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关于声音的科学实验

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关于声音的科学实验

关于声音的科学实验范文第1篇

1.课题:教科版四年级上册第二章第一节“水能溶解一些物质”。

2.教学目标。(1)知识与技能目标。①掌握一些物质是可以溶解在水中的,一些物质是不能溶解在水中的相关知识。②不能用过滤的方法把溶解了的物质从水中分离出来。(2)过程与方法目标。①观察和描述几种固体物质在水中的溶解和不溶解现象。②使用过滤装置分离几种固体与水的混合物。(3)情感态度与价值观目标。①体验研究溶解与不溶解现象的乐趣,激发进一步探究溶解问题的兴趣。②严格按规范利用溶解装置进行实验。

3.教学准备。教师准备:多媒体课件、过滤装置。小组准备:食盐、面粉、沙、烧杯、玻璃棒、过滤装置。从教学设计中可以看出,在一般实验教学中出现了因过滤时间过长导致课堂时间不足的问题。一般来说,教师为了完成教学目标,只简单让学生进行过滤操作,而对过滤的具体过程采取省略的方式,直接告诉学生实验结果。学生因为没有亲眼看到过程及结果,所以会影响学习的兴趣,造成对科学知识的可信度降低。而此时可借助多媒体播放过滤的视频,通过加快播放的方式,让学生观察过滤的过程,直观地观察到过滤的结果,节约课堂实验时间,更好地完成教学目标。当然,在科学实验课堂中,学生的动手操作能力、逻辑思维能力的培养主要是通过让学生亲自参与实验来实现。例如,学生观察食盐、面粉、沙在水中溶解的实验以及过滤操作的实验都需要采用分组实验,让学生亲自动手操作。因此,一堂完整的科学实验课需要结合实际,适时、适当地将多媒体技术与一般实验教学相整合,只有这样,才能顺利实现教学目标,完善实验教学。

二、多媒体在提高学习兴趣方面发挥积极作用

在小学科学的实验课堂上,提高学生的学习兴趣至关重要。在实际教学中,总会有些较为复杂而又有些枯燥的内容,如果仅仅靠教师通过讲授法来讲解,部分学生可能由于听不懂而失去学习兴趣,而一般的实验教学又很难使这些复杂且枯燥的知识生动起来。而多媒体技术凭借其具有集图像、声音、文字于一体的丰富性,能够很好地使这些枯燥复杂的知识变得更加有趣。例如,教学“运动起来会怎样(二)”一课,笔者尝试采取一般实验教学与多媒体整合的方式完成教学。1.课题:教科版四年级上册第四章第三节“运动起来会怎样(二)”。

2.教学目标。(1)知识与技能目标。①人体需要的氧气由肺吸入后进入血液,再由心脏通过血管输送到身体的各个部位,同时收集二氧化碳等废物,排出体外。②人体运动量的增加,需要血液运输更多的氧气,心脏跳动速度的增加可以加大运输血液的数量。(2)过程与方法目标。①通过实验的方式了解心脏的工作强度和工作量。②与同学相互交流,共同合作完成实验活动。(3)情感态度与价值观目标。感受人体在呼吸与循环过程中,身体各个器官之间相互协调、相互合作的过程,感受人体构造的精巧与和谐之美。

3.教学准备。教师准备:多媒体课件。小组准备:水盆、水、洗耳球、塑料管。关于运动后心跳加快的原因学生很难理解,这是个难点。如果借助多媒体,以动态的视频展示,就更加直观,学生也易于理解,学习热情高。在体验心脏工作的实验中,学生分组做实验,锻炼多种实验技能,保留实验操作的优势。在让学生意识到保护心脏重要性的课堂处理中,教师借助多媒体展示丰富的相关资料,学生通过自学的方式多方面谈论关于心脏的知识,锻炼自学能力。多媒体与实验操作的整合使整个实验教学趣味浓厚,很好地解决了知识点较难导致的学生学习兴趣不高的问题。

