改進(jìn)創(chuàng)新，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)更切合小學(xué)生的認(rèn)知

【摘要】實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的核心內(nèi)容，是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、完成科學(xué)探究過(guò)程、提升科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。但在實(shí)際教學(xué)中，課本提供的實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程或多或少存在一些缺陷。而通過(guò)實(shí)驗(yàn)材料及實(shí)驗(yàn)步驟加以改進(jìn)，使科學(xué)實(shí)驗(yàn)更切合小學(xué)生的認(rèn)知水平，有利于提高課堂效率，使學(xué)生的科學(xué)探究達(dá)到事半功倍的效果。

【關(guān)鍵詞】小學(xué)科學(xué)? 實(shí)驗(yàn)探究? 實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

【中圖分類號(hào)】G62 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089（2020）11-0191-01

實(shí)驗(yàn)探究是小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)的核心環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實(shí)驗(yàn)操作能力的重要過(guò)程。小學(xué)階段的學(xué)生好奇心強(qiáng)，求知欲旺盛，對(duì)日常生活中的科學(xué)現(xiàn)象有強(qiáng)烈的探究欲望。2017版《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中指出：小學(xué)科學(xué)課程是一門實(shí)踐性課程，探究活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。因此在科學(xué)課堂中，教師應(yīng)從學(xué)生熟悉的日常生活出發(fā)，讓學(xué)生親身經(jīng)歷動(dòng)手動(dòng)腦等實(shí)踐活動(dòng)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)學(xué)習(xí)科學(xué)探究的具體方法和技能，理解基本的科學(xué)知識(shí)。

但在實(shí)際教學(xué)中，由于小學(xué)生的認(rèn)知能力有限，觀察實(shí)驗(yàn)只能注意到較明顯的現(xiàn)象，還缺乏透過(guò)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象認(rèn)識(shí)科學(xué)本質(zhì)的能力。尤其是當(dāng)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯時(shí)，課堂上實(shí)驗(yàn)探究的效率更是大打折扣。而目前使用的各版本科學(xué)教材中，不乏實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)不合理，所用材料不易得，操作過(guò)程繁瑣等問(wèn)題，給學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象造成了一定影響，致使實(shí)驗(yàn)探究性不強(qiáng)，學(xué)生不能很好地通過(guò)實(shí)驗(yàn)過(guò)程提高科學(xué)探究能力。那么，在實(shí)際教學(xué)中，教師要如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，以提高科學(xué)課堂的有效性呢？下面筆者就以冀教版三年級(jí)《鏡子》一課中的實(shí)驗(yàn)“改變光的傳播路線”為例，談?wù)勅绾螐膶?shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)步驟兩方面對(duì)小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)加以改進(jìn)，使之更切合小學(xué)生的認(rèn)知能力。

一、實(shí)驗(yàn)材料改進(jìn)

“材料引起學(xué)習(xí)，材料引起活動(dòng)”，精心準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)材料是一次實(shí)驗(yàn)探究成功的基礎(chǔ)。而實(shí)驗(yàn)材料的選取，要從多方面去考慮。首先，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯，是選取材料時(shí)考慮的第一要素。其次，要盡量選取身邊易得、學(xué)生感興趣、最好能重復(fù)使用的實(shí)驗(yàn)材料。

在《鏡子》一課“改變光的傳播路線”實(shí)驗(yàn)中，課本選取的實(shí)驗(yàn)材料為平面鏡、手電筒、帶縫隙的硬紙板、白紙和尺子。其實(shí)驗(yàn)步驟為將硬紙板及平面鏡固定在白紙上，手電筒的光透過(guò)硬紙板上的縫隙照到鏡子上，鏡子將光反射回來(lái)，在白紙上呈現(xiàn)出入射光線與折射光線，學(xué)生就可以在白紙上觀察到光的傳播路線。

但在預(yù)實(shí)驗(yàn)及實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我發(fā)現(xiàn)家用手電筒亮度較小，在正常亮度的教室中，其透過(guò)縫隙再被鏡子折射的光線極難被觀察到。學(xué)生不能直觀地觀察到光的傳播路線，也較難直接得出“鏡子能改變光的傳播路線”的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。此外，三年級(jí)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力有限，對(duì)于科學(xué)知識(shí)了解不深，因此在開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究前，需要教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作演示。但若教師需要在投影儀上演示實(shí)驗(yàn)，手電筒的光線被投影臺(tái)的白光遮蓋，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更不易觀察，不能起到實(shí)驗(yàn)演示的作用。而“帶縫隙的硬紙板”這一實(shí)驗(yàn)材料需要學(xué)生自主制作，其縫隙寬度對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象影響也較大，不利于學(xué)生開(kāi)展實(shí)驗(yàn)探究。

