小學(xué)科學(xué)項(xiàng)目化學(xué)習(xí)研究與實(shí)踐

張 瑜(山東省淄博市周村區(qū)南郊鎮(zhèn)李家小學(xué) 255300)

小學(xué)科學(xué)作為一門實(shí)踐性與綜合性學(xué)科,涉及物理、化學(xué)、生物等多個領(lǐng)域的知識,需要教師運(yùn)用新穎獨(dú)特的教學(xué)方法來吸引學(xué)生注意力,增強(qiáng)學(xué)生科學(xué)探索意識,使其對科學(xué)知識產(chǎn)生濃厚學(xué)習(xí)興趣?；谶@一方面考慮,可以將項(xiàng)目化學(xué)習(xí)方法融入實(shí)踐教學(xué)課堂中,并通過一些趣味性項(xiàng)目、探究性項(xiàng)目、協(xié)作性項(xiàng)目來鞏固學(xué)生科學(xué)基礎(chǔ),幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀。

一、設(shè)計(jì)趣味項(xiàng)目, 活躍大腦思維

趣味科學(xué)項(xiàng)目主要是根據(jù)學(xué)生的興趣取向,圍繞當(dāng)下所講授的科學(xué)知識設(shè)計(jì)一些能夠激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,引發(fā)深度思考的科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,進(jìn)而讓學(xué)生在享受實(shí)驗(yàn)樂趣的同時,能夠掌握更多科學(xué)知識。在設(shè)計(jì)趣味項(xiàng)目時,教師應(yīng)當(dāng)遵循以下三個原則:第一,項(xiàng)目的適用性,即實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目內(nèi)容不得脫離教材、不得脫離實(shí)際,在切合教材主題基礎(chǔ)上,需要與現(xiàn)實(shí)生活存在密切聯(lián)系。第二,項(xiàng)目的引導(dǎo)性。趣味項(xiàng)目不僅是突出一個“趣”字,還要遵循“玩中學(xué),學(xué)中玩”教學(xué)理念,讓學(xué)生在輕松氛圍下能夠受到科學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目啟發(fā)與引導(dǎo),進(jìn)而對科學(xué)知識產(chǎn)生濃厚學(xué)習(xí)和探究興趣。第三,項(xiàng)目的創(chuàng)新性,即設(shè)計(jì)的趣味實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目應(yīng)當(dāng)新穎獨(dú)特,不局限于教材內(nèi)容,學(xué)生在參與過程中,能夠了解和掌握更多書本以外的科學(xué)知識。這對拓寬學(xué)生的科學(xué)視野將起到積極促進(jìn)作用。

以青島版“五四”學(xué)制《科學(xué)》教材五年級上冊第五單元“材料的性能”為例,在講授本單元內(nèi)容時,可以圍繞材料的導(dǎo)熱性能設(shè)計(jì)一個趣味實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,吸引學(xué)生注意力,讓學(xué)生在輕松學(xué)習(xí)氛圍下,對材料的導(dǎo)熱性產(chǎn)生更加深刻的認(rèn)知與理解。教師利用事先準(zhǔn)備好的實(shí)驗(yàn)盒來驗(yàn)證木頭、塑料、鋼條這三種物質(zhì)的導(dǎo)熱性能。這一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所需要的材料和工具主要包括MGA 數(shù)據(jù)顯示器、溫度傳感器、熱水等。首先,教師將大小相同的木頭、塑料與鋼條放入同一個容器中并予以固定。然后,將溫度傳感器與MGA 數(shù)據(jù)顯示器連接在一起,并將傳感器插入被測物體當(dāng)中,同時啟動MGA 數(shù)據(jù)顯示器。準(zhǔn)備工作結(jié)束后,向盛裝三種物質(zhì)的容器中倒入適量的熱水,讓學(xué)生近距離觀察三種不同材料在1分鐘與2分鐘的時間節(jié)點(diǎn),其溫度發(fā)生了哪些變化,并根據(jù)MGA 顯示的數(shù)據(jù)來判定哪一種物質(zhì)具有良好的導(dǎo)熱性。為了增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的趣味性,可以選擇1～2名學(xué)生代表演示實(shí)驗(yàn)步驟,并要求學(xué)生用簡短的語言復(fù)述實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

