陳 蓉
(南京市高淳區(qū)淳溪中心小學(xué) 江蘇南京 211300)
小學(xué)科學(xué)是一門以觀察實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,通過實驗活動的開展,能夠讓學(xué)生的實驗探索精神得以養(yǎng)成,動手能力得以提高。學(xué)生通過實驗?zāi)芨惺艿娇茖W(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,進而使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得以提升,帶給學(xué)生主動學(xué)習(xí)科學(xué)的源動力。尤其對于中年段學(xué)生而言,實驗是其科學(xué)學(xué)習(xí)的重要載體,也是其感受科學(xué)真實、現(xiàn)實,并在頭腦留下深刻印象的重要方法。教師更加需要結(jié)合學(xué)生的實際情況,不斷探索實驗活動開展策略,把實驗活動組織好,讓學(xué)生在課堂中有序進行實驗活動,動手動腦,積極體驗,經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,讓學(xué)生在實驗活動中感受科學(xué)學(xué)習(xí)的無盡樂趣,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)[1]。
中年段的學(xué)生經(jīng)歷過幾年的科學(xué)學(xué)習(xí),他們的觀察能力、動手能力已經(jīng)得到了很大提高,也具備了一定的實驗探究能力。新課標(biāo)要求:科學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),要求學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中,逐步形成適應(yīng)個人終生發(fā)展和社會發(fā)展所需要的正確價值觀、必備品格和關(guān)鍵能力[2]。
在科學(xué)探究方面:新課標(biāo)要求中年段學(xué)生要在教師的引導(dǎo)下能夠從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中,提出可探究的科學(xué)問題,能夠嘗試做出自己的假設(shè),設(shè)計簡單的探究計劃,能夠用語言簡單描述實驗現(xiàn)象并根據(jù)實驗現(xiàn)象得出結(jié)論。要達到新課標(biāo)的要求,就必須開展好實驗活動。但是這個年齡段的學(xué)生注意力易分散,實驗?zāi)芰τ写岣撸虼?,要求教師運用一些可行的教學(xué)策略,起到事半功倍的效果。
科學(xué)課堂教學(xué)的開展不再局限于理論知識的傳授,而是讓學(xué)生結(jié)合實驗理解科學(xué)知識的由來,讓學(xué)生對科學(xué)知識予以更深層次的理解。這就讓學(xué)生的科學(xué)知識學(xué)習(xí)變得簡單易懂,讓學(xué)生在不知不覺的實踐中形成嚴(yán)密邏輯的思維能力。其次,通過實驗活動的開展,課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富,學(xué)生更加感受到科學(xué)課堂的樂趣,對于推動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大有裨益,是學(xué)生實現(xiàn)科學(xué)可持續(xù)學(xué)習(xí)的重要方法。此外,借助實踐活動的開展,學(xué)生能夠通過自己的雙手進行實踐操作,能夠讓學(xué)生的體驗感更為真切,帶給學(xué)生真實的科學(xué)“觸摸”之感。
科學(xué)實驗活動的開展要堅持從觀察入手,通過細致觀察的引導(dǎo),讓學(xué)生了解實驗開展所需要關(guān)注的內(nèi)容和方面,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察得出相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論,從而推進學(xué)生科學(xué)探究活動的進行[3]。