三、多媒体技术能解决实验设施缺乏的问题

每所学校的实验设施水平或多或少存在差异,在实际教学中往往会遭遇实验设施缺乏的窘境。在“声音的传播”一课中,这一课的前半部分是探讨声音在固体、液体中的传播,实验比较简单,采用分组实验教学。后半部分内容探究声音在空气中传播,课堂处理为演示实验。教学目的是通过反证的方法证明声音可通过空气传播,因而实验时要将玻璃钟罩内的空气逐渐抽掉,让学生观察到在空气逐渐变少的过程中,声音也在逐渐变小,最终消失。要实现这一目的,必须要有抽气泵,而面对实验室没有抽气泵的事实,要让学生理解这部分知识确实是个难题。如果借助多媒体来播放实验视频,学生通过仔细观察,就会发现抽气泵将钟罩内的空气抽得越来越少,学生听到的声音也越来越小,最终只能观察到振动现象而听不到声音了。现象清楚明了,从而解决在实验过程中遇到的实验设施缺乏的难题,同时使整节课的实验教学完整起来,掌握的知识也更为系统。

四、思考与建议

关于声音的科学实验范文第2篇

关键词:兴趣;创新能力;探究能力

小学科学教学就是指导学生像科学家那样去探索大自然中的奥秘。科学课的教学担负着向学生进行科学启蒙教育的任务,是对学生进行科学教育的主阵地,培养学生的创新能力是科学教育的核心,因此在课堂教学中,必须重视对学生创造精神和实践能力的培养。在课堂教学中我的具体做法是:

一、激发兴趣,调动学生学习积极性

兴趣是最好的老师。苏霍姆林斯基说:“如果教师不想方设法使学生产生情绪高昂和智力振奋的内心状态,就急于传授知识,那么,这种知识只能使人产生冷漠的态度,而不动情感的脑力劳动就会带来疲倦。没有欢欣鼓舞的心情,学习就会成为学生沉重的负担”。教师的任务就是要促使学生把平常的好奇心发展成为“科学的好奇心”,扩大学生兴趣的范围,引发学生发现平时不注意的现象,从而产生探索、研究的欲望。例如:在教学《溶解现象》这一课时,学生通过实验知道方糖和高锰酸钾能在水中溶解后,就有学生问:是不是所有的东西都能在水中溶解?这时,我不作任何解释,而是鼓励学生自己去找答案,让他们把油、盐、面粉、粉笔末或一些自带物品分别放入水中进行实验。通过自己实验找到问题的答案。学生兴趣高昂,人人参与。又如:在教学《浮和沉》这一课时,我先把木块和石头放进水槽的底部,再请一位学生把清水倒入水槽,用手把浮起的木块按下,再放开,又把沉下的石头拿起再放下,让同学们观察沉与浮的现象。学生见后跃跃欲试,参与的意识强烈。为后面的学习实验开了个好头。激发学生兴趣,不仅要善于集中学生的注意力,更要调动学生自主学习、亲身体验和自行探索、思考的积极性,让学生产生一种发自内心的动力,这有利于培养学生的创新精神。

