優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生觀察習(xí)慣

◇黃澤榮（四川：中江縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)南渡校區(qū)）

演示實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，其實(shí)驗(yàn)質(zhì)量關(guān)系到科學(xué)教學(xué)的成效，所以做好演示實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提升科學(xué)素養(yǎng)是每位科學(xué)教師需深入思考的問題，對此，本文從多方面分析演示實(shí)驗(yàn)在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮的作用，并在此基礎(chǔ)上提出優(yōu)化措施，希望給予相關(guān)教育者提供一些參考。

科學(xué)是學(xué)生了解、掌握以及運(yùn)用客觀知識的重要途徑之一，其中實(shí)驗(yàn)是科學(xué)學(xué)科不可缺少的組成部分。尤其是演示實(shí)驗(yàn)，發(fā)揮著不可小覷的作用，可以說，演示實(shí)驗(yàn)的質(zhì)量關(guān)系到學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成。小學(xué)科學(xué)教師需結(jié)合學(xué)生學(xué)情和學(xué)科特征，分析演示實(shí)驗(yàn)的作用以及優(yōu)化策略，激發(fā)學(xué)生潛在的探究知識的興趣，切實(shí)提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生綜合素質(zhì)，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的課程目標(biāo)。

一、演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用

（一）激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

毫無疑問，興趣是調(diào)動(dòng)學(xué)生參與學(xué)習(xí)活動(dòng)的最佳驅(qū)動(dòng)力，也是促使學(xué)生集中注意力的最佳途徑。當(dāng)學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生探究興趣后，便會(huì)進(jìn)入高度集中狀態(tài)并產(chǎn)生積極愉悅的情感體驗(yàn)?？茖W(xué)課是學(xué)生步入小學(xué)階段首次接觸的課程，學(xué)生對一切科學(xué)知識都具有強(qiáng)烈的好奇心，迫切想從該門學(xué)科了解不在自己認(rèn)知范圍內(nèi)的事物。引入演示實(shí)驗(yàn)可清晰直觀地為學(xué)生演示未知景象，激發(fā)學(xué)生潛在的學(xué)習(xí)興趣以及對科學(xué)學(xué)科的喜愛。若教師忽略演示實(shí)驗(yàn)或單純運(yùn)用文字講述實(shí)驗(yàn)，則不利于學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣更不知從何談起。這會(huì)大幅度降低科學(xué)教學(xué)效果，甚至影響學(xué)生后續(xù)的學(xué)習(xí)和發(fā)展。

（二）降低學(xué)生理解難度

小學(xué)科學(xué)教材收錄的部分知識具有一定抽象性，借助生動(dòng)直觀的演示實(shí)驗(yàn)可突破這一難點(diǎn)。學(xué)生在觀察教師實(shí)驗(yàn)操作以及聆聽輔助性語言講解時(shí)，會(huì)加深對所學(xué)知識的理解。例如，在講解人體消化系統(tǒng)的相關(guān)知識時(shí)，小學(xué)生因年齡小，并不熟悉消化系統(tǒng)知識，若教師依舊運(yùn)用語言講解，則不利于學(xué)生深入理解。若教師借助實(shí)驗(yàn)室人體消化系統(tǒng)模型，對食物在身體內(nèi)的消化過程進(jìn)行演示，或?qū)⒋诉^程制作為動(dòng)畫，不僅能簡化學(xué)生理解，更能加深學(xué)生印象。

（三）培養(yǎng)學(xué)生觀察習(xí)慣

學(xué)生只有學(xué)會(huì)如何做實(shí)驗(yàn)才能更好地理解知識內(nèi)涵，在此過程中，凸顯學(xué)生觀察教師演示實(shí)驗(yàn)的重要性。良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Σ荒苋鄙倭己玫挠^察品質(zhì)，尤其在實(shí)驗(yàn)過程中，該品質(zhì)集中體現(xiàn)在觀察的理解性、整體性、目的性、客觀性、精確性、選擇性等不同層面。其中，觀察的理解性，即一邊觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一邊開動(dòng)大腦思考，明確實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及原理；整體性，即學(xué)生調(diào)動(dòng)口、鼻、耳、眼等多重感官，全面系統(tǒng)地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；目的性，即學(xué)生有計(jì)劃、有目的地觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；客觀性，即學(xué)生基于客觀層面，對所觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行闡述，真實(shí)記錄觀察結(jié)果；精確性，即學(xué)生精細(xì)觀察教師在演示實(shí)驗(yàn)中的細(xì)微變化；選擇性，即學(xué)生在觀察過程中，能結(jié)合實(shí)驗(yàn)要求，選取實(shí)驗(yàn)范圍，并在此基礎(chǔ)上明確實(shí)驗(yàn)層次，從而有條理、有順序地開展實(shí)驗(yàn)。