開展這種趣味性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,不僅豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,也給學(xué)生帶來了輕松愉悅的學(xué)習(xí)體驗(yàn),最為重要的是,學(xué)生能夠親身驗(yàn)證每一個科學(xué)原理,這就給科學(xué)思維能力提升奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。在項(xiàng)目實(shí)施過程中,學(xué)生作為項(xiàng)目參與者能夠充分感受到實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所帶來的樂趣。一旦這種樂趣升華為學(xué)習(xí)和探索動力,學(xué)生必將會全身心投入實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中。在這種情況下,有助于學(xué)生端正科學(xué)態(tài)度,并用科學(xué)眼光去看待問題、審視問題與解決問題?；诖?教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用優(yōu)勢,在設(shè)計(jì)項(xiàng)目時,為項(xiàng)目實(shí)施全過程增添一些趣味性要素。這樣一來,既可以打破傳統(tǒng)教學(xué)模式單調(diào)乏味的局面,也能夠帶領(lǐng)學(xué)生快速走進(jìn)神奇的科學(xué)世界。

二、設(shè)計(jì)探究項(xiàng)目, 培養(yǎng)探索精神

小學(xué)生自主探究、自主學(xué)習(xí)意識較為薄弱,尤其在學(xué)習(xí)科學(xué)知識過程中,學(xué)生缺少主動探索科學(xué)奧秘的積極性,而僅僅通過被動的聽課、學(xué)習(xí)模式來滿足求知需要。這種方法不僅會影響學(xué)習(xí)效率,學(xué)生對科學(xué)知識的興趣也會大大削弱。為了避免這種情況發(fā)生,教師可以基于項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式,為學(xué)生精心設(shè)計(jì)一些能夠引發(fā)學(xué)生深度思考、調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)積極性的探究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目,這對培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神將起重要作用。首先,探究性學(xué)習(xí)項(xiàng)目主要通過親身體驗(yàn)、親自實(shí)踐的方法,從某一種科學(xué)現(xiàn)象當(dāng)中挖掘出與現(xiàn)象相對應(yīng)的科學(xué)原理,這一過程完全不需要教師輔助,而是學(xué)生自行去驗(yàn)證某一個科學(xué)真理。因此,這種自行解決問題的方法是增強(qiáng)科學(xué)探究意識的一條有效路徑。其次,探索科學(xué)奧秘需要花費(fèi)大量時間與精力,而小學(xué)科學(xué)在課時安排方面,遠(yuǎn)不如其他基礎(chǔ)性學(xué)科,這就需要教師有效利用課堂有限教學(xué)時間,盡量多設(shè)計(jì)一些自主探究性項(xiàng)目,課堂主動權(quán)轉(zhuǎn)移到學(xué)生手中,也有助于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與斗志。在這種情況下,學(xué)生對科學(xué)知識的探索和學(xué)習(xí)欲望也會更加強(qiáng)烈。

以青島版“五四”學(xué)制《科學(xué)》教材五年級下冊第七單元“浩瀚宇宙”為例,在講授本單元內(nèi)容時,首先向?qū)W生介紹銀河系是由大量的恒星、氣體和塵埃物質(zhì)組成的龐大天體系統(tǒng)。在這一問題引出后,許多學(xué)生對銀河系“體量”的大小仍然處于模糊認(rèn)知狀態(tài),為了激發(fā)學(xué)生好奇心,使學(xué)生能夠通過自主探究、自主分析、自主思考來探索銀河系這一神秘的天體,教師可以設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,事先準(zhǔn)備好一斤黃豆粒,然后,讓學(xué)生數(shù)一數(shù)一斤黃豆有多少粒,在確定黃豆具體數(shù)量后,學(xué)生通過計(jì)算與等量替換,得出1000億粒黃豆有多少斤,這些黃豆可以裝多少袋子。這樣,便可以推導(dǎo)出能裝下1000億到2000億顆恒星的銀河系到底有多大。比如,一斤黃豆大約有2500粒,那么1000億粒黃豆便是4000萬斤。如果將這些黃豆裝到100斤裝的袋子里,可以裝40萬個袋子,而2000億粒黃豆則可以裝80萬袋子。從這一驚人數(shù)字當(dāng)中,可以猜測出,銀河系這一龐大的天體,其空間容量是巨大的,是難以想象的。