經(jīng)過(guò)多次預(yù)實(shí)驗(yàn)后，我將實(shí)驗(yàn)材料簡(jiǎn)化為教學(xué)用激光筆一支、白紙、平面鏡。激光器作為在本單元即將學(xué)習(xí)的一種人造光源，學(xué)生對(duì)其興趣很大。用激光筆取代手電筒作為光源，其發(fā)出的光束集中，無(wú)需額外使用帶縫隙的硬紙板。且激光在較強(qiáng)光照條件下仍清晰可見(jiàn)，便于學(xué)生觀察光的傳播路線，從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

二、實(shí)驗(yàn)步驟改進(jìn)

實(shí)驗(yàn)步驟應(yīng)盡量精簡(jiǎn)，清晰易懂，方可增加學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的成功率。若操作過(guò)程過(guò)于復(fù)雜繁瑣，易造成“重操作，輕觀察”的問(wèn)題[1]，學(xué)生表面上都踴躍參與實(shí)驗(yàn)，樂(lè)于動(dòng)手操作，但實(shí)際上并沒(méi)有細(xì)致地觀察與思考，只將實(shí)驗(yàn)當(dāng)成了玩耍的過(guò)程，而忽略了觀察實(shí)驗(yàn)結(jié)果，思考其中蘊(yùn)含的科學(xué)知識(shí)，完全不能達(dá)到科學(xué)探究的目的。要提高實(shí)驗(yàn)探究的有效性，就要求教師要重視實(shí)驗(yàn)步驟設(shè)計(jì)，不能讓學(xué)生將關(guān)注的重心都放在實(shí)驗(yàn)操作上，忽視觀察與思考的過(guò)程。

在“改變光的傳播路線”實(shí)驗(yàn)中，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)器材后，省略了制作帶縫隙的硬紙板及固定的步驟，我將該實(shí)驗(yàn)步驟簡(jiǎn)化為：

（一）將平面鏡固定在白紙上;

（二）在平面鏡前的白紙上標(biāo)示0°-180°;

（三）將激光筆平放在白紙上，按動(dòng)開(kāi)關(guān)，觀察光的傳播路線。

改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)步驟更為精簡(jiǎn)，易于操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯，學(xué)生可以清晰地在白紙上觀察到激光光線表示的光的傳播路線，發(fā)現(xiàn)當(dāng)光照到鏡子上時(shí)，有一部分光被鏡子表面反射回去，這就是光的反射現(xiàn)象。從而得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論：由于光的反射現(xiàn)象，鏡子可以改變光的傳播路線。

在課本的原實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)中，希望學(xué)生通過(guò)改變鏡子擺放的角度，發(fā)現(xiàn)入射光線和折射光線與平面鏡的夾角相同。但在實(shí)際教學(xué)中，我發(fā)現(xiàn)學(xué)生較難理解這一實(shí)驗(yàn)步驟所得出的結(jié)論。在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)步驟后，我要求學(xué)生在白紙上標(biāo)示角度，根據(jù)白紙上顯示的光的傳播路線，學(xué)生可發(fā)現(xiàn)入射光線與平面鏡的夾角和折射光線與平面鏡的夾角相同，從而學(xué)生可直觀理解“光經(jīng)鏡子折射后其入射角與出射角相同”這一較為抽象的結(jié)論。

小學(xué)科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、提升科學(xué)素養(yǎng)、完善自身科學(xué)能力的有效途徑[2]，但課本中提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有一定局限性。因此在科學(xué)教學(xué)中，教師應(yīng)積極研究課本的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，從材料準(zhǔn)備和步驟設(shè)計(jì)兩方面對(duì)實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行大膽創(chuàng)新，以提高課堂的有效性，增加學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁?jiǎn)?小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)“角色”意識(shí)的培養(yǎng)[J].漢字文化，2019（11）：171-172.

[2]岳映東.小學(xué)科學(xué)課堂有效教學(xué)現(xiàn)狀探析[J].學(xué)周刊，2019（17）：33.

作者簡(jiǎn)介：

梁瀅（1998.5-），女，漢族，廣東省肇慶市人，本科在讀，研究方向：生物科學(xué)。