比如,在進行“熱空氣和冷空氣”教學(xué)過程中,教師給同學(xué)們演示了一個有趣的實驗,使用卡紙剪一條紙蛇,將紙蛇放在火焰上方約10厘米處,點燃蠟燭對著蛇尾的斜面,同學(xué)們可以觀察到紙蛇傳動后蠟燭熄滅。在開展實驗之前,教師給每位同學(xué)發(fā)了一張小卡片,卡片中有相應(yīng)的觀察表格,包括實驗內(nèi)容、不點燃蠟燭前現(xiàn)象、點燃蠟燭后現(xiàn)象,這就讓同學(xué)們的觀察過程分成不同的環(huán)節(jié),同學(xué)們完成表格的過程便是對實驗細節(jié)細致觀察的過程。最后,教師還將卡片收回,了解同學(xué)們的觀察記錄,有針對性地進行實驗調(diào)整。
跟低年級相比,中年段科學(xué)課堂的觀察有以下幾個特點:觀察前有目的、有計劃;觀察過程中需要邊觀察、邊記錄;觀察結(jié)束需要在全班交流匯報。比如,在進行“土壤的成分”教學(xué)過程中,觀察花園土這個環(huán)節(jié),首先讓學(xué)生預(yù)測花園土的成分是什么。這就為接下來觀察花園土設(shè)定了目標(biāo),找花園土中是否有自己預(yù)測的成分。在觀察花園土的時候,學(xué)生邊觀察邊把結(jié)果記錄在氣泡圖中。觀察結(jié)束,教師請一些同學(xué)將氣泡圖展示給其他同學(xué),同學(xué)在匯報過程中發(fā)現(xiàn)自己的沒找到的成分,豐富完善自己的氣泡圖。
仔細觀察,描述、記錄觀察到的現(xiàn)象,也是提高學(xué)生思維能力的有效途徑。比如,在進行“紙”教學(xué)過程中,有一個環(huán)節(jié):比較幾種不同類型紙的吸水能力,實驗方法很簡單,用膠頭滴管滴一滴紅色水,需要注意水滴的高度和水滴的大小保持一致。學(xué)生按照要求進行了該實驗活動,接下來就是觀察水滴擴散的面積。在這里,作為一名科學(xué)教師就要思考,如何讓學(xué)生細致觀察呢,如何才能比較出水滴在紙上的擴散面積,而不僅僅用語言描述哪種紙的面積大,哪種紙的面積小。采用的策略是利用實驗記錄單要求學(xué)生將觀察到的水滴擴散面積畫出來。這樣的設(shè)計不僅讓學(xué)生在觀察過程中有目的、有任務(wù),還能為后面比較紙的吸水能力提供具體的證據(jù)(如表1)。
表1 不同類型紙的吸水能力
讓學(xué)生親手進行實驗操作,不僅是學(xué)生動手能力提高的重要方法,還能夠讓學(xué)生通過自身的參與感受實驗過程的樂趣,并讓學(xué)生通過實驗操作體會不同材料的應(yīng)用方式,達到開闊學(xué)生眼界的目的。
比如,在“固體熱傳遞”教學(xué)過程中,分別給同學(xué)們發(fā)了蠟燭、金屬湯匙、試管夾、酒精燈、火柴等材料,讓學(xué)生參與實驗活動。讓同學(xué)點燃蠟燭,并在湯匙前端、中端和末端分別遞上蠟油,待其凝固,此時點上酒精燈,用試管夾夾住湯匙,并觀察酒精燈對湯匙的加熱現(xiàn)象,了解不同位置蠟燭的融化情況。通過這樣的實驗過程,同學(xué)們能夠用手感觸到熱的傳遞效應(yīng),也觀察到了蠟燭熔化的先后順序,對于熱的傳遞有了更為直接的感觸,參與科學(xué)實驗過程帶給學(xué)生直接的實驗體驗。
在教學(xué)“聲音的產(chǎn)生”一課時,為了讓學(xué)生弄清楚聲音產(chǎn)生的原因,教師設(shè)計了一系列的實驗活動,如彈撥橡皮筋、彈撥鋼尺、敲擊鼓面、敲擊音叉等。學(xué)生動手,邊做邊觀察記錄現(xiàn)象,在彈撥橡皮筋的時候,發(fā)現(xiàn)橡皮筋在發(fā)聲時上下來回運動;彈撥鋼尺發(fā)現(xiàn)鋼尺在發(fā)聲是也是上下來回運動;敲擊鼓面,小鼓發(fā)出聲音,鼓面的紙屑上下來回運動;敲擊音叉后,音叉發(fā)出聲音,用手觸碰,手感覺到麻麻的。通過實驗活動,學(xué)生就能輕松發(fā)現(xiàn)這些發(fā)聲物體的共同特征,最后歸納出聲音產(chǎn)生的原因是物體的振動。實驗活動的有效開展,讓原本復(fù)雜的問題變得容易理解。