通過開展類似的探究性項(xiàng)目,學(xué)生可以自行支配時間。在這段時間內(nèi),學(xué)生始終是課堂主體,在自主探究科學(xué)真理過程中,多數(shù)學(xué)生都會快速找到問題突破口,然后,根據(jù)自己的分析與理解,去挖掘?qū)嵺`項(xiàng)目當(dāng)中所蘊(yùn)含的科學(xué)理論。這種不存在外界干擾因素的學(xué)習(xí)方法,在增強(qiáng)科學(xué)意識、提高科學(xué)實(shí)踐能力方面發(fā)揮了至關(guān)重要的作用。首先,在項(xiàng)目實(shí)施過程中,學(xué)生需要通過對一些已知信息的加工、分析、處理來推導(dǎo)出一個經(jīng)得起推敲的結(jié)論,這一過程使學(xué)生大腦思維變得異?；钴S,想問題、看問題的角度也會發(fā)生明顯變化。經(jīng)過長時間歷練,學(xué)生科學(xué)視野將更加開闊。其次,學(xué)生在探索神奇的科學(xué)世界時,常常會以一種主觀意識形態(tài)來解釋某一種科學(xué)現(xiàn)象或者科學(xué)理論,而在實(shí)施探究性項(xiàng)目以后,學(xué)生理性思維意識將逐步增強(qiáng),對科學(xué)理論的探究廣度也不斷加大,學(xué)生也能夠了解和掌握更多簡單有效的科學(xué)探究方法。如果在探究過程中遇到難題,學(xué)生會在好奇心驅(qū)使下,探尋一條解決難題的捷徑。因此,利用探究性科學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目對激活學(xué)生科學(xué)思維、激發(fā)學(xué)生科學(xué)探索興趣都將大有裨益。

三、設(shè)計(jì)協(xié)作項(xiàng)目, 發(fā)揮團(tuán)隊(duì)力量

一個人的力量是有限的,一個人所掌握的學(xué)習(xí)方法是存在局限性的,尤其在接觸科學(xué)知識以后,如果學(xué)生僅憑一己之力去探究神奇的科學(xué)世界,不僅會耗費(fèi)大量時間,也很難獲得正確結(jié)論?；谶@方面考慮,教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮團(tuán)隊(duì)合作力量,設(shè)計(jì)小組協(xié)作項(xiàng)目,凝聚眾人智慧結(jié)晶,共同攻克難關(guān)。將學(xué)生劃分為4～6個合作探究小組,每個小組8～10人為宜,然后在小組長組織和帶領(lǐng)下,快速進(jìn)入項(xiàng)目實(shí)施階段。為了調(diào)動學(xué)生參與積極性,使每一個小組成員都能夠享有話語權(quán)與決定權(quán),可以對各小組討論、學(xué)習(xí)、探究、協(xié)作全過程進(jìn)行監(jiān)督與指導(dǎo)。如果發(fā)現(xiàn)部分學(xué)生未能融入合作學(xué)習(xí)氛圍,教師應(yīng)當(dāng)及時做出正向引導(dǎo),通過耐心講解、一對一輔導(dǎo)等方式,來緩解學(xué)生心理壓力,使學(xué)生能夠?qū)⒆约旱挠^點(diǎn)與看法表述出來,進(jìn)而形成輕松和諧的互動學(xué)習(xí)氛圍。