（四）強(qiáng)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)意識

小學(xué)科學(xué)有很多，如物質(zhì)溶解與分離、固體質(zhì)量測量、氣溫測量等學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)苓M(jìn)一步了解和感知世界，形成良好的實(shí)驗(yàn)操作能力，提升科學(xué)探究水平。若學(xué)生未形成良好的實(shí)驗(yàn)意識與習(xí)慣，或未接受正確且規(guī)范的實(shí)驗(yàn)操作指導(dǎo)，必然會(huì)在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)較多問題，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響。最重要的是，難以理解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。長此以往，實(shí)驗(yàn)就演變?yōu)橐环N流程，消磨學(xué)生探究知識的興趣，不利于學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展。所以，教師要通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)為學(xué)生講解實(shí)驗(yàn)操作方式以及相關(guān)注意事項(xiàng)，例如，在演示固體質(zhì)量測量實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，可先明確說明正確使用托盤天平的方式，并在此過程中，規(guī)范操作，清晰講解操作步驟，以便于學(xué)生理解。

（五）增強(qiáng)學(xué)生應(yīng)用能力

學(xué)習(xí)知識目的在于應(yīng)用，若脫離這一目的，所學(xué)知識只能是教材或大腦印象的知識?？茖W(xué)不同于其他學(xué)科，需要教師引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識應(yīng)用于實(shí)際。例如，當(dāng)學(xué)習(xí)將固體物質(zhì)分離后，需引導(dǎo)學(xué)生思考如何正確分離現(xiàn)場的生活污水；明確哪些因素影響物體沉浮，可嘗試闡述為何輪船重量大，但卻能漂浮在水面；等。當(dāng)學(xué)生將所學(xué)科學(xué)知識與現(xiàn)實(shí)生活相結(jié)合就可發(fā)現(xiàn)該學(xué)科的神奇與奧妙，從而激發(fā)對科學(xué)知識的熱愛。

（六）提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率

所有學(xué)習(xí)需建立在實(shí)事求是的前提下，科學(xué)學(xué)科更是如此。如果教師在日常教學(xué)中隨意講授知識，未能貫徹實(shí)事求是原則，不僅會(huì)使學(xué)生對所學(xué)知識產(chǎn)生錯(cuò)誤認(rèn)知，還會(huì)潛意識地認(rèn)為科學(xué)知識并沒有想象中那么嚴(yán)謹(jǐn)，在后續(xù)學(xué)習(xí)中自然不會(huì)抱著認(rèn)真的態(tài)度。教師只有在實(shí)事求是的基礎(chǔ)上傳授知識，才能為學(xué)習(xí)賦予意義。與此同時(shí)，實(shí)事求是也是探究學(xué)習(xí)的重點(diǎn)所在。在學(xué)習(xí)中，教師需將實(shí)事求是的態(tài)度與嚴(yán)謹(jǐn)行事的態(tài)度相結(jié)合，保證科學(xué)課堂演示實(shí)驗(yàn)順利開展，切實(shí)提升學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

二、優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)策略

（一）明確核心問題，注重知識遷移

學(xué)生進(jìn)入課堂之前并非一張白紙，而是帶著自身已有的認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)。對于新知具有專屬于自身的想法與觀點(diǎn)，部分經(jīng)驗(yàn)可能與新知相符或存在沖突，教師在教學(xué)中首先要喚醒學(xué)生已有的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，再指導(dǎo)學(xué)生與新知相結(jié)合，形成系統(tǒng)化的學(xué)習(xí)體系，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。以《空氣能占據(jù)空間嗎？》教學(xué)為例，對于小學(xué)三年級學(xué)生而言，該問題不可避免會(huì)存在爭議，因?yàn)閷W(xué)生在一年級學(xué)習(xí)和理解形狀時(shí)，曾運(yùn)用占據(jù)空間，即將木塊、螺母放入盒子探究占據(jù)空間，基本能理解可觀察和觸摸到的物體占據(jù)空間，然而對于無法觸摸和觀察卻能占據(jù)空間的空氣則會(huì)產(chǎn)生理解困難。教師針對該節(jié)課可呈現(xiàn)以下問題：“倒扣于水中的杯子內(nèi)的紙團(tuán)會(huì)濕嗎？”并在此基礎(chǔ)上引出核心問題：“空氣是否占據(jù)空間？”如上述問題未能喚醒學(xué)生已有認(rèn)知和經(jīng)驗(yàn)，教師則可將沙子（固體）與水（液體）放置瓶中，由此喚醒學(xué)生已有的水與沙子可占據(jù)空間的認(rèn)知經(jīng)驗(yàn)，再提出問題：“該瓶子在未裝水與沙子前，何種物質(zhì)占據(jù)空間？”指引學(xué)生闡述不同想法。由于每個(gè)學(xué)生均為獨(dú)立個(gè)體，認(rèn)知思維均存在差異，各自所闡述的理由均無法說服對方，教師在此過程中引入新知“空氣能占據(jù)空間嗎？”這一核心問題，能促使學(xué)生將已有認(rèn)知“占據(jù)空間”與新知相結(jié)合。

