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幼儿园的科学实验主要指不需要在实验室中进行,不需要特定条件的实验,包括水、电、空气、光、磁及化学反应等诸多内容,其主要特点如下。
1.幼儿的思维以直观形象性为主。
对于有声、有形,看得见、摸得着的东西很感兴趣,也容易理解、记忆。在科学领域里,有很多原理看似简单,却很难用语言解释清楚。用于解释这些原理的专业术语对孩子来说无异于天方夜谭。科学实验能让幼儿直接看到事物性状的改变或事物发展变化的过程,非常直观地向幼儿展示其中的科学道理。实验中的奇妙现象、有趣的过程也深深地吸引着幼儿,易于被幼儿接受。
2.幼儿园的实验多以操作简单、容易出效果的实验为主。
幼儿园的科学实验不同于其他正规性的科学实验,由于幼儿动作的精细性相对较差,不可能做要求很精确的实验。因此,幼儿园的实验多以操作简单、容易出效果的实验为主。对实验材料的要求也不是很高,不需要有精确的刻度,也无需受时间空间的限制,都是生活中常见的或是很容易买到的东西。如:木块、石子、别针、磁铁、电池、纸、蜡烛、各种小瓶、颜色等。教师准备起来比较方便,不需耗费过多人力、物力。
3.实验的可操作性和有效性。
幼儿园科学实验一般过程和操作方法都比较简单,现象比较典型,幼儿能很快掌握或探索出实验的方法。幼儿能亲自动手操作、实验,并在直接的操作过程中观察到所发生的明显变化和产生的有趣现象。
二、在幼儿园进行科学实验的有效性
1.丰富多彩的实验材料,为幼儿科学探索奠定了扎实的基础。
科学实验材料是引发幼儿探究的刺激物,是科学现象和原理的载体,因此,教师提供的材料对幼儿来说就显得尤为重要。在课前准备时,教师要对多种材料进行反复实验,改变传统教学中提供材料单一、现象单一的状况,尽可能为幼儿提供多种可以产生相同或相似现象的材料,并创造条件让不明显的关系明显化。
2.特殊的教学方式,一改沉闷,给孩子留下假设和猜想的空间。
在开始实验前,不为幼儿提供统一的实验方法和结果,而是引导幼儿观察所提供的材料,通过设疑幼儿对即将产生的现象进行假设和猜想,产生参与实验的愿望。幼儿根据已有的知识经验,对即将产生的现象或操作方法进行猜测。每个人的猜测不一定一样,这就为幼儿的思维提供了广阔的空间,也大大激发了幼儿的兴趣和亲自动手尝试的愿望,提高了活动的目的性。如在实验《沉与浮》中,教师没有先让幼儿实验,而是让幼儿先猜一猜哪些东西会浮在水面上,哪些东西会沉在水底,并在所提供的卡片上用标记进行记录。每位幼儿都开动脑筋进行了猜测和记录,对活动的兴趣大大提高,并一直保持到活动结束。
3.多给予幼儿鼓励,激发幼儿按自己的想法去尝试、探索。
幼儿只有在充分调动各种感觉器官参与实验,亲自动手尝试,学到的东西才会印象深刻。在幼儿有了假设和猜想之后,教师鼓励幼儿大胆根据自己的想法进行尝试。猜想激发了幼儿的兴趣,操作则起到了验证猜想正确与否的作用,有助于幼儿形成正确的科学概念,掌握正确的操作方法。此时,幼儿可以相对自由地选择材料,以各自不同的方式进行实验,教师则在一旁观察,并给予必要的帮助和指导。
4.教授必要的表达和记录方法,指导幼儿掌握验证实验数据的方法。
在幼儿有了一定的操作经验,观察到了一些现象后,引导幼儿用语言或图表记录、表达自己的实验过程和现象,有助于幼儿将实验过程、结果与猜想进行对比、验证,从而改进实验方法,调整原有认识,促进新经验的主动建构。表达和记录过程为幼儿的相互交流提供条件,在相互交流的过程中,幼儿学到了同伴的方法,开阔了眼界,拓展了思维,提高了表达能力。
三、最大限度地发挥实验在幼儿教育中的有效性
幼儿的实验活动不仅能调动幼儿学科学的主动性和积极性,更能培养幼儿的动手操作能力,发展观察、分析和思维能力。那么如何让实验发挥它应有的作用呢?
