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关键词:科学实验 课前准备 遵循原则
中图分类号:G623.9 文献标识码:C DOI:10.3969/j.issn.1672-8181.2014.06.143
1 提前布置好实验周围的环境
实验活动不是独立进行的,它受到周围的环境、器材、组织教学、教学内容、学生的基础等因素影响。为此,组织学生实验活动时,要考虑到周围的环境,有些实验活动对环境有一定的要求。如《寻找有生命的物体》一课,教师一定要先去观察环境,对寻找生命物体的地方的环境情况,做到心中有数。在活动场所划出一定的范围(校园花圃、田野等),使学生既能找到有生命的物体,又能达到“寻找”的目的,且要保证学生安全。
2 做好实验活动中应付偶发事件的必要预备
在实验活动教学过程中,出现偶发性事件的现象在所难免。偶发性事件具有不可确定性,但有一点是明确的,偶发性事件往往跟实验活动内容密切相关。根据这一规律,教师在课前就应做好相关的准备,凡是使用酒精灯的实验,事先要准备一块大而湿的抹布,以防酒精灯中的酒精洒出后灭火时急用;凡是使用强酸强碱的实验,如认识岩石实验应在旁边准备好一盆清水,以备学生万一污染后立即稀释。如《寻找有生命的物体》一课,带学生到教室外要注意安全,并可能出现手划破的情况,就要带些必要的药品(创可贴等)。《生命离不开水》一课,由于观察实验有许多残渣汁水故要准备好水桶等,以免学生到处倾倒。
3 实验材料的准备以安全性为第一
教师始终要把安全放在第一,将隐患消除在准备阶段。有些实验在操作过程中存在一些安全因素问题,教师在提供材料时就要注意。如酒精灯的使用方法、试管的正确夹放、对物体正确的尝与闻等,教师一定要在实验前进行安全教育和说明,消除安全隐患。但教师不要怕完成不了实验或出于安全的因素,就直接替学生完成实验。这样做的结果是影响学生的动手操作能力,不能促进学生的思维能力发展。我们要尽量让学生完成自己设计的一些实验,只要不出现大的问题就放手让学生自己来做实验进行探究。例如热胀冷缩的实验,教师在提供了装满红水的小瓶后,要求学生自己想办法通过实验来观察受热和受冷后的变化,强调一下实验安全问题,具体过程教师并不干预。
4 实验活动材料应具有科学性、趣味性
在实验活动中,为学生准备的材料应能揭示与教学目的相关的一系列现象,能体现所要学习的知识,有利于培养学生的能力,并具有科学性,精心准备能激起学生兴趣的材料,学生在实验活动中才不会感到枯燥无味,才可顺利地通过揭示自然现象的规律,认识事物的本质特征和内在联系,建立正确的科学概念。例如:《固体和液体》一课,选材就要选有一定趣味性的冰、油(凝固)、鸡蛋(煮熟去皮)等在一定条件下固态和液态可互为转化,实际它们在常态下是液体,然后把它们放到水中沉浮观察,进一步知道它们的一些性质。糖、盐、泥土在水中可分解,还可通过一些手段重新分离出来,这样更有趣,从而得出固体和液体的一些科学性质。有时还要提前对器材作必要的处理,如潮湿天气做摩擦起电的实验,要事先烘干实验器材,想办法保持实验现场的干燥等。《肥沃的土壤》一课,认识蚯蚓对土壤的改良作用,重点是观察蚯蚓在土壤里的生活状况。观察蚯蚓的生活环境,要选择好在潮湿、肥沃的泥土,人不要过多地去动泥土,以免影响蚯蚓的正常活动,或者教师用一个透明的玻璃箱放好潮湿肥沃的泥土,让它安静地生活一段时间后,翻开泥土观察,对比蚯蚓活动前和后的泥土变化体现出蚯蚓能起改良土壤的作用。
5 观察活动的材料应联系当地实际进行选择