（二）改進(jìn)探究活動(dòng)，凸顯學(xué)習(xí)體驗(yàn)

開展探究實(shí)驗(yàn)與觀察活動(dòng)時(shí)，想要使學(xué)生深入探究實(shí)驗(yàn)，則需引領(lǐng)學(xué)生經(jīng)歷和體驗(yàn)一系列探究過程，即要求學(xué)生明確探究問題后再將其與具體活動(dòng)相融。所設(shè)置活動(dòng)應(yīng)做到難度適當(dāng)，以提升活動(dòng)效果。教師提出以下探究活動(dòng)“杯子內(nèi)放紙團(tuán)倒扣于水中”（如圖1所示），讓學(xué)生探究杯子中的紙團(tuán)是否被水浸濕并闡述原因。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)杯中只有空氣，沒有水，所以紙團(tuán)未被水浸濕。從上述教學(xué)效果得知，由于三年級學(xué)生缺乏動(dòng)手操作能力，且該實(shí)驗(yàn)操作要求相對復(fù)雜，以至于學(xué)生將更多的注意力放在操作上，而忽略了思考和觀察活動(dòng)。與此同時(shí)，紙團(tuán)放置于杯底，一旦倒扣杯子則容易掉落，部分學(xué)生在探究中未留意豎直倒扣這個(gè)要求，直接向下倒扣杯子，從而出現(xiàn)紙團(tuán)被水浸濕現(xiàn)象，難以順利開展探究活動(dòng)。對此，科學(xué)教師需基于學(xué)生的年齡特征，圍繞“空氣能占據(jù)空間嗎？”這一核心問題改進(jìn)探究活動(dòng)，將“紙團(tuán)為何不濕”改為“探究小塑料球位置變化活動(dòng)”（如圖2所示），即倒扣杯子，將罩著的小塑料球以豎直方向壓入水中。學(xué)生通過觀察演示實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，塑料球位于杯子底部，杯子里只有空氣，沒有水，由此證實(shí)“空間能占據(jù)空間”的結(jié)論。

圖1

圖2

（三）內(nèi)化知識內(nèi)容，明確知識本質(zhì)

教師只有讓學(xué)生經(jīng)探究明確事物本質(zhì)，才能實(shí)現(xiàn)深度探究目標(biāo)。通過本質(zhì)成功推導(dǎo)不同變式，再經(jīng)變式把握事物屬性與本質(zhì)。但把握本質(zhì)并非直接告知學(xué)生結(jié)論，而是需要學(xué)生自主探究、思考、質(zhì)疑以及歸納總結(jié)。在上述探究活動(dòng)后，教師可繼續(xù)優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生內(nèi)化所學(xué)新知。首先“該如何讓小球漂浮上來？”?；谥把芯拷Y(jié)論：“水將空氣擠出，空氣占據(jù)杯中空間，塑料球在下方?！庇袑W(xué)生認(rèn)為，只要杯子中有水，塑料球就會(huì)漂浮上來；有學(xué)生認(rèn)為，可適當(dāng)傾斜杯子，放出部分空氣，塑料球就會(huì)漂浮上來；還有學(xué)生認(rèn)為，在杯底開一個(gè)小洞，流出空氣，此時(shí)水會(huì)占據(jù)空間，塑料球會(huì)漂浮上來。教師在學(xué)生討論完畢后，可指導(dǎo)其對最后一個(gè)學(xué)生所提出的設(shè)想進(jìn)行驗(yàn)證。其次，第二個(gè)探究活動(dòng)為“如何讓漂浮的塑料球落下去？”。學(xué)生聯(lián)想之前的探究活動(dòng)已猜測到：“只有讓杯中水下去才能使小球下去?！被颉白尡兴氯?，需讓空氣再次釋放于杯子中?！本o接著，有學(xué)生運(yùn)用打氣筒、注射器，甚至用嘴巴吹氣等不同形式，驗(yàn)證“空氣能占據(jù)空間”的結(jié)論。通過演示實(shí)驗(yàn)促使學(xué)生將知識內(nèi)化于認(rèn)知體系，切實(shí)提升了學(xué)習(xí)效率。

三、結(jié)語

總之，演示實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生良好觀察習(xí)慣的重要方式，也是引領(lǐng)學(xué)生深入理解科學(xué)知識的關(guān)鍵所在。教師在新課程改革背景下積極發(fā)揮學(xué)生的主體作用，促使學(xué)生透過實(shí)驗(yàn)表面了解知識內(nèi)涵，切實(shí)提升了實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，對學(xué)生未來學(xué)習(xí)和發(fā)展有著重要的現(xiàn)實(shí)意義?！?/p>