1.选择适合幼儿年龄层次和时代要求的实验内容。
同样是《有趣的水》这一主题,小班和中、大班选择的实验内容就要有所区别,如小班的幼儿可以找自己喜欢的颜色用吸管将颜料滴在水里看水的颜色变化。中班可以通过做饮料的游戏,体会饮料的淡浓和水量多少的关系。又如小班的孩子对吹泡泡特别感兴趣,教师就提供了大小不同、形状各异的吹泡泡工具,让幼儿观察不同的工具吹出的泡泡是否相同。再如教师发现幼儿对物体下滑的现象有兴趣,就设计了“会滚的皮球”这一活动,让幼儿观察球通过不同材质的轨道下滑的现象,在玩中学,在实验中比较。幼儿在一次次的动手尝试过程中,体验到了玩的乐趣,发挥了主动性。
2.教师合理投放于实验相关的操作材料。
问题是探究的开始,有了问题就明确了努力的方向,才能确定探究活动中需要收集的证据。教学中,教师巧妙引领学生提出问题,激发学生探究的兴趣并能诱发探究动机,使学生在探究过程中真正感受发现的乐趣并能用合理证据证明自己假设的问题。如笔者在教学《使沉在水里的物体浮起来》时,创设了魔术表演的情境:一个透明的烧杯中装大半杯清水,把马铃薯放入杯中,马铃薯沉入了水底。从水中拿出马铃薯,换了一杯装了浓盐水的烧杯,再把马铃薯放入杯中,马铃薯居然浮了起来。在此魔术表演过程中,激发了学生探究欲望。在观察中,学生产生了质疑:同样是马铃薯,为什么在浓盐水中会浮起来呢?由此引出了本课的探究问题,在这一探究问题的引导下,学生动手尝试,不仅探究出使沉在水中的马铃薯浮起来的方法,还知道了使沉在水中所有物体浮起来的方法。
二、猜想假设
《义务教育小学科学课程标准(2011年版)》指出,要“在动手实验之前,让学生对实验结果进行假设和预测”。猜测是科学探究的重要环节,是科学原理产生的前提,许多伟大的科学发现都建立在猜想的基础上。因此,在小学科学实验课上,教师在学生提出问题后,应鼓励学生对问题的结论进行猜测和假设。这样既能激发学生的探究欲望,又能发展学生猜测和假设的能力。如在教学《热的传递》一课中“研究固体的热传递方式”时,笔者问学生:“这儿有一段钢条,现在在钢条上滴四滴蜡滴,把钢条的一端固定在铁架台上,在另一端用酒精灯加热,你会看到什么现象?”然后学生自由猜测。在猜测中,唤起了学生对热在固体中传递方式的已有认识,使其有理有据地提出假设。又如在《导体和绝缘体》一课的教学时,笔者在课前给学生准备了一些材料,让学生根据自己的生活经验猜想这些材料是否导电。学生的猜想激发了他们通过实验进行验证的欲望。
三、实验探究
在小学科学实验课教学中,实验探究不等于学生按照教师既定方法和操作步骤简单地模仿和重复,而是应在学生明确探究的问题和方向后,根据自己的想法或小组成员共同的设想去探究。如笔者在《电磁铁》一课的教学导入后,让学生“制作一个能吸30个大头针的电磁铁”,并要求学生每制成一次,及时把吸引的大头针个数和他们认为需要记录的内容记下来。小组成员积极寻找方法,不断地调整铁钉的大小、线圈匝数的多少、电池的个数,在进行多次操作并收集到许多数据后,学生渐渐发现了影响电磁铁磁力大小的因素。学生在整个探究过程中真正经历了自主探究的过程,体会到了自主学习的乐趣,发展了探究学习的兴趣和能力。又如,在教学《肺和呼吸》的过程中,引导学生探究“呼吸时,一呼一吸的气体有什么不一样”时,笔者设计了这样的导航:1.小组内设计实验方案;2.做实验并记录观察现象;3.议一议,为什么实验结果不一样。学生在小组内交流探究方法的基础上,根据设计的方法合作探究,并根据观察的现象进一步思考其原因。在教学探究环节,聚焦点更多地是关注学生实验方案的设计。然而在小学科学课教学中,许多教师比较关注如何指导学生进行观察和实验活动,导致教学中经常出现“活动有余而思维不足”的情况。因此,教师应当多注重引导学生对探究方案进行设计、讨论和质疑,使学生逐步形成严谨的探究态度,提高探究的效率。
