升西落，在游樂場玩旋轉(zhuǎn)木馬時周圍事物的運動方向等，讓學(xué)生感受到物體前進時周邊的景物是后退的，所以根據(jù)星體東升西落判斷地球是自西向東自轉(zhuǎn)的。一次送培到一所鄉(xiāng)村學(xué)校也是執(zhí)教該課，筆者也進行了一次前測，發(fā)現(xiàn)學(xué)生對地球自轉(zhuǎn)、時差等認識知之甚少。所以那次教學(xué)筆者把教學(xué)重點放在了誰先迎來黎明上。教學(xué)時以學(xué)生的親身體驗為主，并改變了學(xué)生座位的排列方式。通過筆者手持探照燈模擬太陽，學(xué)生依次序繞圈走動模擬城市的方法來體驗?zāi)男┏鞘邢扔瓉砝杳鳎詈蠼虒W(xué)時區(qū)部分。還有一次到廈門跟崗學(xué)習(xí)時執(zhí)教此課，在與學(xué)生的交談中知道學(xué)生對自轉(zhuǎn)、時區(qū)等知識了解甚多，于是便在教學(xué)中進行了新的嘗試。以學(xué)生的自主學(xué)習(xí)、小組學(xué)習(xí)為主要學(xué)習(xí)方式，讓學(xué)生通過組建自己的學(xué)習(xí)共同體搜集時區(qū)的相關(guān)內(nèi)容，將科學(xué)與數(shù)學(xué)、綜合實踐學(xué)科有機融合。同課異構(gòu)了三次，側(cè)重點不同，但每次教學(xué)都是以學(xué)生的前概念為教學(xué)出發(fā)點，優(yōu)化實驗教學(xué)過程，調(diào)整科學(xué)課堂的組織形式，使課堂教學(xué)目標合理，更有針對性，使學(xué)生對課堂有期待，漸漸愛上科學(xué)課。

二、改進實驗材料，優(yōu)化實驗方法

教材中呈現(xiàn)的實驗材料，有時會有一些缺陷，操作起來效果不明顯甚至容易失敗，影響教學(xué)效果。因此，實驗教學(xué)教師要能夠根據(jù)實驗?zāi)繕烁倪M實驗材料，化“偶然”為“必然”，提高實驗成功率；化“隱性”為“顯性”，使實驗現(xiàn)象更突出；化“繁雜”為“簡單”，提高實驗效率，以達到理想的實驗效果。

筆者參加一次優(yōu)質(zhì)課比賽時，執(zhí)教五年級下冊“熱”單元第五課《金屬熱脹冷縮嗎》，分析教材發(fā)現(xiàn)本課實驗教學(xué)存在幾個問題：①本課有2個實驗，一節(jié)課怕完成不了教學(xué)任務(wù)。②在磨課中發(fā)現(xiàn)，“觀察鋼條的熱脹冷縮”這一環(huán)節(jié)，加熱30 cm長的鋼條使它變大變粗耗時長，還要通過熱脹的鋼條使另一端的大頭針變歪，效果很不明顯。③教材只選銅、鋼兩種金屬，缺乏代表性沒有說服力。針對這些問題，筆者對本課的實驗進行改進：①設(shè)計了一種“電路金屬熱脹冷縮檢測儀”，做一個支架將需要檢測的金屬固定在電路的一端，金屬與開關(guān)之間僅留一點縫隙。給金屬加熱縫隙消失，此時通路，燈泡亮蜂鳴器響起；移除酒精燈后溫度下降金屬收縮，此時斷路，燈泡滅蜂鳴器停止鳴叫，使實驗效果更明顯。②準備了鐵、鋁、鋅、銀4種金屬，供同學(xué)自由選擇。③鋼因為加熱時間長，改為在學(xué)生小組匯報這段時間里做演示實驗。這樣操作時間更充分，實驗的結(jié)論更加豐富真實，學(xué)生也更主動參加到科學(xué)探究中。

三、應(yīng)用信息技術(shù)，優(yōu)化學(xué)習(xí)空間

雖然說小學(xué)科學(xué)是一門實踐性課程，但受教材限制，有些內(nèi)容只是舉了一些簡單的例子或只給一兩張圖片，有些內(nèi)容沒有及時更新與時代脫節(jié)，有些實驗因為種種限制無法實際操作。在實驗教學(xué)中適當(dāng)使用信息技術(shù)手段，可以解決以上問題。如：教科版三年級上冊“植物生長變化”這一單元，書本上的知識比較單一片面、枯燥無味，教師可以通過制作微課視頻對植物一生幾個階段進行介紹，使教學(xué)內(nèi)容變得形象直觀。課外時間還可以讓學(xué)生下載“形色”“花伴侶”等App來認識更多的植物。這樣學(xué)習(xí)的空間就變大了，跳出書本走出校園走進森林，學(xué)生隨時隨地拍一拍、掃一掃，就可以學(xué)到豐富的植物學(xué)知識。又如：教科版五年級下冊“地球的運動”單元和六年級下冊“宇宙”單元，如果只通過教材中的圖片文字去教學(xué)就不夠生動形象，無法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，而信息技術(shù)手段的應(yīng)用可以為學(xué)生清晰地呈現(xiàn)出相應(yīng)的情境。在教學(xué)中可以下載“天文館”“3D地球儀”“谷歌星空”等App作為輔助手段，有條件的還可以用VR技術(shù)、3D建模把空洞虛幻的內(nèi)容形象化。

信息技術(shù)的應(yīng)用為學(xué)生提供了更好的探究空間，跳出了40分鐘課堂的束縛，使學(xué)生的探究活動更自主更有深度和實效。作為科學(xué)教師，在當(dāng)今這個“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代，要加強學(xué)習(xí)，與時俱進，要具備開發(fā)和利用網(wǎng)絡(luò)資源的技能，能夠創(chuàng)建適合學(xué)生學(xué)習(xí)的專題網(wǎng)站，能借助教育資源平臺開展“云教學(xué)”“平板教學(xué)”，促進師生之間的互動。

優(yōu)化科學(xué)實驗教學(xué)是提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的重要途徑，就像是撬動科學(xué)課堂的杠桿。教師要找準“優(yōu)化點”，構(gòu)建有趣、直觀、高效的課堂，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，讓科學(xué)課堂成為促進學(xué)生全面發(fā)展的殿堂。

（作者單位：福建省古田縣實驗小學(xué) 責(zé)任編輯：莊嚴 黃曉夏）