巫志豐
目前小學科學實驗教學存在諸多問題:①自然實驗器材已遠不能滿足新課標對小學科學課實驗教學的需要;②受重理論輕實驗思想的影響,執(zhí)教老師普遍采用講授法;③實驗教學方法形式單一陳舊;④實驗教學模式僵化,從教學內容到教學方式沒有給學生留出足夠的發(fā)展空間。凡此種種不利于學生科學素養(yǎng)的養(yǎng)成。為此,加強并改進科學實驗教學無疑是當務之急,迫在眉睫。
1實驗材料改教師個體搜集為師生共同準備
科學課實驗的材料包羅萬象,即使實驗設備齊全的重點學校,也不可能齊全到學生實驗要用的各種零星材料都有。按慣例課堂實驗材料都是由教師準備,其實,在很多實驗中,都可以采取學生自己先準備,教師再“填空”配合的方法,讓學生在課前以小組的形式自己搜集器材,在上課時展示。學生準備的材料不僅齊全,而且種類繁多。如教學《各種材料的“鍋”》,這課的分組實驗材料很多,需鐵皮、鋁片、銅皮、橡皮泥、玻璃片、三角架、酒精燈……我除了準備好三角架、酒精燈以及處理好的橡皮泥這些學生難于準備的材料之外,其余的材料都交給學生去準備,并且提前一周布置學生搜集,讓各組員之間分工合作,為自己小組的實驗做好充分準備。實驗過程中,課堂氣氛因為有學生自己所收集的材料而更熱烈,學生思維也更活躍,探索熱情也更高漲。這堂課學生們都興趣盎然地親自動手實驗,他們將各自準備好的銅皮、鐵皮、鋁皮、玻璃片、瓦片、陶瓷片等材料粘上橡皮泥做成各式各樣的鍋進行實驗,觀察、感覺比較哪些材料傳熱快,哪些材料傳熱慢。實驗中學生認識到銅皮的導熱能力比鐵皮和鋁皮的強,而鐵皮、鋁皮的導熱能力又比玻璃、瓦片要強得多。金屬的導熱性能要比玻璃、瓦片、陶瓷、竹木、水等非金屬材料強。如此學生就很容易構建起熱的良導體與不良導體的概念。這樣的實驗教學。有利于幫助學生構建概念和發(fā)展學生的思維,更培養(yǎng)了學生收集信息和處理信息的能力以及大膽嘗試的意識和團結協(xié)作的科學精神。
2實驗方案改教師提前預設為師生動態(tài)生成
傳統(tǒng)的實驗教學,執(zhí)教老師大都無視學生的年齡特征以及知識經驗的儲備情況,總是先告訴學生實驗的內容、原理、所用儀器、實驗步驟,甚至連無關緊要毋需交代的內容也一一交代清楚,唯恐實驗失敗。這種教學方法壓制了學生的想象力和主動參與的精神,學生缺少再選擇、再嘗試和在失敗中學習的機會。我們必須打破這一教學常規(guī)。給學生充分、主動地支配材料的權利。引導他們從已有經驗人手,圍繞想解決的問題,設計出行之有效的實驗方法。學生自己設計實驗方案的過程,就是他們多種思維綜合的過程。只有讓學生從頭到尾經歷實驗的準備、實驗的設計、實驗方案的不斷完善、實驗的操作這一全過程,他們的創(chuàng)造性潛能才能得到最大范圍的開發(fā),創(chuàng)造精神才會得到更深更廣的培養(yǎng)。如小學科學教科版五年級下冊第二單元第六課《熱是怎么傳遞的》和人教版第九冊《熱傳導》中的經典實驗:將火柴一端用蠟或凡士林依次粘在鐵絲上,在鐵絲一端用酒精燈加熱。觀察現(xiàn)象:火柴從接近火焰的一頭向遠處依次下落,從而得出熱可以沿著某些物體從溫度較高的部分向溫度較低的部分傳遞的結論。這個實驗在操作過程中由于種種原因(諸如粘蠟或凡士林的多與少。火柴梗的輕與重)導致火柴梗并不是那么聽話,并非規(guī)規(guī)矩矩地按一定的順序依次落下,很難達到應有的實驗效果,嚴重干擾和阻礙了學生正確的認識和科學概念的形成。為此,我鼓勵學生根據(jù)用自身能找到的實驗器材對該實驗方案進行大膽的改進。結果有的學生用凍結的豬油或牛油替代凡士林或蠟,解決了實驗材料的缺乏問題;有的學生用吹塑紙、蠟環(huán)替代凡士林粘火柴梗,解決了用傳統(tǒng)實驗方法實驗時火柴梗經常自動掉下的弊端:還有的學生用酒精燈隔著石棉網給浸濕的平整木塊加熱,解決了傳統(tǒng)實驗方法無法觀察熱傳導時熱的流向問題……。更值得一提的是一位學生利用銹蝕的薄鐵皮做熱傳導的探究實驗效果非常好,而且實驗操作極為簡便,很有推廣價值?,F(xiàn)簡介如下。
剪一塊課本大小的銹蝕(尚未穿孔)薄鐵皮放入水中,待浸濕后撈出,甩掉鐵皮表面的水珠,用木夾子夾住在酒精燈上燒。不一會,我們就可以很清晰地看到火焰上方處的鐵皮最先烤干變成淺褐色(未烤干的地方是深褐色),形成一個以觸火點為圓心的圓形區(qū)域,然后沿著火焰四周慢慢擴散,最后把整張鐵皮烤干。這種改進方案不僅解決了原實驗的諸多不便。還可以讓我們清楚地看到熱在傳遞時熱的流向,更重要的是實驗材料從學生的生活中來,學生對其已有足夠的感性認識,從而讓學生發(fā)現(xiàn)生活中時時有創(chuàng)新,處處有學問,進而產生“任何事物都可以為我們科學學科學習所利用”的大課程資源的思想。
3實驗方式改驗證性實驗為探究性實驗
教學不應該“奉送真理”,而應該“教人發(fā)現(xiàn)真理”。傳統(tǒng)的科學實驗教學基本上是驗證課本上的知識,學生在整個教學過程中處于從屬、被動的地位,他們關注的是實驗結果,而對實驗的理論背景和實驗設計的方法卻不加思索。這種重結果輕過程,重接受輕參與的做法不利于學生能力的培養(yǎng)。因此,在實驗過程中,我們要視學生的年齡經驗有意識地培養(yǎng)學生的逆向思維能力,鼓勵他們大膽設想,讓驗證性實驗上升為探索性實驗,并且要為他們創(chuàng)造條件,去探索、實施他們想要做的實驗,把注意力從注重實驗結果轉移到實驗方案的設計思路及方案的優(yōu)缺點及改進方法等方面上來,從而培養(yǎng)他們的觀察、思維及創(chuàng)造能力。如教學《電磁鐵》。我不是讓學生重復課本上的驗證性實驗,而是激勵學生:“來,下面我們將進行一項比賽活動,比一比,看誰做的電磁鐵的磁性最強?”如此一來學生們躍躍欲試,在探究的過程中始終精神振奮、情趣高漲,有的在給電磁鐵增加電池的枚數(shù);有的在為電磁鐵增加線圈的匝數(shù);有的在改用線徑更大的漆包線:還有的在嘗試換用不同材料做電磁鐵的芯……。讓學生經歷這樣的探究歷程,一方面能滿足學生的好奇心、好勝心和求知欲,另一方面也培養(yǎng)了學生的主體意識和科學思維的能力。
4實驗擴展改口頭講解為現(xiàn)代教育技術模擬
在科學科教學中,有些內容是很難通過老師解說就能解決問題的,一些探究性實驗在學校的實驗室也不可能完成。如果我們運用多媒體技術把這些在實驗室無法完成的實驗改由計算機模擬實驗來代替。就可以讓學生看到模擬的直觀情況,這不僅可以將內容講得生動活潑,激發(fā)學生的學習興趣。還可以增長學生的見識,使抽象、枯燥的科學概念變得直觀、形象。如教學《地球內部運動引起的地形變化》一課時,我首先播放一段關于地震的視頻,讓學生直觀形象地看到大地劇烈震動造成山崩地陷,橋梁斷裂,道路錯位,一座座樓房倒塌,一棵棵大樹被連根拔起,一個個鮮活的生命被深埋在瓦礫中的凄慘景象。學生們無一不被這恐怖的畫面所驚呆。他們的心靈受到強烈的震憾。接著我讓學生分小組說一說這是一種什么現(xiàn)象,并把自己知道的一些有關地震的情況說給同學聽一聽,然后再從現(xiàn)實中來推測在什么情況下會發(fā)生地震,最后用多媒體課件(無條件的學??捎媒虒W掛圖或簡筆畫)展示地殼的不斷運動。在地下的巖層受到承受不住的地球內部的壓力的時候,地殼發(fā)生了斷裂,這時地震就發(fā)生了。教學中學生始終處于高度緊張的狀態(tài),情緒激動。直觀形象的感受,身臨其境的體驗使這個講不清,道不明的復雜問題迎刃而解了。這樣,學生學得有趣、輕松、牢固,比老師單純講解的效果要好得多。這里多媒體技術起了突破難點,化難為易的重要作用。
5實驗活動改由課內向課外延伸
科學的探究僅僅憑課堂40分鐘是不夠的,我們要布置一些實踐性的作業(yè),讓學生在課余時間或回家后繼續(xù)探索。例如學完《熱脹冷縮》一課后,我讓學生調查生活中的熱脹冷縮現(xiàn)象,并讓學生針對生活中熱脹冷縮不利的一面,尋找避免或克服的方法。學生們參與這項活動以后,大多寫了調查報告。并提出了一些改進的方案,如學校相連的教學大樓之間要留一定的伸縮縫隙;夏天車子輪胎的氣不能充得太滿:還有為什么炎熱的夏天拉電線不能拉得太緊。
實驗教學不能僅僅局限于課堂教學之中,要培養(yǎng)學生積極探求新知識和細致耐心的科學態(tài)度,把學過的知識運用于實踐,在課外實踐活動中獲得課堂中所沒有學到的知識。