四、得出结论
《义务教育小学科学课程标准(2011年版)》指出,要“注意指导学生自己得出结论,教师不要把自己的意见强加给学生”。在小学科学实验课教学中,做实验的目的不是为了重复实验过程,而是要通过做实验寻找一些能为解决问题服务的大量的事实和数据,让学生通过研究这些事实和数据寻找结论。如在教学《冷热与温度》一课的“连续测量一杯热水温度的变化”时,笔者让学生对一杯开水的温度连续进行20分钟的测量和记录,学生收集到11组数据,然后让学生对记录表中的数据进行观察、分析、研究,寻找规律。由于数据充分、研究时间充足,学生基本上能发现一杯热水温度变化的规律及其原因。又如,教学《摆》一课时,实验探究结束后,笔者留出充足的时间让小组整理、分析实验记录的数据,并引导学生记录有哪些发现、想到哪些问题。一节探究课,学生是否完成探究任务并不重要,重要的是学生在探究过程中知识与能力是否得到了提升。在探究活动后,教师组织学生分析探究时记录的数据,学生会发现数据中的秘密,同时还能提升学生分析数据的能力。
五、实践运用
题情境;观察能力;实践能力
〔中图分类号〕 G613.3 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2012)19—0080—01
每一位生活在科学技术高速发展时代的人,必须具有科学素养。科学素养的培养必须从小抓起。科学教育是幼儿园教育的重要组成部分,其是一种科学启蒙教育,重在激发幼儿的学习兴趣、探究欲望,帮助幼儿学会运用观察、比较、分析、推理等方法进行探索活动。那么,应如何培养幼儿的科学素养呢?
一、激发学习兴趣,鼓励幼儿大胆质疑
古人云:“疑是思之始,学之端。”“于不疑处有疑,方是进矣。”培养幼儿的科学素养,重在兴趣的激发,重在幼儿主动探索的过程。教师要想方设法地激发幼儿的学习兴趣,在其对蕴含科学原理的问题感兴趣的基础上,引导他们运用多种感官,通过动手、动脑去解决问题,鼓励其采用多种方式来展现自己的探索过程和结果。如,在组织幼儿开展科学实验活动“沉与浮”的过程中,当幼儿对怎样使浮在水面的物体沉下去,如何使沉在水底的物体浮上来这一问题争论不休时,我为他们提供了硬币、石块、泡沫、纸船等多种材料,在幼儿自由选择实验材料的基础上,让他们自己确定实验方法、步骤,并通过自己的观察和大胆实践,找出解决问题的办法,最终得出正确的结论。而让幼儿带着疑问,在自己感兴趣的活动中寻找问题的答案,不仅激发了他们的学习兴趣,而且丰富了幼儿的情感体验。
二、创设问题情境,培养幼儿观察能力
兴趣是最好的老师。在指导幼儿进行科学活动时,教师要以激发幼儿的学习兴趣为出发点,教育内容应密切联系幼儿的实际生活,并积极为幼儿创设问题情境,引导他们参与观察活动,逐步提高幼儿的观察能力。如,在认识空气的活动中,我先让幼儿观察蜡烛熄灭的实验,并提问:“蜡烛为什么会熄灭?”以此来激发幼儿的探究欲望。而后鼓励他们用自己带的塑料袋去进行收集空气的活动,并给气球打气,让幼儿通过自己的大胆探索得出结论。在这一过程中,幼儿始终保持着极大的兴趣,能积极参与到操作活动中,进而体验到了成功的乐趣。
三、鼓励动手操作,提高幼儿实践能力
在初中物理课堂教学中存在着"重讲解、轻实验","重结论、轻过程","重知识、轻方法"的倾向,我通过在初中物理课堂教学中的探究,深深感到:教师要注重学生能力培养,不断创设物理情景,提供探究素材,精心设计课堂结构,鼓励学生积极探究,变验证性实验为探索性实验,为培养学生的各种能力创造教学空间。在初中物理课堂教学中,怎样培养学生的能力呢?
1.初中物理教学中如何培养学生的观察能力
在物理课堂教学学习中,观察能力是提高学生学习能力的重要因素,它是在通过学习实践逐渐地形成的。那么,老师在物理教学中如何帮助学生提高其观察能力呢
首先应提高学生的观察兴趣,明确观察的重要性,可以给学生讲故事,介绍自然界中各种奇异的现象,做有趣的科学实验,义务教育阶段的物理课程贴近学生生活,几乎每节课都有"兴趣点",教师要以此为良好的契机,善于挖掘,激发学生阅读兴趣。如:生活现象中:饺子煮熟了会浮起来;太阳能煮鸡蛋;烧不热的粥。趣味物理故事:猴子捞月亮;杯弓蛇影;凿壁偷光。民谚俗语:磨刀不误砍柴工;坐地日行八万里;镜中月水中花;墙内开花墙外香;人往高处走,水往低处流…因此,对学生产生了极大的吸引力,这样他们会带着浓厚的兴趣注意观察教师的演示。但是,激发学生的观察兴趣仅仅满足学生喜欢看物理实验是远远不够的,还必须使学生的兴趣进一步升华。把学生只注意观察实验本身及其产生的现象的直接兴趣,转化为与一定目的的任务紧密联系并以此支配其观察活动的自觉而有意识的观察习惯。在实验课上,一定要让学生明确做物理实验是为了通过观察现象引入物理概念,导出规律。
兴趣是影响学习积极性的最直接的因素。那些新奇的、对生活有意义的知识和问题,能引起学生强烈的兴趣。在观察这些物理现象时,教师要引导学生注意整个现象发生的过程、产生条件和特征等。这样就能培养学生的观察能力。
2.初中物理教学中如何加强阅读方法指导,提高学生阅读能力
课堂教学是教学工作的中心环节,也是提高学生阅读水平的关键一环。使学生尽快形成并掌握正确的阅读方法:(1)根据要求,精读、粗读多种方法共举。(2)带着问题阅读。这样能让学生的阅读有目的有针对性地进行,学生在阅读的过程中自行解决问题,就会有一种成功的喜悦,也能提高阅读的兴趣。(3)文段阅读与插图相结合。这样在阅读中,引导学生注意插图与文段的联系,以阅读文段来诠释插图,以阅读插图来丰富文章的内涵,使学生如闻其声、如临其境。(4)阅读时要勾、划、批、注。
培养学生良好的阅读习惯绝非易事,是一项循序渐进的长期工作,应该从整体着眼制定整个初中阶段的培养计划,然后分学期实施。只有反复的、严格的训练,才能培养学生养成良好的阅读习惯。教师要加强检查督促,必要时进行耐心的个别指导。对于缺乏恒心的学生,既要严格要求,又要发现其点滴进步,及时加以鼓励。这样就能提高学生阅读能力
3.初中物理教学中如何提高学生的自主学习的能力
3.1 确立学生自主学习的教学理念。所谓"自主学习"方式,它是指在教师指导下,学生通过主观努力去获取新知识和增强自己学习能力的一种过程。物理学科的"自主学习"就是指教师根据学生身心发展特点及物理学科特点有的放矢地进行教学,使学生在自主活动中学会发现、学会探索、学会创新,改变过去那种只注重知识传授、忽略能力培养;只注重教师自身的主导作用、忽视学生的主体作用的做法,确立一种全新的"学生自主学习"的教学理念。
3.2 在初中物理课堂教学中.怎样培养学生自主探究性学习
3.2.1 发挥实验教学功能,培养学生自主探究性学习。物理是一门以实验为基础的学科,在物理实验中产生的现象能引起学生强烈兴趣,能激发学生心灵深处强烈的探索欲望。准确把握"以实验为基础"这一基本特点,做好各种实验,以生动新奇,鲜明的实验现象对学生的认知情感,意志思维等都能产生影响。教师在课堂教学中,可以根据教学需要,改进一些实验常规教法,改某些演示实验为学生实验;改某些验证性实验为探索性实验,让学生主动探索物理中的奥秘,从而激发学习兴趣,以培养学生自主探究的精神。还可以结合课堂教学适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养他们学习的浓厚兴趣. 使用"创设情景,设置疑问"的方法来激发学生的学习动机。