以青島版“五四”學(xué)制《科學(xué)》教材五年級下冊第八單元“科技與生活”中的“設(shè)計(jì)水火箭”為例,在設(shè)計(jì)小組協(xié)作項(xiàng)目之前,教師應(yīng)當(dāng)結(jié)合教材內(nèi)容,向?qū)W生介紹什么是水火箭,只有學(xué)生了解了水火箭的定義與組成結(jié)構(gòu),才能加快水火箭的制作進(jìn)程。水火箭又稱之為氣壓式噴水火箭、水推動火箭,其主要結(jié)構(gòu)包括動力艙、箭體、箭頭、尾翼、降落傘等,如果利用打氣筒向水火箭內(nèi)充入足量的氣體,水火箭在壓力作用推動下會快速發(fā)射出去。各小組在明確水火箭的結(jié)構(gòu)與原理之后,可以在小組長的組織下,利用事先準(zhǔn)備好的材料、工具,通過小組協(xié)作共同完成水火箭的制作任務(wù)。為了培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探索精神,在制作水火箭過程中,如果小組成員有新穎的創(chuàng)意或者省時省力的方法,應(yīng)當(dāng)及時發(fā)表個人見解,這樣能夠進(jìn)一步提高水火箭的制作效率。比如,第一小組在制作發(fā)水火箭的火箭頭時,專門選擇了硬紙板這種材料,但是,小組成員發(fā)現(xiàn),有些硬紙板的表面過于粗糙,很容易導(dǎo)致摩擦阻力增加,進(jìn)而影響火箭的飛行速度。針對這種情況,小組成員提出了利用硬塑料板來取代硬紙板的方法,相比對硬紙板,硬塑料板表面光滑,能夠大大降低火箭飛行過程中的摩擦阻力。在這一新穎觀點(diǎn)提出后,第一小組制作的水火箭,在發(fā)射速度與飛行高度方面都遠(yuǎn)遠(yuǎn)好于其他小組。

由此可以看出,小組協(xié)作項(xiàng)目在增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)凝聚力、提高學(xué)生科學(xué)實(shí)踐能力方面扮演著重要角色。首先,當(dāng)集體智慧結(jié)晶凝聚在一起后,項(xiàng)目實(shí)施中遇到的一些難題會迎刃而解。尤其是小組成員對某一個問題模棱兩可時,其他學(xué)生往往會產(chǎn)生出一些新穎的、獨(dú)到的見解,這就給問題的快速解決提供了先決條件。其次,在項(xiàng)目實(shí)施階段,每一名小組成員會從不同角度看待問題、分析問題,然后,能夠在短時間內(nèi)產(chǎn)生不同觀點(diǎn),如果將這些觀點(diǎn)整合到一起,勢必會拓寬學(xué)生知識視野。最后,小組協(xié)作項(xiàng)目往往都會確定一個科學(xué)主題,在圍繞這一主題進(jìn)行科學(xué)實(shí)踐時,能夠幫助學(xué)生厘清學(xué)習(xí)思路,學(xué)生考慮問題的方向與目標(biāo)變得更加明確。在這種情況下,學(xué)生科學(xué)知識探究欲望會更加強(qiáng)烈,學(xué)習(xí)興趣很容易被激發(fā)出來。

四、結(jié)語

項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式在小學(xué)科學(xué)課堂的有效運(yùn)用,能夠使一些抽象化的科學(xué)知識變得簡單易懂,進(jìn)而強(qiáng)化了對科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)原理的認(rèn)知與理解,學(xué)生的探究與學(xué)習(xí)過程也變得輕松愉悅。因此,科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮項(xiàng)目化學(xué)習(xí)模式的應(yīng)用優(yōu)勢,在教學(xué)中,緊緊圍繞教材內(nèi)容設(shè)計(jì)一些具有引導(dǎo)性、趣味性、啟發(fā)性與探究性的科學(xué)實(shí)踐項(xiàng)目,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在參與實(shí)踐項(xiàng)目過程中,逐步樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀。