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        例談模擬實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中的有效運(yùn)用

        2020-12-21 03:46:24王亞麗
        小學(xué)教學(xué)參考(綜合) 2020年12期
        關(guān)鍵詞:模擬實(shí)驗(yàn)小學(xué)科學(xué)

        王亞麗

        [摘要]模擬實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生理解生活中常見事物的科學(xué)道理,有利于提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力、科學(xué)探究能力與實(shí)證能力。小學(xué)科學(xué)教師要結(jié)合教材,科學(xué)有效地指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),在模擬實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)

        [關(guān)鍵詞]小學(xué)科學(xué);模擬實(shí)驗(yàn);運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn);成因模擬實(shí)驗(yàn);原理模擬實(shí)驗(yàn)

        [中圖分類號(hào)]G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)] 1007-9068(2020)36-0067-01

        模擬實(shí)驗(yàn)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一種基本類型。小學(xué)科學(xué)中常見的模擬實(shí)驗(yàn)有三類,即運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)、成因模擬實(shí)驗(yàn)、原理模擬實(shí)驗(yàn)。無(wú)論是教師演示實(shí)驗(yàn),還是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),都要遵循“了解原型,提出假設(shè)——建立模型,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)——解釋原型,建構(gòu)概念”的三段式教學(xué)模式,重點(diǎn)解決好“用什么模擬什么”“怎樣模擬”兩個(gè)問(wèn)題,這是做好模擬實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵。其中,“用什么模擬什么”實(shí)際上就是確立實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷倪^(guò)程。模擬實(shí)驗(yàn)中的模型是學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究的載體,從某種意義上講,建立模型是進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)。在進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)前,教師要根據(jù)研究問(wèn)題,讓學(xué)生合理推測(cè),引導(dǎo)學(xué)生找到代替原型的物體,即實(shí)驗(yàn)?zāi)P汀!霸鯓幽M”就是指根據(jù)事物的運(yùn)動(dòng)變化情況、形成原因或工作原理等設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案的過(guò)程。這兩個(gè)問(wèn)題解決了,接下來(lái)的概念建構(gòu)也就水到渠成了。下面,筆者以具體課例來(lái)談?wù)勥\(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)、成因模擬實(shí)驗(yàn)、原理模擬實(shí)驗(yàn)的操作過(guò)程。

        一、運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn)——了解運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程

        運(yùn)動(dòng)模擬實(shí)驗(yàn),就是對(duì)事物的運(yùn)動(dòng)變化過(guò)程進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)??茖W(xué)教學(xué)中,這類模擬實(shí)驗(yàn)主要包括模擬晝夜、四季、月相的變化規(guī)律等實(shí)驗(yàn)。如《四季的形成》是科學(xué)教學(xué)中較難的內(nèi)容,因?yàn)樯婕暗闹R(shí)較深、相關(guān)因素多、過(guò)程復(fù)雜。因此,教師要遵循事物之間共變的關(guān)系,抓住主要矛盾,以概念的逐步完善、建立為原則沒(méi)計(jì)教學(xué)教程,從學(xué)生的原始認(rèn)識(shí)出發(fā),突出形成四季現(xiàn)象的關(guān)鍵因素,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用已有的知識(shí)對(duì)四季形成的原因進(jìn)行猜想與假設(shè)。

        實(shí)驗(yàn)中,筆者選用地球儀來(lái)模擬地球,在地球儀上的相同位置固定高度相同的小棒,用燈泡模擬太陽(yáng),左邊的開關(guān)用來(lái)控制燈泡的亮與滅。為了便于研究,可在地球公轉(zhuǎn)的軌道圖上確定最具代表性的四個(gè)點(diǎn)的位置——春分、夏至、秋分和冬至來(lái)研究,對(duì)地球儀上小棒影子的長(zhǎng)短進(jìn)行觀察。實(shí)驗(yàn)時(shí),把“地球”和“太陽(yáng)”放到軌道圖中合適的位置,讓地球的地軸一直保持向北傾斜的狀態(tài)。模擬實(shí)驗(yàn)沒(méi)計(jì)好后,學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中觀察地球傾斜狀態(tài)時(shí)地球儀上立桿影子的長(zhǎng)短變化,并對(duì)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行空間想象,從影子的長(zhǎng)短變化想象太陽(yáng)高度的變化,明確四季形成是由地球公轉(zhuǎn)時(shí)地軸傾斜造成的,從而對(duì)四季形成的成因有一個(gè)清晰、科學(xué)、準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。

        二、成因模擬實(shí)驗(yàn)——探索事物變化規(guī)律

        成因模擬實(shí)驗(yàn),就是對(duì)事物造成某種局面或結(jié)果的原因進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)。科學(xué)教學(xué)中,這類模擬實(shí)驗(yàn)主要包括模擬火山爆發(fā)、地震、巖石風(fēng)化、地表變化,模擬風(fēng)、雨、露的形成等。如在《山脈的變化》一課教學(xué)中,學(xué)生對(duì)山脈變化的學(xué)習(xí)研究受到時(shí)間、空間以及條件的限制,有較大困難。所以,筆者采用模擬實(shí)驗(yàn)的方法,降低學(xué)生的學(xué)習(xí)難度。在教材的處理上,首先讓學(xué)生觀察山體表面,發(fā)現(xiàn)破碎巖石,進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生提出研究問(wèn)題“山體表面巖石破碎的原因”。學(xué)生觀察山體表面,發(fā)現(xiàn)了與山體巖石密切接觸的水、植物、陽(yáng)光、空氣等自然力量。在模擬實(shí)驗(yàn)中,筆者演示“冰膨脹對(duì)巖石的破壞作用”,即用石膏模擬巖石,水模擬自然界中的水,冰箱模擬很冷的天氣。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(l)把石灰弄成糊狀,裝入粉筆盒中,將氣球盛上水弄成乒乓球那樣大,然后把它壓入石灰中;(2)石灰變硬后,出現(xiàn)一個(gè)小的裂縫;(3)去掉外面的粉筆盒,放入冰箱冷凍,24小時(shí)后取出;(4)從冰箱取出后,石灰很像個(gè)破殼而出的種子,也像個(gè)蛋糕;(5)慢慢恢復(fù)室溫;(6)石灰出現(xiàn)大的裂縫和不小的洞。

        三、原理模擬實(shí)驗(yàn)——剖析結(jié)構(gòu)及原理

        原理模擬實(shí)驗(yàn),就是對(duì)事物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及T作原理進(jìn)行模擬的實(shí)驗(yàn)??茖W(xué)教學(xué)中,這類模擬實(shí)驗(yàn)主要包括呼吸運(yùn)動(dòng)、血液循環(huán)等。如在《呼吸與交換》一課教學(xué)中,為了讓學(xué)生更好地了解肺的工作原理,筆者指導(dǎo)學(xué)生制作一個(gè)肺的模型,并用模型模擬呼吸的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)步驟如下:(1)先把兩個(gè)小氣球用細(xì)線扎在Y形玻璃管上,將Y形玻璃管的另一端套上膠塞,用細(xì)線把薄橡皮膜扎在瓶的邊緣;(2)用Y形玻璃管代表氣管,瓶子代表胸腔,氣球代表左右兩肺,橡膠皮膜代表膈肌;(3)左手握住瓶子,右手把橡皮膜逐漸向上抬,觀察小氣球的變化;(4)把橡皮膜用力向下拉,觀察小氣球的變化。

        (特約編輯 木清)

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