3.2.2 实例引发,构建学用结合的活动情景,培养学生自主探究性学习。创设实例,不仅能帮助学生感悟"物理来源于生活,又用于生活",更重要的是能激发学生的学习兴趣和热情。"兴趣是最好的老师"。只有使学生对物理有了兴趣,才能使学生沿着兴趣-乐趣-志趣的途径发展,才有可能激发学生的"钻"劲,激发其创造力和创新精神。如学习《浮与沉》时,用生活当中用到的"浮"与"沉"来引入新课,体现从生活走向物理的新课程理念,激发了学生的学习兴趣和热情。
3.3 着力学法指导,培养学生自主学习的能力。增进学生自主学习意识的关键在于教会学生学习的方法和策略,让学生由 "学会",过渡到"会学",提高学生的学习质量,使学生真正成为学习的主人。除了在课堂教学中要注意培养学生的自学能力外,尤其要十分重视对学生课外阅读的指导。
"自主学习"是相对于传统的接受学习而言的一种教学模式。它更强调培养学生的主体性、创造性、参与性和合作性,提高学生整体素质为目标,通过诱导学生主动参与,引导学生自主探索,启发学生发现规律,达到开发学生潜能的目的。旨在改变学生消极、被动地学习为积极主动地学习,变苦学为乐学,让学生真正成为学习的主人,从而提高教学效率。
4.初中物理教学中如何培养学生的实验技能和创造性思维能力。
《科学(3~6年级)课程标准》指出:“这门课程将细心呵护儿童与生俱来的好奇心,培养他们的科学兴趣和求知欲,引领他们学习与周围世界有关的科学知识,帮助学生体验科学活动的过程和方法,使学生了解科学、技术和社会,乐于与人合作,与环境和谐共处。”客观审视当前的小学科学教学,一些实际情况值得剖析和思考。
(一)课堂教学存在一些遗憾
1.探究内容难以顾及全面。每个学生都有自己相对钟爱的科学学习内容,若能在学生所喜欢的内容上加以深入,其成效是不可估量的。小学科学课程尽管内容设置丰富,但无法照顾到每个学生的科学探究内容的倾向性选择,我们时常看到有的学习内容学生还想继续深入研究,可教材编排已戛然而止。
2.探究生成难以有效延伸。学生在科学探究过程中,总能时不时产生新的疑惑,继而萌发对某些类似现象的探究兴趣,这样的生成问题是极其宝贵的。而在实际教学中,教师对学生有新意的生成性疑惑,很少在后续探究中跟进,而学生往往也是说时心动、过后不动。
(二)课外探究往往虎头蛇尾
在开展家庭科学小实验之前,我们对8所学校500多位学生就“参与科学课外探究活动”情况进行了问卷调查,87.3%的学生并不喜欢课外探究作业,课外探究“名存实亡”。究其原因主要是:
1.学生对课外探究缺少持久热情。科学探究,对于学生们来说是较为神秘的,在没有引起学生足够兴趣的时候,让他们独立完成探究活动,学生会产生畏难情绪。如果无有效助推,这个畏难情绪也许就阻止了他们开展课外科学探究的步伐。
2.家庭对课外探究缺少基本保障。学生由于年龄等实际原因,在材料的准备和实验的设计等方面都需要家庭提供帮助。学生开展课外探究,对家长素质要求相对较高,不少家庭特别是农村家庭大多缺少保障探究的条件,基本条件的薄弱导致课外探究活动无法有效开展。
面对科学探究出现的种种弊病,需要我们更多地思考和革新学生学习科学、开展课外探究的方法和形式。特别是农村学校,学生在进行课外探究时,更是缺乏课外探究的有效指导和硬件保障。为此,我们以开发方便可操作的“家庭科学小实验”为载体,深度探索家庭科学小实验开展的指导性策略,从而有效保障农村学生课外探究的顺利进行,使学生真切体验到“经历着的研究者”的充实与自在。
二、家庭科学小实验开发的基本原则
基于上述分析,我们认为只有开展方便、可操作的家庭科学小实验,才能有效保障每一位学生课外探究的顺利进行。因此,家庭科学小实验的选择应遵循以下基本原则:
1.内容的趣味性原则。只有使学生一看实验内容就有想动手试试的冲动,这样的课外探究内容才更具有生命力。因此,教师在选择小实验时要将趣味性作为选取实验的核心标准。“火可以在水中燃烧吗?满杯的水中还能放多少枚大头针?动物都是用鼻子呼吸的吗?……”我们如果将这些吸人眼球的小实验向学生推介,定能激发学生探究的欲望。
2.材料的便捷性原则。如果实验材料准备困难、烦琐,即便学生有了想动手实践的冲动,到了器材准备之时也会打退堂鼓。因此家庭科学小实验的材料一定要体现其便捷性,让学生在家就能轻松办到。例如我们创编了“空瓶吹气球”的小实验,这个实验所需的材料是塑料瓶、脸盆、热水、气球,这些材料大都是家庭生活中常用的器具,有些或许家中没有但也能轻易办到。同时,在开发小实验的时候,还应在每个实验中设置 “材料大盘点”这个板块,为学生实验材料的准备提供参考依据。
3.教材的契合性原则。家庭科学小实验弥补了课堂教学中的一些遗憾,是课堂教学的有效补充,理应遵循小学科学课程标准的编排和要求。教师所提供的小实验,要按照课程标准要求、教材的编排顺序和学生不同年龄段的认知水平有序推进。学生可以在教师的推荐下有针对性地开展家庭科学小实验。如在学习《杠杆原理》一课后,学生可以在家中进行“保持平衡的胡萝卜两端一样重吗?”的实验;在学习《植物的茎》一课后,学生可以进行“会变色的花”的实验;在学习《马铃薯在水中是沉还是浮》一课后,学生可以进行“水中悬蛋”的实验……如果家庭科学小实验与教材内容相契合,必能更好地成为课堂探究的延伸和强化。
4.操作的自主性原则。在家进行的科学小实验的首要特点就是学生的自主性,而针对年龄层次、动手操作、思维能力等方面的诸多不同,我们在提供小实验时要尽量顾及全面,确保有初步探究能力的学生均能自主操作家庭科学小实验。因此教师所提供的小实验,应细致地将每个实验的步骤有序地进行说明,给学生的探究提供有力的支架。此外,基于实验的安全性和复杂性,还应在实验步骤旁设置“科学小贴士”栏目,突破实验的难点,明确实验的关键点,确保实验的安全性。如我们创编的“难舍难分的书本”这个小实验,在实验步骤中针对“书本交叉相叠的方法”“拔书的安全”“实验后的清理”设置了三个科学小贴士,有效保障了学生自主探究的进行。在有些小实验后,我们还可以设置“我来试一试”的内容,让学生在小实验后自主设计实验并自主进行探究,深化对实验基本原理的应用。实验的自主性让孩子用自己的眼睛来发现问题,用自己的双手来收集证据,用自己的大脑去探索一个又一个未知的神奇世界。
5.家庭的联动性原则。家庭科学小实验是以家庭为基点的,学生在进行实验的准备及操作过程中,少不了家长的支持和帮助。从某种意义上来看,家庭科学小实验的有效开展能促进家庭科学探究氛围的形成。教师所提供的小实验,可以在每个小实验的后面设置“家长评价”“家长寄语”,让家长关注孩子的实验过程,有的甚至可以共同参与。家庭成员齐联动,与孩子们一起经历科学实验的种种奇妙的历程,一起分享科学实验的乐趣,相信对孩子科学探究兴趣的培养、科学素养的可持续发展是一件极为有益的妙事。
三、深化家庭科学小实验的指导性策略
我们一直在思索,在学生自主开展家庭科学小实验的过程中,教师应预先培养学生哪些既是基础性又是关键性的能力?我们认为,对于小学生而言,有效记录和科学思维是开展家庭科学小实验的基础性能力也是关键性能力。为此,我们在日常科学课堂教学过程中,经常性地放手让学生自主动手实践,使其熟练掌握探究的基本环节及相关技能,同时特别注重有效记录和科学思维能力的培养,努力为学生在课外的有效探究打下基础。
策略一:关注家庭科学小实验的有效记录