二、在科学实验中培养学生的探究能力

随着新课程的呼唤,课堂不再教师主宰着学生的活动,而是创设有趣的实验活动,学生主动参与、主动思考,共同培养探究能力。平时,我设计了一系列学生动手操作的实验活动,增强了学生浓厚的兴趣,学生领悟了学习科学的乐趣,能尽情地探究,从而更好地培养了学生的创新、创造能力。要提高学生的科学素质和探求知识的能力就必须充分发挥学生的主体作用,充分激发学生学习的兴趣,让学生积极留心观察生活,感悟生活,使学生对科学的奥妙产生强烈的求知欲和探究情绪,这样才能使学生主动参与科学实验观察,积极探究和应用知识,从而培养学生的探究精神。在科学课里,很多科学现象抽象、硬化、复杂多变,学生难以想象、理解,也不懂得怎样观察,更别谈探究了。因而让学生在有趣的实验观察时,教师必须对学生进行引导点拨,使学生学会实验观察,让学生在生动有趣的情景中,感受科学的奥妙,探究活动的奥妙,从而学习运用实验的方法观察研究物质,体会借助不可见物质对可见物质的“扰动”。例如:我在教学《空气和我们的生活》时,一开始我让全班同学猜个谜语“奇妙奇妙真奇妙,看不见来摸不着,无孔不入变化多,生物离它活不了。这是一种什么物质呢?”这时学生一听是猜谜语,兴趣盎然,议论纷纷。学生猜出谜语后我又引导:说到这个空气,你们已经知道些什么?还有什么疑虑?这是学生各抒己见。我继而引导学生“空气和我们的生活关系到底怎样?”这是我让全班学生做一个在平静时与跑步后每个人呼吸次数有什么不同的实验,而且作好记录,并提出不同情况下呼吸次数说明了什么?从而引出空气对我们很重要,没有空气我们就不能活下去。这堂科学课使我深深感悟到让学生在科学实验活动的兴趣中探究知识,是多么重要呀!更是培养学生科学探究精神、创造能力关键的一环。这堂师生融洽、师生互动的《空气和我们的生活》的科学实验探究活动课,学生不仅在兴趣中谈、想、忆、探,还充分调动了学生的积极性、主动能动性,更挖掘了学生对科学探究的潜力,同时学生的动手、动口、动脑的相结合能力得到很大发展。在科学课堂中加强对学生的兴趣实验活动,让学生在兴趣中乐于学习,乐于探求,充分激发学生心灵深处那种强烈的探究欲望,激励他们主动参与、主动实践、主动思考、主动创造,用“探究科学秘密”的金钥匙去开启科学知识的大门,这样就能有目的、有计划、有程序地培养学生探究科学奥妙的能力。

三、利用科学实验,培养学生探究能力

关于声音的科学实验范文第3篇

有关于记忆的研究,常常把味觉、嗅觉和记忆相提并论。舌头只能尝出酸甜苦咸鲜五味,我们感受到的“味”,很大部分是嗅觉带来的。捏着鼻子嚼那些有味道的东西,再放松鼻子体会一下,就可以发现两者的不同。

味觉、嗅味的记忆在情感上给人的冲击,比其内容本身要强很多。美国布朗大学的一位心理学家做过一个实验,分别给实验对象一部影片、一段声音和一种气味,然后询问他们看、听、闻过之后,记起来的具体内容,并用各种尺度给这些记忆打分。最后发现,嗅觉激发的记忆,更情绪化、更能唤起共鸣,而在生动性和具体情节上则稍逊。

科学实验证实

科学实验同样也证实,嗅觉、味觉记忆能把我们带回更小的时候。通过语言提示而唤起的记忆,大多是在11~25岁期间所形成,而嗅觉、味觉,则能将人们带回到6~10岁的童年时光。“味道”和事物之间建立起的第一联系,要比任何后续联系更为有力,也更为持久。

在所有感觉记忆中,气味感觉最不容易忘记。视觉记忆在几天甚至几小时内就可能淡化,而产生嗅觉和味觉的事物却能令人记忆长久。伦敦大学神经生物学家经过实验发现,人对事物的记忆分散存储于大脑的各个感觉中心,并由大脑海马体进行回忆。如果一种感觉刺激令人产生某种回忆,那么由其他感觉器官所感知和记忆的场景也会随之显现。

生物学家戈特弗里德说:“这就是我们记忆系统的美妙之处。设想和朋友一起在海滩上休息,海浪和啤酒的味道都可能在日后触发我们的回忆。”而且,这种和气味相关的记忆在大脑海马体发生病变后仍能继续保存。因此,有些健忘症患者依然能回想起儿时闻过的气味。嗅觉记忆与人脑形成紧密联系的确切原因和具体过程仍在探寻之中。

味道唤醒记忆

关于食物的记忆如此强大,当我们尝到或者闻到过去熟悉的东西,就会重新拾起相伴随的各种记忆。这种感觉,这种体验,无法被时光完全抹去。味觉、嗅觉能够如此鲜活地再现丢失已久的记忆,说明这种记忆很强大,同时也是因为嗅觉、味觉记忆在平日里并不能重塑,所以再现之后,才会给人带来如此强的冲击。

