徐旦

在學(xué)習(xí)科學(xué)中，科學(xué)探究既是學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是學(xué)習(xí)的方式，親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動(dòng)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)也是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究、提高動(dòng)手操作能力的重要途徑。規(guī)范的實(shí)驗(yàn)教學(xué)更是提高科學(xué)探究有效性的重要前提和基礎(chǔ)。

一、優(yōu)化教師演示實(shí)驗(yàn)

隨著現(xiàn)代科學(xué)的不斷發(fā)展，科學(xué)教師的上課材料也不斷地充實(shí)，現(xiàn)在的演示實(shí)驗(yàn)不單純是由于科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)條件限制而采用教師演示的方法進(jìn)行科學(xué)探究活動(dòng)，而是不斷地引入新的技術(shù)，比如各種傳感器，VR，AR技術(shù)。在這些探究活動(dòng)中，學(xué)生是參與者，參與科學(xué)探究活動(dòng)中，完成觀察、記錄、分析等一系列探究活動(dòng)。

演示實(shí)驗(yàn)過程中，可見度要高。實(shí)驗(yàn)中產(chǎn)生的現(xiàn)象要明顯，必須使全班每個(gè)學(xué)生，特別是最后一排學(xué)生都看得清楚?，F(xiàn)象不明顯，學(xué)生看不到，必然影響課堂紀(jì)律，達(dá)不到應(yīng)有的效果。例如，在小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《熱是怎樣傳遞的》一課中，為了讓學(xué)生可以看見熱在鐵棒上的傳遞過程，以及溫度的變化，我在一根粗銅棒上鉆了三個(gè)孔，分別插入三支溫度傳感器，然后用酒精燈在一段進(jìn)行加熱，在大屏幕上顯示實(shí)時(shí)的溫度變換情況，比傳統(tǒng)的看小棒的掉落更直觀。

二、優(yōu)化學(xué)生實(shí)驗(yàn)

1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)

實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)總是與所研究的問題相聯(lián)系的。學(xué)生只有在理解課題、提出問題的基礎(chǔ)上，才能根據(jù)所要研究的問題確定實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。理解課題就是讓學(xué)生明確所研究的內(nèi)容。愛因斯坦說過：“提出一個(gè)問題比解決一個(gè)問題更重要，因?yàn)楹笳邇H僅是方法和實(shí)驗(yàn)過程，而提出問題則要找到問題的關(guān)鍵、要害?！痹谡n堂教學(xué)中要培育學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，就要讓學(xué)生敢于提問、善于提問。因?yàn)樵诳茖W(xué)課中，教師要?jiǎng)?chuàng)造條件鼓勵(lì)學(xué)生敢于提問、善于提問。學(xué)生在提問過程中會(huì)出現(xiàn)不同的情況.教師要針對(duì)不同情況加以解決。

比如，在教科版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《熱是怎樣傳遞的》有二個(gè)活動(dòng)：熱在金屬條中的傳遞。通過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生感知熱是怎樣傳遞的，明白熱總是從較熱的一端傳向較冷的一端。課文中的實(shí)驗(yàn)要求在一段鐵絲上每隔一定距離用蠟粘上一根火柴，將鐵絲固定在鐵架臺(tái)上，火柴都向下懸掛，用酒精燈給鐵絲的一段加熱。觀察哪端的火柴先掉下來？課前嘗試中發(fā)現(xiàn)就是教師做也要花一會(huì)的時(shí)間才能完成，不要說學(xué)生了，果然，在上課的時(shí)候，小組很熱鬧，但實(shí)驗(yàn)效果很差，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后提問這個(gè)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了什么，學(xué)生回答是讓小棒依次掉下來，實(shí)驗(yàn)材料的缺陷，實(shí)驗(yàn)操作的困難讓學(xué)生忽略了原本的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模谑轻槍?duì)這一情況對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改良。雖然日常生活中我們都知道蠟燭燃燒時(shí)流下的蠟液會(huì)凝固。由于蠟融化凝結(jié)過程時(shí)間長，因此不容易成功。隨后我使用了凡士林作為黏合劑，只要在小棒蘸一點(diǎn)可以很好地掛在金屬棒上，而且凡士林遇熱融化很快，大大加快了實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。果然在課上學(xué)生可以很好地完成實(shí)驗(yàn)，并且實(shí)驗(yàn)的目的也很明確。

2.指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

科學(xué)課上指導(dǎo)學(xué)生搞實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，可以使學(xué)生進(jìn)一步明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)，掌握實(shí)驗(yàn)步驟和方法，提高實(shí)驗(yàn)效果。更重要的是學(xué)生可以學(xué)會(huì)一種科學(xué)的方法。學(xué)生通過自主地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，小組合作，全班討論完善了自己的看法，又有了新的認(rèn)識(shí)和提高，在今后的學(xué)習(xí)中就能獨(dú)立地運(yùn)用科學(xué)的方法解決問題。

科學(xué)課中安排的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有兩類：一類是讓學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)觀察一種現(xiàn)象，這種實(shí)驗(yàn)比較難，所以只要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中按照實(shí)驗(yàn)方法操作，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，實(shí)驗(yàn)后分析、討論、得出結(jié)論。另一類實(shí)驗(yàn)屬于研究性的，這就要求學(xué)生通過師生交流、生生交流、個(gè)人研究等不同形式引導(dǎo)學(xué)生積極參與設(shè)計(jì)方案。這樣進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)效果很好，因?yàn)閷W(xué)生已經(jīng)不是被動(dòng)地聽老師安排，而是在明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康幕A(chǔ)上的自主設(shè)計(jì)、操作實(shí)驗(yàn)了。例如在《熱是怎樣傳遞的》一課中，學(xué)生在用凡士林粘住小棒掛在金屬棒上后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)，每個(gè)小棒用的凡士林量是不一樣的，有時(shí)候會(huì)出現(xiàn)，離火源遠(yuǎn)的小棒反而先掉下來，離得近的反而掉不下來，這樣實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性不高，實(shí)驗(yàn)也不嚴(yán)謹(jǐn)。對(duì)學(xué)生的質(zhì)疑，積極尋找新的方法，在查閱各種資料后，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)很好解決這一問題的方法，利用蠟，融化后再凝固的特點(diǎn)制成了一個(gè)蠟環(huán)，這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)，只要把金屬棒穿進(jìn)蠟環(huán)的孔中就可以了。蠟環(huán)受熱溶化也會(huì)掉落，證明熱傳遞到這個(gè)地方。

3.提供有結(jié)構(gòu)性、典型性的材料

所謂“巧婦難為無米之炊”，如果我們的學(xué)生是“巧婦”，那么材料就是科學(xué)探究的“米”。如果沒有材料，我們的科學(xué)探究也就無從開始；如果沒有材料，我們的探究就只能是紙上談兵?！懊住钡暮脡臎Q定了“飯”的質(zhì)量，好材料是有效探究的開始。材料需要優(yōu)化，優(yōu)化的最佳方式就是使材料具有結(jié)構(gòu)性、典型性，具有結(jié)構(gòu)性、典型性的材料決定著探究的有效性。

如，在《熱是怎樣傳遞的》的一課中，教材中要求觀察在直金屬棒中，熱的傳遞方向，得出結(jié)論，熱是從離酒精燈近的地方傳遞到遠(yuǎn)的地方。在幾次教學(xué)后，直的金屬棒變成了環(huán)狀，使直線距離近的加熱點(diǎn)反而后掉落，前面得到的結(jié)論相互矛盾，學(xué)生會(huì)進(jìn)行思考，發(fā)現(xiàn)需加入一個(gè)條件：沿著金屬棒。（本實(shí)驗(yàn)中還有熱輻射的影響，由于現(xiàn)在只研究熱的傳導(dǎo)，所以在實(shí)驗(yàn)中盡量把熱輻射的影響降到最低。）

因而，教師在科學(xué)課堂上要積極優(yōu)化有結(jié)構(gòu)和典型的材料，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的認(rèn)識(shí)沖突和探究熱情，并注重交流思辨，推進(jìn)學(xué)生的思維發(fā)展，取得最佳的學(xué)習(xí)效果。

三、優(yōu)化課外實(shí)驗(yàn)

科學(xué)無處不在，處處有科學(xué)，時(shí)時(shí)有科學(xué)。興趣才是最好的老師。隨著現(xiàn)在STEM課程的興起，科學(xué)教師可以把自己的課延伸到課外，在教學(xué)中要結(jié)合教學(xué)實(shí)際，積極開展課外實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)生的視野，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力和動(dòng)手操作能力。學(xué)生平時(shí)玩的紙飛機(jī)、橡皮筋、氣球等都是我們科學(xué)的課程。

在新時(shí)代下，教師要既做教書匠，又做思想者，且行且思，且思且改，充分挖掘科學(xué)教師這一職業(yè)的有效性，在發(fā)展學(xué)生中發(fā)展自己，實(shí)現(xiàn)自身的價(jià)值。

[作者單位：蘇州市彩香實(shí)驗(yàn)小學(xué) 江蘇]