在科學(xué)課堂,學(xué)生獲取的不僅僅是科學(xué)知識,比知識更重要的是學(xué)生的科學(xué)思維以及動手實踐能力。根據(jù)科學(xué)知識設(shè)計學(xué)生喜聞樂見的科學(xué)活動,創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍,引導(dǎo)學(xué)生在實驗活動中掌握科學(xué)知識,培養(yǎng)科學(xué)思維,提高實踐能力。比如,在“土壤的成分”教學(xué)中,土壤中有空氣這個科學(xué)知識的時候,教師設(shè)計了一個簡單的觀察實驗:將板結(jié)的土塊放入水中,引導(dǎo)學(xué)生觀察土塊放入水中的一瞬間的現(xiàn)象,然后讓學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象,根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論。學(xué)生很容易就觀察到土塊放入水中有氣泡產(chǎn)生,說明土壤中有空氣。相信這個知識點會深深印刻在學(xué)生的腦海中,實驗活動讓學(xué)生獲得科學(xué)知識的過程變得生動有趣?;诖?,這就要求教師在教學(xué)中創(chuàng)造更多機會,讓孩子親手操作,感知過程[4]。
科學(xué)實驗活動的開展并不局限于課堂之上,生活中的很多現(xiàn)象和材料都可以與科學(xué)實驗相結(jié)合,只有讓科學(xué)實驗的開展延伸到生活之中,讓學(xué)生在生活中體味實驗開展的意義,讓生活材料應(yīng)用到實驗之中,才能讓科學(xué)實驗活動開展更為有效。
比如,在進行“液體和氣體的熱脹冷縮”教學(xué)過程中,并沒有局限于課堂實驗,來讓學(xué)生了解熱脹冷縮現(xiàn)象,而是讓學(xué)生從生活中觀察熱脹冷縮現(xiàn)象的表現(xiàn),帶動學(xué)生感受熱脹冷縮現(xiàn)象利用方式。水銀溫度計會因為溫度升高而“脹”,這種溫度計通過液柱上升的方式來進行溫度顯示;夏天的電線會因為溫度升高而下垂,架電線時不能拉得太緊;自行車的輪胎在夏天更加容易爆炸,不能充氣太足;鐵軌在鋪設(shè)時需要留縫隙等。教師通過生活中學(xué)生所熟悉的現(xiàn)象引入,再結(jié)合課堂實驗活動的開展,都讓學(xué)生對熱脹冷縮現(xiàn)象有了更為深刻的認識。此外,讓學(xué)生們將生活材料引入到實驗之中,通過長時間的熱脹冷縮現(xiàn)象觀察了解溫度對生活材料的影響,讓同學(xué)們的生活觀察能力得到提高,使科學(xué)實驗與生活的結(jié)合度更為緊密。
生活中家庭小實驗是科學(xué)課堂實驗活動的補充,教材中有些實驗活動無法在學(xué)校內(nèi)完成,需在家中在家長的幫助下完成。例如,蘇教版三年級上冊的“制作肥料袋”,就需要學(xué)生在家中制作,然后每天照料、觀察肥料袋,把肥料袋的變化記錄下來,讓學(xué)生親身經(jīng)歷土壤變肥沃的過程,體會到土壤變肥沃的不易,形成保護土壤的意識。
中年段的種植和養(yǎng)殖活動也需要在家中進行一段時間的種植或養(yǎng)殖活動。例如,在進行蘇教版科學(xué)三年級下冊第一單元《植物的一生》教學(xué)時,這個單元要求學(xué)生通過親手種植番茄或黃瓜,觀察記錄植物的生長過程,了解植物的生命周期,認識植物的構(gòu)造和各部分的功能,為四年級學(xué)習(xí)植物的營養(yǎng)與繁殖,六年級學(xué)習(xí)生態(tài)平衡打下基礎(chǔ)。學(xué)生在近2個月的時間里,要親手種植番茄或者黃瓜,照料它們,觀察記錄它們的過程。對記錄要求做了詳細的指導(dǎo),提供記錄表格,表格內(nèi)容填寫完整包括日期、天氣、時間、地點、觀察對象。學(xué)生可以通過畫圖加文字的方式或者拍照加文字說明;可以觀察植物的莖、葉、花、果實,從莖的高度、粗細、葉片的大小、數(shù)量、形態(tài)的變化以花朵的顏色、形態(tài)上做記錄;堅持每天觀察,如有變化及時記錄,沒有變化可不記錄。學(xué)生從播種到收獲,按照生長過程依次展開根、莖、葉、花形態(tài)的觀察和作用的探究,最后概括出綠色開花植物生長過程的共同特征(表2)。
表2 觀察日記
通過本次種植活動,學(xué)生對植物一生各個階段的特點有了豐富感性認識,從根、莖、葉、花、果實、種子都有了全面了解。種植作業(yè)不僅提高了學(xué)生的觀察能力,也使他們養(yǎng)成了樂于長期觀察記錄的好習(xí)慣,同時體會到蔬菜種植的不易,對學(xué)生形成熱愛植物、愛惜糧食的價值觀有巨大的推動作用。