记忆篡改

关于声音的科学实验范文第4篇

【关键词】小学科学物质领域 结构性材料 教学有效性

物质是指不依赖于人的主观意识而又能为人的意识所反映的客观实在。小学科学物质领域研究的内容包括这样几个方面:力和运动;热和物质状态;声音;光;电和磁;物质变化和化学。小学科学物质领域的教学目的是通过学生的科学探究活动,将他们原有的关于物质的和能量的生活概念或“前概念”上升为科学概念。那么,如何提高小学科学“物质领域”课堂教学的有效性呢?通过实践,我认为:

一、教师课前应深入的认识物质,这是物质领域教学的有效性的前提

小学科学教师在上课之前,除了认真备教材,备学生外,还要认真备实验,教师在上课之前,一定要亲自对验证物质特征的实验做一遍,对实验的各个环节、变量控制、实验出现的情况等都有一个了解,以确保在课堂教学中无论是实验演示还是分组实验指导都能够取得成功,达到教学的最佳效果。在三年级《小苏打和醋的混合》一课中,一位教师做演示实验,老师先往空杯子加入醋,然后加入一汤匙小苏打,接着把点燃的火柴伸进这只玻璃杯中。按照正常情况,小苏打和醋混合会产生二氧化碳把点燃的火柴熄灭。但是出现的结果是火柴怎么也灭不掉。结果这节课就让学生带着错误的认识结束了。后来,这位老师换了另一种醋实验却成功了,原来教材要求用的是白醋,这个老师却用了陈醋。同样是醋,结果完全不同。科学实验是严密的,科学教师在课前进行实验是必要的。做好备实验这一环节,才能使教学活动更科学,更规范,更有效。

二、创设有效的情境,激发学生学习的积极性

兴趣是一切学习的开始。教师在物质教学课开始环节设计有效情景,会激发学生对物质深入认识的欲望和兴趣,学生就会与老师一起进行探究。科学常用的情景包括生活情境、游戏活动情境、实践情境、问题情境等。如有位老师在《淀粉的足迹》中引用一个小小的魔术:在一张白纸上用淀粉糊画画,喷上碘酒就显出一幅画来。这马上就激起学生的探究兴趣:这是怎么了?白纸上的画是不是先前就有的?画是用什么画的?画画的“颜料”是什么?这种“颜料”为什么遇到淀粉会显出来?会变成蓝色?这一切的猜测,激起学生探究欲望。有探究的动机,整堂课就能“满堂生辉”。有效的情景不仅能起到组织教学的作用,而且能使学生明确学习目标,激发学生学习物质的兴趣,达到事半功倍的效果。

三、在猜想中引起探究的愿望

伟大的科学家爱因斯坦曾说过“没有大胆的猜想,就没有伟大的发现。”由此可见猜想可以很好地帮助学生进行探索活动。一方面,正确的猜想会对学生是一种激励,学生会有一种成就感,会激励他在以后的活动中更加大胆地去猜想,去实践;另一方面,即使是学生猜想不够正确或不够全面时,在老师的正确引导下,学生也会从中有所感悟,去不断地实践和探究,同时也让学生明白光靠猜想还不行,要勇于去实践,实践是检验一切的真理。例如,在四年级《导体和绝缘体》一课中,教师在导入后,出示铁线、铜线、塑料、陶瓷、木棒让学生进行猜想是否能导电,在猜想中学生兴致很高,互相争辩。此时,老师提出实验探究任务:各小组选择铁线、铜线、塑料、陶瓷、木棒进行分组探究实验验证。学生都很认真动手做实验,都竭力证明自己的猜想。这样学生带着猜想去实践,学生的探究活动更丰富、更充实、更有意义。

四、用实验验证,加深对物质的认识

实验是人类认识自然的重要方法。小学科学实验的目的是用科学实验的方法,去探索、认识自然界的物质的性质和规律,从而培养他们的科学探究能力和动手实践能力,直接获取知识。小学科学物质领域的教学大部分可以开展实验来进行探究的。只有通过实验探究,学生才能对物质得到深刻的认识,才能培养学生的探究能力和实践能力。下面就是一个失败例子。在《物体在水中是沉还是浮》中,有位教师提供了小石块、泡沫、塑料块、回形针、蜡烛、萝卜、带盖的空瓶、橡皮等材料,用排列法研究大小和轻重对沉浮的影响,但看不出大小、轻重与物体的沉浮的关系。老师提问:物体的沉浮跟大小、轻重没有关系吗?问题出在哪里?我们接下来该怎样做?课堂出奇的安静,学生回答不出来。这位老师应该先出示四个轻重相同、大小不同的正方体演示实验,问:大小与沉浮有关系吗?再出示四个大小相同,但轻重不同的球,演示后问:现在轻重与沉浮有关系吗?在物质教学中更加需要实验的验证。只有用实验,学生才能得出有力的结论,才能培养学生的探究能力,我们的教学目的才能达到。

五、应用结构性材料突出物质的特征

在物质领域教学中,教师如果能在课堂生应用结构性材料必将使科学探究事半功倍。所谓有结构的材料就是经过预先设计,有着蕴含着某些关系和规律的材料。通过结构性材料,可以为创设问题的情景,激发学生的探究欲望,揭示实验结论,突破教学难点,从而提高教学效率。例如在六年级讲授《材料的导热性能》时,大部分学生通过实验都知道金属是热的良导体,但是金属中的铁、铜、铅哪种物质导热性能较好呢?一位老师设计了一个实验装置,在铁架台上架一条铁条,在铁条的末端分别延伸出三根金属丝,分别是:铜线、铁线、铅线,同时在这些线上分别粘上一个蜡烛球。在铁条下面加热,看那根金属上的蜡烛球先融化,就可以知道哪种金属导热性能最好。这个结构性材料能很好地揭示了铜线、铁线、铅线的导热性能的差别性。通过这个实验使学生更好地理解了金属导热性能的差别。

六、在对比中明确物质的特征

对比实验是物质教学中应用最多的方法之一。通过对比能将物质的特征鲜明地显示出来。如研究声音是怎样产生的。有位教师先让学生分别拉伸皮筋和弯曲钢尺、拨动皮筋和钢尺并填写实验表格,通过对比研究,从而让学生得出结论:物体振动才发出声音。接着老师又用鼓打和捂住的两种状态的对比进一步说明声音是由振动产生的。通过两个对比实验使学生很好地建立了声音是由于振动产生的,教学效果非常好。

七、运用多种方法认识物质的特征

我们除了用实验来证明物质的特征外,我们还要用多种方法去认识物质特征,这样我们对物质的认识会更深入,更为丰富。例如淀粉到底是什么样子的呢?我们可以用感官观察,从菜市场买来的散装的淀粉是白色粉末。我们可以把淀粉放进冷水中观察淀粉会怎样?淀粉不见了,清水变得像牛奶一样,过一会儿,淀粉慢慢沉下去,上面都是清水,说明淀粉不溶解于水。我们还可以加入热水,观察淀粉怎样?慢慢开始变得粘,变成糨糊了,最后变成半透明的胶体。最后我们加入碘酒会怎样?会变蓝。最后总结出淀粉的特征是:加入碘酒会变蓝,不溶于水,加水加热会变成胶体。只有经过多种方法对物质进行认识,学生头脑中建立起的物质的概念更为丰富和具体。

八、引导学生进行课外探究,加深学生对物质的外延的认识

科学的课外活动是课堂教学的延续和补充,它弥补了课堂教学在知识面、时间、空间和活动场地等方面的不足,帮助学生拓宽和延伸书本知识,达到事半功倍的效果。如在《磁铁的性质》一课中,老师提问:在日常生活中,磁铁可以吸哪些物体?学生举例说黑板、冰箱门、铁饭盒等。其中有一个学生提出磁铁可以吸硬币,另外一个学生反驳说有些硬币不能吸,于是学生之间就开始争论起来了。老师顺势引导:科学讲究证据,同学们回去自己先试一下,感兴趣的同学明天早上来一起研究这个问题,从而引导学生进行课外探究,加深学生对物质的外延的认识。

【参考文献】

[1]徐敬标. 小学科学教学技能. 华东师范大学出版社,2010.

关于声音的科学实验范文第5篇

(江苏省连云港市墟沟中心小学,222042)

小学科学是以实验为基础的学科,精心设计实验,让学生通过亲身参与实验获得知识,是开展小学科学实验教学的关键。笔者结合实践,谈谈自己的教学策略。

一、规范行为,培养习惯:改变学生的“认知缺失”

科学实验课上,总有因科任教师是小学科教师而引起的学生自律性下降、对实验重要性认知度不足的现象,也常有因课堂鼓励自主探究而带来的学生个性过度张扬、缺乏理性对待实验的认知态度的现象。学生对科学实验的认知缺失,不仅会造成科学实验课的无序和低效,更会导致学生因缺乏规范而自由散漫,终无所获。

新课改理念指引下的教法和学法变革,势必要求教师构建新的课堂教学常规,并逐步引导学生养成科学的学习习惯。每接触一批新的学生,我都会将科学课堂的教学常规,如实验操作规范、器材取用要领等告知学生,并课课强调。同时,我还要求学生在课堂上尊重他人的实验思路,且敢于质疑、分析其实验思路是否科学、严谨;乐于与同伴合作,共同为完成实验而努力,并在合作过程中善于创新,等等。学生对科学实验的认知完善了,其学习行为自然会发生改变。

当然,无论是实验常规的确立还是科学实验习惯的养成,都是一个长期的过程,需要教师不断指导、引领。

二、悉心编排,合理分组:避免学生的“合作缺失”

(一)合理编排实验设计,为学生创设合作条件

科学实验的参与性、科学性、严谨性,决定了其对学生合作的要求。实验进行过程中,教师应针对具体内容,有效为学生创设合作条件。《义务教育小学科学课程标准(2011年版)》(以下简称“科学课程标准”)中指出:“活动建议’仅仅作为理解具体内容标准,设计教材和教案时的参考,并不是硬性规定。教材编写者和教师可以根据实际情况进行取舍,或重新设计。”据此,我将教材的实验设计进行了有效编排,对特定实验环节进行合理分解、组合、变通,为学生的实验合作创设了较好的条件。

如《摆》一课教学,由于学生认知有限,我在对教材内容进行分析后,认为适宜用合作演示的方式开展实验。实验过程中,我让学生小组合作,根据各自的喜好和特长分配计时员、计数员,有意设置“摆线长短在实验中随意地变动”或创设“摆角和摆锤重量同时变化”这样的对比条件,让学生来纠错。在这种教学设计中,亲自参与合作实践的学生,最后将测试结果与自己事先预测的“摆角越大摆动就越强,摆锤越重摆动就越缓”的认知进行对比,得出“只有摆线长短会影响摆动”的结果。通过对比思考,学生对摆的规律、特性也有了更为明确、深刻的认识。可见,合理编排实验设计,让学生合作参与,能有预见性地掌握课堂变化,能有方向性地引导学生,从而避免学生对变量控制认识的不到位。

又如《我们来养蚕》一课教学,由于本地气候环境难以满足蚕的饲养条件,于是,我在让学生了解教材中要求掌握的内容后,建议他们以方便交流为前提,自主分配小组,将课堂观察变通为家庭长期饲养,将蚕变通为蜗牛、蚂蚁等便于获取的生物,较好地弥补了教材编排的缺失,收效甚好。

针对实验的具体内容,有时将室内实验拓展至户外、社会,将演示实验转化为分组实验,将零散实验整合为系列实验,往往能更好地改变因教学进度、地理环境等客观因素导致的课堂合作缺失。

(二)建立互惠式的立体分组

关于如何分组,美国心理学家科尔伯格认为:“组员之间只能差一个等级,如果差异在两个等级以上,就会导致‘鸡同鸭讲,。”此理论的正确性也在现实中得以验证,组员间的差异梯度如果达到两个等级以上,其本质就不再是合作学习,而转变为好带差的学习状态,无法实现“互惠”。分组前针对课堂内容,悉心考虑组员间的差异,在此基础上合理分组,是成功展开小组合作学习,让每位小组成员都能从不同方面得到提升的前提。