小学生对周围的一切事物都充满了好奇,他们渴望认识自然科学现象,弄清为什么有的树到了秋冬季会落叶,而有的却抽出了新芽,动物靠什么越过寒冷的冬天等问题。为此,教师要充分利用学生这一兴趣特点在全面了解当地的自然资源的前提下,根据学校所处的位置,寻找一些抬头可见、唾手可得的活动材料,来丰富科学教学内容。教师在设计活动时,要充分利用这一自然优势,通过多种形式,使原本生动的科学课更加丰富多彩。例如:《植物和我们》一课,选取的植物最好是当地比较常见的植物,学生在市场上或日常生活常见到的,如南方和北方选材就不一定相同,椰子、荔枝在南方能看到它的生长,而北方就不一定能看到它的生长情况,北方的苹果,南方就不一定能看到它的种植。通过活动把内容记好日记,并能结合当地的特点服务地方经济建设,培养学生学科学、用科学的能力,使他们在获得科学知识的同时,掌握一定的劳动技能。
《植物的不同和相同》一课,教师要告诉学生选择有代表性的植物,在当时的季节和当地是易找的,能使学生容易找出两种植物之间的不同和相同,有利于对植物进行分类的植物种类。如选择成熟的玉米与水稻,学校里较多的树和盛开的花,对比更强烈。而选择韭菜和刚出苗的小麦,本身易混淆则不好比较。《生命离不开水》一课,植物体内有丰富的含水量,可要选择比较容易挤出水的植物,如桔子、西红柿、萝卜等,从而能引发学生想办法解决水的来源。《认识液体》一课,做液体的流动快慢的实验,要选择黏稠度区别比较明显的不同液体,如食用油、水、牛奶,这样才能让学生更清楚地看出流动的快慢,认识液体这一特点。
6 实验研究的材料要具有多样性
首先,在归纳事物本质特征时,要选取多种代表性事物,提供足够证据。例如:《我们周围的土壤》一课,一般一个地方的范围是一种土壤。为此,教师要做个有心人,利用外出的机会在不同地方采集不同的土壤,有机会也可带学生多去几个地方,选取不同的土壤,观察认识不同土壤适合种植不同的植物,才能分析不同种类土壤的差异。《纺织材料》一课,纺织材料有柔软性、透气性、牢固性、吸水性、防水性等,要让学生选取多种不同的纺织品进行观察实验。让学生感受到纺织品的多样化然后展开发散思维,想象设计未来的衣服样子,培养他们的创新意识。
教师始终要把安全放在第一,将隐患消除在准备阶段。有些实验在操作过程中存在一些安全因素问题,教师在提供材料时就要注意。如酒精灯的使用方法、试管的正确夹放、对物体正确的尝与闻等,教师一定要在实验前进行安全教育和说明,消除安全隐患。但教师不要怕完成不了实验或出于安全的因素,就直接替学生完成实验。这样做的结果是影响学生的动手操作能力,不能促进学生的思维能力发展。我们要尽量让学生完成自己设计的一些实验,只要不出现大的问题就放手让学生自己来做实验进行探究。例如热胀冷缩的实验,教师在提供了装满红水的小瓶后,要求学生自己想办法通过实验来观察受热和受冷后的变化,强调一下实验安全问题,具体过程教师并不干预。
2、实验活动材料应具有科学性、趣味性
在实验活动中,为学生准备的材料应能揭示与教学目的相关的一系列现象,能体现所要学习的知识,有利于培养学生的能力,并具有科学性,精心准备能激起学生兴趣的材料,学生在实验活动中才不会感到枯燥无味,才可顺利地通过揭示自然现象的规律,认识事物的本质特征和内在联系,建立正确的科学概念。例如:《固体和液体》一课,选材就要选有一定趣味性的冰、油(凝固)、鸡蛋(煮熟去皮)等在一定条件下固态和液态可互为转化,实际它们在常态下是液体,然后把它们放到水中沉浮观察,进一步知道它们的一些性质。糖、盐、泥土在水中可分解,还可通过一些手段重新分离出来,这样更有趣,从而得出固体和液体的一些科学性质。有时还要提前对器材作必要的处理,如潮湿天气做摩擦起电的实验,要事先烘干实验器材,想办法保持实验现场的干燥等。《肥沃的土壤》一课,认识蚯蚓对土壤的改良作用,重点是观察蚯蚓在土壤里的生活状况。观察蚯蚓的生活环境,要选择好在潮湿、肥沃的泥土,人不要过多地去动泥土,以免影响蚯蚓的正常活动,或者教师用一个透明的玻璃箱放好潮湿肥沃的泥土,让它安静地生活一段时间后,翻开泥土观察,对比蚯蚓活动前和后的泥土变化体现出蚯蚓能起改良土壤的作用。
3、观察活动的材料应联系当地实际进行选择
小学生对周围的一切事物都充满了好奇,他们渴望认识自然科学现象,弄清为什么有的树到了秋冬季会落叶,而有的却抽出了新芽,动物靠什么越过寒冷的冬天等问题。为此,教师要充分利用学生这一兴趣特点在全面了解当地的自然资源的前提下,根据学校所处的位置,寻找一些抬头可见、唾手可得的活动材料,来丰富科学教学内容。教师在设计活动时,要充分利用这一自然优势,通过多种形式,使原本生动的科学课更加丰富多彩。例如:《植物和我们》一课,选取的植物最好是当地比较常见的植物,学生在市场上或日常生活常见到的,如南方和北方选材就不一定相同,椰子、荔枝在南方能看到它的生长,而北方就不一定能看到它的生长情况,北方的苹果,南方就不一定能看到它的种植。通过活动把内容记好日记,并能结合当地的特点服务地方经济建设,培养学生学科学、用科学的能力,使他们在获得科学知识的同时,掌握一定的劳动技能。《植物的不同和相同》一课,教师要告诉学生选择有代表性的植物,在当时的季节和当地是易找的,能使学生容易找出两种植物之间的不同和相同,有利于对植物进行分类的植物种类。如选择成熟的玉米与水稻,学校里较多的树和盛开的花,对比更强烈。而选择韭菜和刚出苗的小麦,本身易混淆则不好比较。《生命离不开水》一课,植物体内有丰富的含水量,可要选择比较容易挤出水的植物,如桔子、西红柿、萝卜等,从而能引发学生想办法解决水的来源。《认识液体》一课,做液体的流动快慢的实验,要选择黏稠度区别比较明显的不同液体,如食用油、水、牛奶,这样才能让学生更清楚地看出流动的快慢,认识液体这一特点。
4、实验研究的材料要具有多样性
小学生通过动手做实验可以激发爱科学的兴趣,有效地开发学生智力,提高学生科学素质,培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地搞好小学科学实验教学呢?我认为开展小学科学实验活动,应采取以下措施:
一、明确实验要求,确保实验顺利完成
每个学生理解能力不一样,实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点操作的把握程度,以及对实验现象的分析和总结。但由于小学生缺乏知识的系统性和学习的目的性,有时常常偏离观察的主要目标,导致实验失败,所以在实验前就要明确实验基本要求,理解操作过程。例如:教学《简单的电路》这课时,我们先让学生自由讨论,尝试用一个灯泡、一个小灯座、二根导线、一个电池盒和一节电池。要怎样连接起来才能组成电路。明确要求后设计操作过程,然后汇报。其余学生讨论补充,教师可以把影响实验的关键步骤和注意点写在黑板上,作为实验的操作规程或注意事项,从而避免实验的盲目性。
二、亲自完成实验,让学生体验科学的乐趣
科学实验兴趣的培养,要让学生亲身经历典型活动:如《空中跳动的乒乓球》实验,首先让学生思考:吹风机朝上方,对着乒乓球吹风,你认为乒乓球会被吹走吗?学生各抒己见。然后,我让他们动手实验:用一只手握住吹风机,另一只手将球放在吹风机的上方。开动冷风和热风分别吹动乒乓球。结果乒乓球,没有被吹走,而是浮在空中跳动。最后说明:无论开动冷风和热风吹风机朝上对着乒乓球吹,由于力的平衡作用,上方的乒乓球不会被吹走,而是浮在空中跳动。学生发现实验这么有趣,学习兴趣自然会逐日加深。
三、巧设实验问题,培养学生自主探究能力
一、实验设计的目的和作用
实验的具体实施方法各不相同,主要目的和作用如下:
1.利用实验建立概念
为使学生建立概念,首先要有足够的感性认识。实验是获得感性认识的基本途径,利用实验现象、现象变化过程获得感性认识,是形成概念、掌握规律的基础。只有通过实验获得感性材料并进行理性加工,才能建立概念,深刻理解规律。小学生掌握的概念一般都是比较简单、具体的初级概括,这种初步的概念只有通过观察实验才能得出。通过实验感知学习对象,使概念形象化、具体化,是一种基本的实验方法。
2.利用实验探索规律
利用实验可以创造环境,使教师的引导、演示和学生的实验、讨论结合,有效发现、归纳、掌握自然规律。运用时,教师应有效掌握学生的学习进程,分析学生已经认识和尚未认识的事物,不失时机地抓住问题,组织讨论和示范,使学生不断明确实验和观察的方向,达到探索自然规律的目的。
3.利用实验发展思维
儿童的思维活动是有序的,按照他们思维活动的认识规律设计、编制实验教学程序,可以诱导学生思维的正确发展。因此,让学生带着问题进行实验和观察,能使思维按层次展开,按照思维发展由表及里,逐渐深化。
4.利用实验培养技能
儿童的实验技能、动手能力是不能灌输的,只能通过实验、通过儿童自己动手才能培养。通过实验,儿童在动手中动脑,以动脑促动手,手脑结合,不仅了解怎样操作,而且了解为什么要这样操作。因此,利用实验是培养技能的有效的、基本的方法。
5.利用实验发展能力
小学生能力的形成和发展,需要通过实践的锻炼,只有在实践中才容易发现问题,分析问题,弄清事物间的矛盾,掌握事物的本质,达到认识自然的目的。只有在实践中采用适当的方法,才容易解决问题,达到改造自然的目的,培养解决问题的能力。利用实验能使学生的各项能力得到培养和提高。
二、选择实验的建议
老师在选择实验方法,设计、编制实验程序时,在具体操作上应考虑以下几点:
1.教师主导作用和学生主体作用相统一
实验过程是教师和学生双边活动的过程,实验方法的选择要有利于师生、生生信息交流和反馈,实验不能“教师讲,学生听,教师做,学生看”。教师不能包办代替,应该让学生亲自动手动脑;教师的主导作用要体现在更好地确立学生的主体地位上。这是选择实验方法的基础,也是完成实验教学任务的保证。
比如:在教学测量泡沫塑料块受到的浮力一节内容时,不要直接老师讲解或者示范试验。学生已经有了测量重力的基础,这次可以开展诸葛会,让学生动脑筋想一想如何测量一块泡沫在水里受到的浮力。有的学生想到在水里倒拉弹簧秤。老师不必急于否定或者拿出答案,而是肯定测重力的方法,可以让学生实际操作,这样学生就会发现不太适合,很难测量,发动学生思考怎么不用在水里往下拉。经过引导,学生想到滑轮,这样就充分发挥了老师的主导作用和学生的主体作用。
2.考虑和符合学生实际
方法的选择要根据学生的实际,从学生的年龄特征、心理特点和认识水平出发,逐渐加深拓展。对不同年级的实验,要注意阶段性,选用不同的实验方法。对学生估计过低或估计过高都不会达到良好效果,学生实际是选择实验方法的依据。
测量泡沫塑料的浮力,老师采取的是让学生设计实验,让学生自己动手实验,这是基于高年级学生已经有了一定的动手能力和知识准备。对于中年级学生来说,动手能力偏弱,有时应该采取观察实验,老师做,学生观察。
3.掌握知识和发展能力相统一
知识和能力是紧密联系、相辅相成的,实验方法的选择要使学生既掌握知识,又发展能力;既获得知识,又学会获取知识的方法。特别是在当前素质教育的环境中,尤其应该注意掌握知识和发展能力的统一。
比如:四年级的《电》这个章节,老师要尽量多给孩子动手机会连接简单的电路。学生在实际动手过程中,会深入掌握电的流通性和电路的知识。锻炼实际动手能力,在一次次训练中,动作由笨拙变得灵活。
4.掌握知识和激发兴趣相协调
知识的掌握固然十分重要,但兴趣的激发和培养也十分可贵。科学的实验不仅承载知识的讲解功能,而且要重视学生兴趣的激发,培养他们乐于观察周围事物、乐于探索的精神。
比如:在教学植物的生长变化时,老师可以提前发给学生一粒浸泡过的小种子,一个小纸杯,一团餐巾纸,让学生带回家自己做植物发芽的实验,并每天观察种子的变化,记录下来。有条件的可以每天拍一张数码照片,一个星期后,大家交流观察到的现象。事实证明,这样有效激发了三年级小学生的探索欲,一星期后,孩子们都交出了令人满意的“答卷”。
5.开展有效的竞赛活动
关键词 科学课 实验 兴趣 示范 拓展
中图分类号:G633.24 文献标识码:A 文章编号:1002-7661(2012)24-0030-02
实验教学是科学教学中必不可少的一个重要组成部分,它是提高学生科学素养和各方面能力的有效手段。提高小学科学实验教学的有效性,需要我们小学科学教师在科学教学过程中,结合小学生的心理特点和课程实验要求进行教学,完整高效地上好科学实验课,让学生通过亲自参加实验活动,获得观察能力和动手操作能力。
一、兴趣入手,设计实验
兴趣是最好的老师,研究学生的学习欲望、需要,创设趣味盎然的课堂情趣,往往能满足学生的好奇心、求知欲,激发其学习兴趣,从而使他们产生巨大的学习热情,学生在学习中的热情表现为求知欲强、精神饱满、思维活跃,那么学生们就在生动形象、风趣幽默的课堂实验中掌握知识、提高能力。例如《水与生命》一课的活动:观察水
给每个组准备了水。请同学们分小组观察水是什么样的?比一比哪个小组观察的方法最好,结论最准确。学生的积极性可高了。在小组长的带领下,他们有的端起烧杯用鼻子闻,有的把手放到水槽中触摸,有的用眼睛仔细观察,还有的……这个看似简单的问题,学生却兴趣盎然,他们把许多零散的知识经验调动和利用了起来。结果,绝大多数小组在仔细观察的基础上得出了正确的结论。教师及时做出表扬。把学生从未知引进新知中,里面到底有多少奥秘,让学生在自己探究中获取。
二、演示实验,示范引导
演示实验中,教师的一举一动都会成为学生独立操作的依据和榜样,对学生的实验技能起着示范作用。教师操作应严格按照规定进行,在使用仪器、连接和装配仪器及演示现象时动作要准确、有序。例如在使用托盘天平时,取用砝码、移动游码必须用镊子而不能用手;点燃酒精灯后火柴不能随手扔在地上,要放在专门的废物杯中;电路的连接应先接线路后接电源,拆卸时先断电源,后拆线路;导线两端接头不是钩、叉时要注意导线在接线柱上的绕向应同螺母旋紧的方向一致等。像这样在试验中要注意的细节不胜枚举。科学不仅可以培养一个人敏锐的洞察力,更能培养学生时时注意细节问题,因为细节决定成败。
有效的演示实验教学可以帮助学生提高科学思维能力、学习科学探究的正确方法,并能从小受到良好实验习惯的熏陶,耳濡目染。培养学生认真、严谨、实事求是的科学态度。所以在课堂实验教学中,优化教师演示实验,有利于提升科学探究的有效性。
当然,在实验教学中,演示实验尽量做到少而精。在准备充分,器具数量充足的条件下,应该多多开展以学生动手实验为主,教师演示实验为辅的思想,培养学生的习惯,强化动手能力。
三、动手操作,体验实验
在实验过程中让学生充分进行体验,提高学生实验兴趣。案例和分析:《淀粉的踪迹》中有两个重要的实验,检验淀粉和淀粉与唾液混合的结果。我在教学的时候发现学生对淀粉这种物质的认识在实验后并没有多少提高,于是我开始思考改进实验的内容。我希望能够提高学生在生活中认识淀粉的能力,比如那些食物中含有淀粉。我选择了许多材料来检验——馒头、米饭、马铃薯、面条、薯条、栗子、玉米、南瓜等等。在分组检验不同食品的时候,孩子们得到了充分的认识。
动植物观察类的应该利用童趣为支撑点。如:《蜗牛和蝗虫》中学生应该充分的观察这两种动物。为了达到“充分”的目的,我发给学生解剖器材,放大镜、蚊烟、火柴、水杯、树叶。这样,学生的观察就不是局限于眼睛了,在3个课时的充分活动中,孩子们了解了蜗牛原来不吃有蜡质的树叶,蝗虫和蜗牛也会游泳,蜗牛怕烟火,蝗虫不怕烟,怕火,蝗虫和蜗牛的壳很复杂。制作类的实验应该能玩得转。如:《风的观测》《做个小磁铁》《制作我们的小乐器》等这些具有小制作性质的实验课就应该给学生充分的时间玩耍,学中玩,玩中学,事半功倍。
四、捕捉信息,拓展延伸