科學(xué)實驗活動的有效開展,還在于學(xué)生是否有足夠的自信。三、四年級的學(xué)生是形成自信的關(guān)鍵時期,他們受到老師表揚或鼓勵時學(xué)習(xí)勁頭明顯提高。這就要求教師在每堂課中要努力發(fā)現(xiàn)學(xué)生的賞光點,關(guān)注到每一位學(xué)生。只要有一點點進步,或者有好的想法,就要及時表揚。恰如其分的表揚能調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強自信心[5]。
例如,《浮力》一課中研究影響物體的沉浮因素時,教師拋出問題:哪些因素會影響物體的沉???學(xué)生會想到越重的物體越容易沉,越輕的物體越容易浮。學(xué)生根據(jù)回答,可以歸納出物體的質(zhì)量是影響沉浮的因素。教師繼續(xù)引導(dǎo),輪船質(zhì)量很大,為什么可以浮在水面?部分學(xué)生可能會想到物體的體積也會影響沉浮。這時,教師就可以對學(xué)生的回答給予表揚,表揚他們會思維靈活,肯動腦筋。接下來具體研究質(zhì)量和體積是如何影響物體的沉浮的,在研究質(zhì)量的時候,教師引導(dǎo)學(xué)生思考在這個實驗中保持不變的量是什么,需要改變的量是什么。學(xué)生根據(jù)教師提供的材料(相同大小的空心球、橡皮泥、電子秤等)設(shè)計實驗方案,然后在全班交流實驗方案,發(fā)現(xiàn)問題及實驗設(shè)計的閃光點,最后形成完善的實驗方案。這個過程中教師是引導(dǎo),學(xué)生是主導(dǎo)。教師要積極地啟發(fā)學(xué)生思考,讓科學(xué)課堂生動活潑,讓學(xué)生的思維發(fā)生碰撞,這樣的科學(xué)課堂是吸引學(xué)生的,是有活力的,是對學(xué)生終身發(fā)展有利的。
又有如,在執(zhí)教《點亮小燈泡》一課時,第一環(huán)節(jié)是,提供導(dǎo)線、電池、小燈泡,讓學(xué)生嘗試用這些材料讓小燈泡亮起來。這個實驗活動對女生來說,有一定難度,她們在平常的生活中對電可能不像男生那么感興趣,動手能力欠缺一點。此時教師的鼓勵、表揚可能會讓她們更加積極的動手嘗試。教師可以要求學(xué)生將連接的方式畫出來,能點亮小燈泡的連接方式和不能點亮小燈泡的連接方式都要畫出來;可以將學(xué)生畫出來的連接方式,貼在黑板上。此時,學(xué)生肯定想知道,到底怎樣連接,為什么要這樣連接。教師順勢引導(dǎo)學(xué)生觀察小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu),帶著問題,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和積極就會大幅度提高。知道各個電路元件的結(jié)構(gòu)后,教師再次讓學(xué)生嘗試點亮小燈泡,對所學(xué)知識進行檢驗與鞏固。學(xué)生從經(jīng)歷錯誤嘗試到正確連接比直接正確連接,對知識的記憶更加深刻[6]。
在實驗活動中,老師要用一種賞識的、鼓勵的、肯定的眼光來評價學(xué)生進行的實驗活動,哪怕實驗活動失敗了。如果實驗活動成功了,要讓學(xué)生充分體驗到成功的喜悅,并且要把學(xué)生在實驗活動中遭遇到失敗和困難轉(zhuǎn)化成學(xué)生再思考、再探索的、再學(xué)習(xí)的動力。
實驗活動的開展,讓課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富,帶給學(xué)生科學(xué)探索的方法,引導(dǎo)學(xué)生從實驗活動中,從生活實踐中感受科學(xué)學(xué)習(xí)樂趣,并將所學(xué)習(xí)到的科學(xué)知識應(yīng)用于生活的方方面面。將課堂與生活緊密聯(lián)系,生活中的現(xiàn)象蘊含科學(xué)道理能用所學(xué)科學(xué)知識進行解釋。反過來,課堂所學(xué)的科學(xué)知識、科學(xué)思維、動手能力能應(yīng)用于生活,解決生活中遇到的科學(xué)問題。教師更加需要立足于學(xué)生興趣進行科學(xué)實驗活動的開展,讓實驗推動學(xué)生向著科學(xué)領(lǐng)域不斷邁進,放手讓學(xué)生盡情體驗,帶給學(xué)生全新的課堂學(xué)習(xí)感受。