教学《我在成长》时,我将男女同学分成两组,让他们对同学入学以来的身高体重进行分析并绘制出统计图。小组成员在实践过程中分工明确,统计认真,计算精确,并分别从男女生各自的角度为实验提供尽可能多的材料,最终用小组的数据比较证实:进入青春期的女孩比男孩发育稍早。这样的分组,男生、女生都尽量发挥了自己的优势,互帮互学,并通过实验合作提升了认知,开拓了眼界,提高了动手能力,收到了较好的教学效果。

《滑轮》一课的实验内容活动操作性较强,课上,我根据组员的不同性格特点及爱好进行分组,安排他们分别负责组装滑轮、拉动重物、读数据、记录数据等不同的任务。教学《消失了的恐龙》《生物的遗传现象》等课,需要学生事先搜集资料,课上,我根据学生学习特点进行分组,让各小组分别承担不同方面的搜集任务,再在课内加以汇总,都取得了良好的教学效果。组员们能充分发挥各自的优势,不但提高了实验效率,也使学生的认知得到了不同层次的深化。

(三)拓展合作探究的时间和空间

科学探究需要时间、空间,课堂中的不合作现象往往由于学生急于在短暂、有限的探究时间、空间内力求更多“玩”的机会。我们常看到,小组学生在实验探究过程中往往没有足够的时间去思考,没有足够的空间验证新想法,没有理想的空间拓展个人实验新思路,甚至没有足够的时间去“犯错”……有些合作在“走过场”,学生并没有从中发现乐趣,获得成效。有时即使合作了,也因为时间和空间的有限而导致合作的低效或无效。

科学课程标准指出:“教师不应把上下课铃声当作教学的起点和终点。”学生合作学习的途径不再局限于课堂。坚持课内外教学相结合,将大自然变为学生合作学习的广阔空间,让小组在实践中学习,在学习中实践,才能让实验教学的有效性得到进一步提高。

《把固体放入水中》一课,旨在引导学生研究固体的沉与浮。此类实验在课堂上做,时间、空间都很有限,但教会了方法后,我先让学生在家中用鱼缸、水池等容器来检验身边常见固体材料的沉浮,然后再分小组进行多固体物品的测试,并将小组实验探究过程中的照片和视频上传至公共邮箱,在课堂上用多媒体分享各小组预测实践的探究过程,认识到物体沉浮的特性,并分享其他同学丰富的材料延伸。这样的合作,突破了课堂探究时间、空间的局限,还激发了学生对老师在课堂上提出的“半边苹果和半根蜡烛”的问题进行探究的兴趣。

三、遵循规律,扶放结合:弥补学生的“思维缺失”

实验探究对培养学生的思维能力有着其他教学手段所无法替代的作用。进行科学实验教学时,教师须着重为学生搭好实验活动的“脚手架”,选择合适的方式方法,有效开发学生思维。

(一)根据学生认知规律设计实验

朱智贤先生说过:“小学生思维发展的基本特点是以具体形象思维为主要形式逐步过渡到以抽象逻辑思维为主要形式。但是这种抽象逻辑思维在很大程度上仍然是直接与感性经验相联系的,仍然具有很大成分的具体形象性。”刚接触科学课的学生往往会凭一时的兴趣学习,容易注意力不集中。这会导致学生观察实验现象时抓不住事物的主要特征,无法进行思维拓展。因此,教师设计实验时应尽可能调动他们的多种感官,使其有意识地观察事物。高年级学生在能自己动手做一些实验的基础上已初步具备了观察事物的能力。教师设计实验时应主要借助他们对神秘自然界的好奇心和对探索自然奥秘的自信心,让学生多动手、多动脑,鼓励他们从实验中获得结论,并通过实验验证结论,从而培养其思维能力。

《神奇的水》一课面向的是刚进入科学课堂的三年级学生,这个阶段学生的认知特点是:有意注意的时间短。于是,我设计了这样一些“神奇”的案例去吸引学生的眼球:用纸巾展示“会爬的水”;用一元钱的水容量来验证“会团结的水”;将雪碧瓶戳几个洞让他们观察“会喷射的水”;将纸船放进烧杯,让他们感知“会托举的水”。如此,让学生的有意注意充分地发挥到最佳状态。在此过程中,学生通过观察前的现象预测与观察后的结论描述,更好地锻炼了思维。

(二)遵循学科特点设计实验

科学实验课“符合逻辑思考的逻辑性”“讲求证据、尊重实事的实证性”“鼓励学生提出独特观点的质疑性”,都显示出其与人思维的密切联系。教师引导学生时须注重从以上特点的相互联系、相互影响人手来培养学生的理性思维。

在实验教学中,教师只有遵循“发现问题一提出假设一制订计划一实验验证一交流总结”的科学探究过程,有效实施实验教学,才能更好地训练学生的逻辑思维,培养学生的实证意识和质疑精神。在此过程中,教师无需为学生制订详细的实验分工,而应让他们在实验过程中自主思考怎样才能更好地操作,帮助其树立独立思维的意识。

《果实和种子》一课的实验教学,是三年级学生进行对比实验的开始。我用四个同型号的矿泉水瓶营造出了四种不同的种子萌发环境,旨在让学生对比种子的萌发条件。课堂上,教师在引导学生认真推敲了四个瓶子中分别有哪些条件的基础上,让他们针对每个瓶子中的种子有没有可能萌发自由质疑。这种在尊重水分、温度、空气等客观因素存在事实的前提下进行质疑的过程即是很好的逻辑思维过程。

(三)引导学生进行实验思考

科学课程标准在科学探究的具体内容标准中指出:能提出进行探究活动的大致思路,能对自己或小组提出的探究内容作出书面计划。制订计划,就是“动手前的先动脑”。有了问题才便于思考下一步的具体工作,如进一步明确问题、准备材料、明确方法步骤等。为使探究活动更具目的性、计划性,我要求学生把“先动脑”的内容记录下来,想好了再做。当他们提出要研究的问题后,我又鼓励学生猜想和假设,并力图让他们感受并经历像科学家发现真理时那样的思维过程。

如教学《不同的声音》一课,学生领取实验材料后,我让他们先思考对于自己经常听到的声音一般会通过哪些方式来记录测试,是通过不断的拨动来获取无律的音响,还是通过拨动不同长度与粗细的皮筋来比较渐进的过程以此记录有规律的声音等。学生根据实验前的思维交流与碰撞进行过比较后,选择了有序探究,从而形成了对影响音调高低因素的认知。

实验过程中,教师的作用其实是引导学生将思维从零乱转为有序的过程,指向性很明确,促使学生更加关注实验过程。每次实验都让学生经历“动手前先动脑”的步骤,实验的开展才有章可循,效率才会提高,学生的思维也才会向着有效的目标迈进。

(四)注重现象和数据分析

教师往往注重实验后学生交流汇报的实验结果,却忽视了培养学生对实验现象和数据的分析和解释。“匆匆走过场”,便失去了实验教学的本真,失去了培养学生科学、缜密思维的好机会。

教学《降落伞》一课,学生用自制的降落伞,就伞面大小、材质、绳长等因素进行了对比验证,他们都从这三个层面去阐述实验的结论和谁有关、和谁无关。学生分组将各自的降落伞进行实验后,一起交流、分析数据,得出了多种可能,却无法说明三个层面究竟谁的因素大:有的伞面大,但是材质重;有的伞绳长,却在下落的过程中拧到了一起。这些现象无法得出相对科学的论断,当然不应该草草收场。其实,实验中上抛力度与秒表记录等的误差因素也很重要。于是,我让学生将各自的作品带至五楼同一高度,用四块秒表同时计时。对比了多组作品后,我们又通过数据分析,得出了伞面面积影响降落伞下降速度的论断。在此过程中,学生充分认识到,科学现象不是偶然的,必须经得起反复验证。类似的尝试不但能端正学生从事科学探究的正确态度,还能培养学生缜密的思维。

教师应当注重引导学生关注实验现象,透过现象看本质;引导学生整理数据和分析数据,培养其数据意识;提炼讨论和交流的内涵,让学生的思维在碰撞中建构出科学概念,获得科学知识,提升科学素养。

参考文献: