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        培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗方案能力的策略

        2015-01-14 18:41:38曾素梅
        小學(xué)教學(xué)參考(綜合) 2015年12期
        關(guān)鍵詞:提高能力科學(xué)實驗設(shè)計

        曾素梅

        [摘 要]在科學(xué)實驗教學(xué)中,培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計實驗方案的能力,對發(fā)展學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力有重要的意義??紤]到三年級學(xué)生的知識能力水平,應(yīng)依托教材引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案;借助演示,引導(dǎo)學(xué)生修正實驗方案;嘗試實驗,引導(dǎo)學(xué)生完善實驗方案;發(fā)散思維,鼓勵學(xué)生實驗方案多樣化。

        [關(guān)鍵詞]科學(xué)實驗 設(shè)計 實驗方案 提高能力

        [中圖分類號] G623.6 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1007-9068(2015)36-079

        科學(xué)教學(xué)實踐表明,設(shè)計實驗方案是學(xué)生根據(jù)科學(xué)猜想,運用已有的知識技能和生活經(jīng)驗而進行的一項創(chuàng)造性活動,它對培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)探究能力有重要的意義。目前,許多科學(xué)實驗課堂像走過場一樣,讓學(xué)生簡單地描述自己的實驗方案,接著在課件上展示實驗操作步驟和需要注意的問題,再讓學(xué)生按部就班地做實驗。這樣的課堂看起來很成功,卻少了“科學(xué)味”,學(xué)生的能力沒有充分得到發(fā)揮,或者說教師的行為束縛了學(xué)生。作為一名從事三年級科學(xué)教學(xué)多年的教師,我認(rèn)為三年級是科學(xué)教學(xué)的起始年段,也是培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計實驗方案的重要階段。如果在這個階段教師能著力培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計實驗方案的能力,那么對于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成、探究能力的提高將具有深遠(yuǎn)意義。本文就在科學(xué)實驗教學(xué)中如何培養(yǎng)學(xué)生自行設(shè)計實驗方案談一些策略。

        一、依托教材,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案

        對于三年級的學(xué)生來說,無論是在已有經(jīng)驗和對科學(xué)知識的掌握方面,還是在探究能力方面,讓學(xué)生獨立設(shè)計實驗方案是有很大難度的。因此依托教材,梳理出教材的典型模板,引導(dǎo)學(xué)生模仿設(shè)計,是培養(yǎng)學(xué)生獨立進行實驗方案設(shè)計的基礎(chǔ)。

        例一,教科版三年級上冊《誰流動得快一些》一課,教材中首先提出問題:水會流動,油會流動,其他的液體也會流動,那么它們流動得一樣快嗎?接著讓學(xué)生猜測,洗潔精、食用油和水這三種常見的液體是否流動得一樣快呢?如果不一樣,那么誰會流動得更快一些呢?然后用圖文并茂的方式展示給學(xué)生看,并提出問題:怎樣才能證明哪種液體流動得更快一些?請學(xué)生設(shè)計一個三種液體流動速度快慢的實驗方案。教材還提示學(xué)生可能想到的方法,提醒學(xué)生要以公平為出發(fā)點來設(shè)計實驗。學(xué)生還要及時思考:自己運用的方法能比較液體流動的快慢嗎?即教材以探究實驗的一般步驟來指導(dǎo)學(xué)生進行實驗設(shè)計。作為本節(jié)課的科任教師,我認(rèn)為只要把教材這部分的內(nèi)容稍微梳理成如下方案模板即可。

        “誰流動得更快一些”實驗方案

        1.探究的問題:

        2.我們的猜測:

        3.實驗的器材:①實驗用的材料有

        ②操作用的器材有

        4.實驗操作步驟:

        5.注意的事項:

        剛開始指導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗方案時,可采用學(xué)生說,教師填寫的方式進行。訓(xùn)練一段時間后,學(xué)生了解了實驗設(shè)計的流程后,可讓學(xué)生自己填寫。經(jīng)過一年的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練,到四年級時,學(xué)生基本上就能設(shè)計出比較完整的實驗方案了。

        二、借助演示,引導(dǎo)學(xué)生修正實驗方案

        三年級學(xué)生年紀(jì)較小,考慮事情有欠缺,對一些影響實驗成敗的細(xì)節(jié)不夠關(guān)注。每當(dāng)這個時候,教師的演示實驗就顯得尤為重要。但是我們提倡應(yīng)在正確引導(dǎo)的基礎(chǔ)上,再進行教師的演示實驗。必要的時候還可以反其道而行之,就是將學(xué)生容易忽視的,關(guān)乎實驗成敗的重要細(xì)節(jié)用“故錯法”來演示,讓學(xué)生對其印象深刻。

        例二,教學(xué)《誰流得更快一些》這節(jié)課時,當(dāng)學(xué)生設(shè)計好“讓水、食用油、洗潔精在同一塊塑料板上流動”的實驗方案之后,他們就開始躍躍欲試了。這時我抓住時機,在實物展示臺上做了以下幾個“故錯演示”。

        1.針對“同樣大小”一詞,我用滴管取水、食用油、洗潔精各一滴,故意使三種液滴大小不一。

        2.針對“同時出發(fā)”一詞,我故意將三種液滴滴在不同的起跑線上。

        3.針對“同一高度”一詞,我故意將作為水、食用油、洗潔精的賽道的塑料板一端高,一端低地提起。

        每當(dāng)我做完一個錯誤演示時,就有不少學(xué)生舉手發(fā)表自己的意見。“老師,你錯了。”“老師,三種液滴要一樣大小?!薄袄蠋?,你不公平。”……各種反對的聲音此起彼伏。有反饋的時候,應(yīng)該讓學(xué)生把實驗方案進行修正,教師在學(xué)生修正的基礎(chǔ)上,與學(xué)生共同完善實驗的注意事項。“讓水、食用油、洗潔精在同一塊塑料板的賽道上流動要注意從同一高度流下、同時出發(fā)、液滴要同樣大小”。

        經(jīng)常對學(xué)生進行類似的訓(xùn)練,可以培養(yǎng)學(xué)生的批判性和全面思考問題的能力,一次次的經(jīng)驗積累,讓他們設(shè)計的實驗方案日趨成熟。

        三、嘗試實驗,引導(dǎo)學(xué)生完善實驗方案

        三年級的科學(xué)實驗涉及的器材易于操作,實驗用品也比較安全。當(dāng)學(xué)生掌握一定的科學(xué)實驗的基本要求和技能后,教師可以放手讓學(xué)生進行嘗試實驗。人們常說:“吃一塹,長一智?!碑?dāng)學(xué)生經(jīng)歷失敗后,讓他們分析、討論失敗的原因,并找出改進的方法,從而完善實驗方案,規(guī)避造成實驗失敗的因素。經(jīng)常進行這樣的訓(xùn)練,學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力會有明顯提高。

        例三,同樣是在教學(xué)《誰流得更快一些》這節(jié)課時,當(dāng)學(xué)生提出讓水、食用油和洗潔精進行流動比賽時,我讓他們就“怎樣讓水、食用油和洗潔精進行流動比賽”這個問題進行分組討論。討論之后讓他們到材料桌上自選實驗用的器材進行實驗。結(jié)果學(xué)生模仿課本的方法,有的小組選了“把三種液體分別滴在三個相同的玻璃杯內(nèi)底部邊緣,看哪種液體先流到杯口”的方式來實驗;也有的小組選擇“把三種液體滴在玻璃板上,緩緩抬起玻璃板,讓三種液滴進行比賽”的方式來實驗;還有的組選擇“用三個相同的紙杯分別裝相同量的三種液體,并在紙杯底端中心鉆個孔,看哪種液體先滴凈誰就流動得快”的方式來實驗??墒牵退闶悄7抡n本舉例的方法來實驗,他們的實驗結(jié)果還是不一致。這說明有的小組一定是實驗失敗了,這時候我組織學(xué)生找原因,引導(dǎo)他們思考:利用相同器材做實驗,實驗結(jié)果又不一致的原因是什么?同時要求他們排除可能導(dǎo)致實驗失敗的原因,這樣他們在完善實驗方案時才更有針對性。

        四、發(fā)散思維,鼓勵學(xué)生實驗方案多樣化

        考慮到三年級大多數(shù)學(xué)生的能力,在指導(dǎo)他們進行實驗方案設(shè)計時,起初較多的是讓他們根據(jù)方案模板來學(xué)習(xí)設(shè)計,繼而培養(yǎng)他們自行修正、完善實驗設(shè)計的能力。最重要的一點是要啟發(fā)學(xué)生思考,鼓勵學(xué)生發(fā)散思維,使實驗方案多樣化。設(shè)計實驗往往更能讓學(xué)生碰撞出思想的火花,教師應(yīng)該善于抓準(zhǔn)機遇,挖掘?qū)W生的創(chuàng)造潛質(zhì)。

        如例三所述,學(xué)生只想到運用課本上的三種方法進行實驗,沒有提出自己獨特的方法。出現(xiàn)這種情況,作為教師,就應(yīng)該鼓勵學(xué)生發(fā)散自己的思維。如提示學(xué)生:除了選用的這些課本上的方法以外,還有其他的方法嗎?其他同學(xué)想到的方法可行嗎?在進行適當(dāng)?shù)膯l(fā)后,學(xué)生一般都能提出一些不同的實驗方案,就不會僅限于教材上的思路,我想這才是科學(xué)探究的魅力所在。

        在小學(xué)科學(xué)教學(xué)的討論與研究中,對知識的探究獲取并不是探究活動的主要目的。讓學(xué)生體驗探究活動的樂趣,學(xué)會制訂研究計劃和設(shè)計實驗,形成科學(xué)思維能力才是最根本的。所以,在小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)中,我們應(yīng)當(dāng)注重培養(yǎng)學(xué)生思考的能力,給學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機會,用自己的腦袋思考事情,會有不一樣的結(jié)果。這樣不但能培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計實驗方案的能力,而且將會對他們今后的學(xué)習(xí)生活產(chǎn)生多方面的影響。

        (責(zé)編 童 夏)

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