科学课的重要特性表现在对证据的追求和对证据的尊重。探究活动的证据很大一部分来自于学生的实验记录,这也从另一个侧面反映出教师应该注重引导学生在实验过程中对数据进行及时的收集和记录。学生在开展家庭科学小实验时,我们要关注学生良好的实验记录习惯的培养,让学生真正做到认真记录,做“真”记录。
1.精心准备科学实验记录本。每一本科学实验记录本都记载着一个学生成长的足迹,为学生们准备科学实验记录本记录他们自己的研究足迹是极为重要的。对于我们开展的家庭科学小实验,准备科学实验记录本就更有必要了。有了实验记录本,教师可以随时通过记录本查看学生在课堂以外开展科学实验的情况。
2.有效指导实验的记录方法。要使学生有效地建立自己的科学实验记录,教师的引导很重要。刚开始时,教师在学生实验前,可以先为学生设计好实验记录单,学生用最简单的方法把实验中观察到的现象填写在教师设计好的记录单中。如在“神奇的水”这一单元的《水中放物》一课的教学中,教师就设计了一张实验记录单:
放满水的杯子里还能放多少枚大头针的实验记录单
姓名 时间
我的猜测 ( )枚
实验的情况 第一次 第二次 第三次
( )枚 ( )枚 ( )枚
结论 ( )枚
随着学生记录能力的提高,他们不再满足于填写记录单,他们的观察更细致了,想法更多了,这就需要引导学生意识到这些也是科学实验记录单中可以记录的内容。教师可以逐步告诉学生运用记录单的背面或者其他空余的地方来说明和记录其他的观察结果。随着学生的记录能力、阅读能力和个人实践能力的增强,我们对科学实验记录的要求应有所提高,可以让学生自行设计实验记录单,并把实验研究的全过程进行详细、真实而又清晰的记录。
3.合理评价实验的记录情况。科学实验记录能力的发展需要得到评价的支撑。对记录进行评价的最终目的是提高学生的记录能力,促进学生对科学本质的理解。低年级的评价主要关注的是能否将观察到的信息记录下来,有没有新的记录方法。到了高年级,记录的评价更多的是关注记录的结果是否清晰、完整,记录的细节是否准确,记录的能力是否提高,是否有很好的形成假设的能力,是否把科学实验记录本作为获取信息的来源,是否对记录进行整理和解释等。我们对学生的评价要从关注记录现象开始,逐渐向关注学生思维的方向进行发展。
策略二:关注家庭科学小实验的思维发展
小学生年龄小,描述能力弱,在拓展性探究活动中要将自己的思考用语言表述出来,难免会不全面或不到位,思维的参与也只会游离于表面。如能在活动中运用“图示记录”,不但能形象地表达学生头脑中已有的科学概念,还可以让学生从具体的形象中提炼出部分本质来。结合学生家庭科学小实验的开展,我们对图示记录的种类进行了整理。在学生课外探究活动中,运用比较频繁的有如下三种图示记录:概念图、观察图、猜想图。
1.概念图:画在概念加深时。小学阶段概念图主要有维恩图、网状图、气泡图。维恩图主要用于选择、分类和比较信息。网状图是用图解的形式记录与中心词有关的观点和内容,呈现中心词和与之相关内容之间的关系。气泡图其实就是一种简单的网状图,可以帮助学生对中心词作出联想,记录下他们已经观察和了解的内容。
如在“消失的颜色”这个实验中,学生在完成橙汁使高锰酸钾溶液还原褪色后,明白了橙汁中含有维生素C,维生素C呈酸性,具有较强的还原性,因而能使高锰酸钾溶液褪色。紧接着学生就按同样的方法做其他的水果实验,比较哪些水果能使高锰酸钾褪色和褪色时间的长短。在学生自主实验后,教师可以利用概念图进行有效的整理。
通过概念图的梳理,各种水果能否使高锰酸钾溶液褪色及褪色的速度一目了然,各种水果的维生素C含量也在概念图中隐性呈现。
2.观察图:画在深入观察时。观察图是适合小学生记录观察结果和他与人分享信息的一种十分有效的方法。它比普通的图画倾注更多的精力在细节上。为了真实地记录实验现象,学生必须仔细地观察,记下实验的每个特点。使用这种记录方法可以提高学生的观察能力,教师也可以从中对他们的观察、表达和理解的能力进行评价。学生的观察一般分两种,一种是对物体的观察,一种是对实验现象的观察。
(1)物体观察。根据小学生的认知特点,他们很难对一种物体进行细致而全面的观察,往往只关注自己感兴趣的一方面。通过图示记录能很好地引导学生对物体进行细致的观察,从而使观察环节真正落到实处。
(2)现象观察。小学生的思维正处于从以具体形象思维逐步向以抽象逻辑思维过渡的阶段,并在语言文字描述上存在逻辑性、严密性不强的特点。学生在对实验现象进行观察时,往往出现其思维很活跃但难以将自己的想法进行具体表述的情况,运用图示记录就会起到很好的“引流”作用。
如在“水中放物”这个实验中,实验内容主要是在倒满水的水杯中放入大头针,水并没溢出,从而得出水分子之间是有引力的,也就是水的表面张力。此时如只是单纯地记录放入大头针的数量是不够的,应该在相应的大头针数量后画出对应的水面变化图,随着放入大头针数量的增加,水的表面张力现象会更明显,使学生对水的表面张力有更为直观的认识。
3.猜想图:画在思维隐性时。建构主义学习论认为,学习是个体主动建构知识的过程,是利用自己原有认知对新知识进行探究、理解、内化的持续性过程。所以在科学教学中应该提供恰当的方法把学生的前概念充分地展示出来,正确把握学生的科学前概念思维,使之激发学生的学习、探究欲望,更为教育教学所利用。因此笔者提倡使用图示记录,记录下学生的前概念思维。
此外,对于一些通过实验仍无法直接观察到的实验现象,只能借助已有的实验现象间接地认识到科学实质。此时学生通过图示记录法,能够更为有效地展示实验现象和思维的过程。
如在“会敲鼓的黄豆”这个实验中,实验内容是将装满黄豆的杯子放到脸盆底上,并给黄豆加水。过一段时间后,你会听到黄豆落在盆底发出叮叮咚咚的响声。在这个实验中,教师可以引导学生进行猜想:黄豆到底发生了什么变化?并用图示将自己的猜想画出来。通过图示学生能将不易被观察到的黄豆的膨胀过程展现出来,清晰地展示自己的思维轨迹。
家庭科学小实验的开发和运用,不仅有效弥补了科学课堂中的一些遗憾,还为深入开展教材主题探究活动提供了内容及素材。生活就是科学,科学就是生活。在学生开展家庭科学小实验的过程中,从研究方案的制订、过程的实施到成果的总结展示,使学生享受到研究的乐趣,体味到成功的喜悦,从而为学生今后真正独立自主地开展课外研究打下基础。
(浙江省绍兴市上虞区盖北镇中心小学 312300)
书评:
在我们与孩子们的交流中,经常感受到孩子们特别喜欢做实验,这也是孩子们喜欢科学课程的重要原因。
课堂教学是科学教育的主要阵地,课外更是个广阔的天地。怎样把孩子的学习兴趣从课内扩展到课外,让孩子能在课外主动地进行探索学习?《家庭科学小实验》来了!
这本书主要是让孩子们在家里动手做一些小实验,帮助他们迁移课堂中学到的基本科学知识和技能,来认识自己和周围世界,运用科学的思维和方法,进行科学探究,并试图以此为载体,拓展科学学习的时空,在自主探究中体验科学的魅力和乐趣,逐步提高孩子们的科学素养。
《家庭科学小实验》一书共有四个板块、32个小实验,选取的实验经过作者近五年的试教筛选。这些小实验的趣味性强,使孩子们一看到就有想动手实践的冲动;准备方便,实验所需要的材料在生活中可以很容易地找到;小实验的安排是按照课程标准要求和孩子们不同年龄段的认知水平有序推进的;小实验的设计也完全以孩子们为主体……如果家长也能参与其中,与孩子们一起经历科学实验的种种奇妙的历程,一起分享科学实验的乐趣,相信对孩子科学探究兴趣的培养、科学素养的可持续发展,是一件极为有益的妙事。