摘 要:小學(xué)科學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)方式是實(shí)驗(yàn)探究,科學(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)探究是保護(hù)學(xué)生好奇心和求知欲,激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式,同時(shí)也能讓科學(xué)課更有趣味和更有意義。小學(xué)科學(xué)在教學(xué)中能夠通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)將抽象的科學(xué)知識(shí)變成具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)生用眼睛能直接看到,用耳朵直接聽到,用鼻子直接聞到,用手直接觸摸到,真正做到化無(wú)形為有形。文章將從四個(gè)知識(shí)領(lǐng)域出發(fā),以蘇教版小學(xué)科學(xué)教材為例,總結(jié)教師在日??茖W(xué)教學(xué)中通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)提高教學(xué)效率的案例。
關(guān)鍵詞:小學(xué)科學(xué);科學(xué)實(shí)驗(yàn);教學(xué)效率
小學(xué)科學(xué)課程的重要學(xué)習(xí)方式是實(shí)驗(yàn)探究,在小學(xué)階段教師的引導(dǎo)主要從學(xué)生他們熟悉的日常生活出發(fā),通過(guò)科學(xué)課堂教學(xué)讓學(xué)生能夠親身經(jīng)歷動(dòng)腦思考和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的過(guò)程??茖W(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)探究是保護(hù)學(xué)生好奇心和求知欲,激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式,同時(shí)也能讓科學(xué)課更有趣味和更有意義。即使學(xué)生之間地區(qū)不同,班級(jí)不同,學(xué)生個(gè)體之間種種差異,他們?cè)趯W(xué)習(xí)中都是學(xué)習(xí)主體,教師組織引導(dǎo)他們?cè)谡n堂上主動(dòng)思考、積極發(fā)言、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)尤其重要。他們?cè)趯?shí)驗(yàn)探究中所習(xí)得的觀察、對(duì)比、合作、分析、討論等科學(xué)方法,不僅有助于他們今后的科學(xué)學(xué)習(xí),也將有助于他們將來(lái)的終身學(xué)習(xí),為他們?nèi)姘l(fā)展打好基礎(chǔ)。
小學(xué)兒童思維的基本特點(diǎn)是:從以具體形象思維為主要形式逐步過(guò)渡到以抽象邏輯思維為主要形式。但這種抽象邏輯思維在很大程度上仍然是直接與感性經(jīng)驗(yàn)相聯(lián)系的,仍然具有很大成分的具體形象性。小學(xué)科學(xué)在教學(xué)中能夠通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)將抽象的科學(xué)知識(shí)變成具體的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使學(xué)生用眼睛能直接看到,用耳朵直接聽到,用鼻子直接聞到,用手直接觸摸到,真正做到化無(wú)形為有形。文章將從四個(gè)知識(shí)領(lǐng)域出發(fā),以蘇教版小學(xué)科學(xué)教材為例,總結(jié)教師在日常科學(xué)教學(xué)中通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)提高教學(xué)效率的案例。
一、 物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域
世界是由物質(zhì)構(gòu)成的,物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域在內(nèi)容上占比是最多的。在課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)中,總共有18個(gè)主要概念,物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域6個(gè),占比33.3%,而75個(gè)具體概念中,物質(zhì)科學(xué)領(lǐng)域21個(gè),占比28%。科學(xué)概念很重要,它是兒童必須掌握的科學(xué)知識(shí)。比如:空氣是一種常見而重要的混合物質(zhì),在教學(xué)中要研究空氣的成分。為了激發(fā)學(xué)生的興趣,引發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考。教師點(diǎn)燃的蠟燭分別置于不同的空氣環(huán)境中,出現(xiàn)先后熄滅的現(xiàn)象,讓學(xué)生先猜測(cè)再實(shí)驗(yàn)。然后拋出問(wèn)題引發(fā)學(xué)生思考:該現(xiàn)象是否與空氣中的成分有關(guān)?學(xué)生在小組內(nèi)討論:為什么罩上玻璃杯后,蠟燭會(huì)慢慢熄滅?為什么罩小玻璃杯的蠟燭比罩大玻璃杯的蠟燭燃燒物時(shí)間短?討論后學(xué)生嘗試解釋原因。教師順勢(shì)引入下一步實(shí)驗(yàn)探究:
實(shí)驗(yàn)1:燃燒要消耗掉一部分的空氣。
1. 講述:為了弄清蠟燭罩上玻璃杯后為什么會(huì)熄滅。我們來(lái)做個(gè)實(shí)驗(yàn)。
①把粘有蠟燭的玻璃片放在盛有紅水的水槽中。(水不能太多,能淹沒蠟燭下部即可)
②不點(diǎn)燃蠟燭,用去底塑料飲料瓶把蠟燭扣上,立即擰緊瓶蓋觀察水是否能進(jìn)入杯子。
2. 講述:接著實(shí)驗(yàn),把瓶蓋擰松,把瓶子拿起來(lái)(注意不要弄濕燭芯),點(diǎn)燃蠟燭,等蠟燭燃旺后再用瓶子把蠟燭扣上,然后立即蓋上瓶蓋,擰緊。觀察有什么現(xiàn)象。
實(shí)驗(yàn)2:剩下的空氣不能支持燃燒。
3. 提問(wèn):瓶子里剩下的空氣能支持燃燒嗎?
4. 照教材的方法講解實(shí)驗(yàn)操作,并要求:先把細(xì)鐵絲一端繞在火柴棍上,一名同學(xué)擦燃火柴時(shí),另一名同學(xué)才擰開瓶蓋。先將水槽中的水加到與瓶?jī)?nèi)一樣高的位置,再擰開瓶蓋,把燃燒的火柴迅速插入瓶?jī)?nèi)。
通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究空氣的成分。前后對(duì)比。點(diǎn)燃蠟燭罩上沒有擰瓶蓋的瓶子后,應(yīng)讓學(xué)生觀察水面的高度,然后擰上瓶蓋等蠟燭熄滅后再引導(dǎo)學(xué)生觀察水面的高度,通過(guò)前后對(duì)比讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)瓶?jī)?nèi)空氣的減少,引出燃燒用去了空氣中的一部分。這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn),水進(jìn)入瓶子里和蠟燭燃燒有關(guān)系,通過(guò)對(duì)比分析,學(xué)生知道空氣中有氣體能夠支持燃燒?;鸩窳⒓聪绲默F(xiàn)象說(shuō)明燃燒剩下的空氣不支持燃燒。根據(jù)以上研究,你認(rèn)為空氣是一種單純的氣體嗎?引導(dǎo)學(xué)生分析和認(rèn)識(shí)空氣的成分??諝庵谐艘徊糠种С秩紵臍怏w,還有一部分氣體是不支持燃燒的。最后通過(guò)閱讀資料,進(jìn)一步了解空氣的成分。學(xué)生通過(guò)本課的實(shí)驗(yàn)教學(xué),有了直觀的體驗(yàn):空氣是一種混合物質(zhì)。
二、 生命科學(xué)領(lǐng)域
在課程標(biāo)準(zhǔn)的課程目標(biāo)中,總共有18個(gè)主要概念,生命科學(xué)領(lǐng)域6個(gè),占比33.3%,而75個(gè)具體概念中,
生命科學(xué)領(lǐng)域24個(gè),占比32%。教師引導(dǎo)學(xué)生從對(duì)具體事物的興趣發(fā)展到對(duì)整個(gè)生命世界的興趣。比如:探究種子萌發(fā)的條件。教師通過(guò)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)對(duì)比實(shí)驗(yàn),親身經(jīng)歷探究種子萌發(fā)的過(guò)程。播種到地上的種子,為什么有的能萌發(fā),有的不能萌發(fā)呢?種子的萌發(fā)需要什么外界條件?學(xué)生思考并提出假設(shè):種子萌發(fā)需要適宜的溫度、充足的空氣和水分。我們需要的實(shí)驗(yàn)器材有:飽滿的綠豆,廣口瓶,面巾紙,水,標(biāo)簽紙,滴管。
實(shí)驗(yàn)步驟:
1. 在四個(gè)廣口瓶中墊上紙巾,放入等量若干顆綠豆,貼上標(biāo)簽,編號(hào)1、2、3、4;
2. 在1、2號(hào)瓶中放適量的水,使綠豆還能接觸到空氣;3號(hào)瓶中放過(guò)量的水,使綠豆完全浸泡在水里;4號(hào)瓶不放水;
3. 1、3、4號(hào)瓶放空氣中,2號(hào)瓶放冰箱保鮮;
4. 每天觀察記錄1、2、3、4號(hào)瓶發(fā)芽情況。
實(shí)驗(yàn)分析與結(jié)論:
如果1、2、4號(hào)瓶發(fā)芽,3號(hào)瓶不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)只需要空氣。如果1、2、3號(hào)瓶發(fā)芽,4號(hào)瓶不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)只需要水。如果1、3、4號(hào)瓶發(fā)芽,2號(hào)瓶不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)只需要適宜的溫度。如果1、2號(hào)瓶發(fā)芽,3、4號(hào)瓶不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)需要空氣和水。如果1、3號(hào)瓶發(fā)芽,2、4號(hào)瓶不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)需要適宜的溫度和水。如果1、4號(hào)瓶發(fā)芽,2、3號(hào)瓶不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)需要適宜的溫度和空氣。如果只有1號(hào)瓶發(fā)芽,2、3、4號(hào)瓶都不發(fā)芽,說(shuō)明種子萌發(fā)需要適宜的溫度、空氣和水。
三、 地球與宇宙科學(xué)領(lǐng)域
地球是目前人類認(rèn)識(shí)到的宇宙中唯一適合人類生存的星球,土壤是地球上重要的資源。比如:研究土壤的成分。首先我把土壤請(qǐng)到今天我們的課堂上來(lái),教師將引導(dǎo)學(xué)生利用各種感官和工具去觀察土壤外觀,并用精確的語(yǔ)言描述土壤特點(diǎn),為了進(jìn)一步了解土壤特征,開展一系列探究性活動(dòng)研究土壤的成分。根據(jù)學(xué)生認(rèn)知發(fā)展的特點(diǎn),筆者設(shè)計(jì)一系列實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦相結(jié)合,在概念發(fā)展的同時(shí)促進(jìn)學(xué)生科學(xué)思維水平的提升。
實(shí)驗(yàn)1:借助水,研究土壤的成分
1. 土壤中有這么多的物質(zhì),假如把土壤用紙巾包住用力握一握,會(huì)發(fā)生什么變化呀?想不想動(dòng)手試一試?學(xué)生先猜測(cè)后分組實(shí)驗(yàn)并分析:紙巾濕了,說(shuō)明土壤中有水。
2. 如果把土塊輕輕放入水中,會(huì)有什么新發(fā)現(xiàn)嗎?再用塑料棒攪拌一下呢?學(xué)生先猜測(cè)后分組實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn):把土壤放入水中會(huì)產(chǎn)生氣泡,說(shuō)明土壤中有空氣。
3. 攪拌后水變渾濁,可以看到很多顆粒,這些顆粒是由巖石剝落形成的,所以我們把它們叫巖石微粒,它們是土壤的主要成分。靜置一會(huì)兒,再用放大鏡仔細(xì)看看水中的巖石微粒是否按照大小進(jìn)行排隊(duì)?學(xué)生仔細(xì)觀察,發(fā)現(xiàn)下面的巖石微粒比較大,上面的巖石微粒比較小。巖石微粒有大有小:較大的是沙粒,較小的是黏粒。
實(shí)驗(yàn)2:借助火,研究土壤的成分
土壤中除了這三種成分,還有其他成分嗎?教師出示有漂浮物的杯子:同學(xué)們看到了什么?這些黑色的漂浮物也是土壤的成分,如果把它們?nèi)〕?,同樣用火燒一燒,?huì)不會(huì)有什么新發(fā)現(xiàn)?教師演示燃燒腐殖質(zhì)的實(shí)驗(yàn):這些漂在水上面的黑色物質(zhì),燒一燒會(huì)發(fā)出刺激性氣味,我們把它們叫腐殖質(zhì),它們是土壤的營(yíng)養(yǎng)成分。
四、 技術(shù)與工程領(lǐng)域
工程這個(gè)概念非常抽象,直接對(duì)兒童從理性的角度講“什么是工程”顯然不合適,我們可以讓學(xué)生感知工程師所做的工作,并通過(guò)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),制作小物件等實(shí)踐活動(dòng)來(lái)感性地體驗(yàn)什么是工程和技術(shù)。學(xué)生可以在技術(shù)與工程實(shí)踐活動(dòng)“做”的過(guò)程中體驗(yàn)成功和樂趣,并養(yǎng)成通過(guò)“動(dòng)手做”解決問(wèn)題的習(xí)慣。在《小小工程師》一課中包括三個(gè)活動(dòng)。活動(dòng)一:通過(guò)閱讀,了解工程師主要從事什么樣的工作,包括畫設(shè)計(jì)圖、制作模型、調(diào)試產(chǎn)品、維修機(jī)器等?;顒?dòng)二:進(jìn)一步認(rèn)識(shí)工程師制造的物品,列舉了建筑物、交通工具、電子產(chǎn)品等,有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)到工程師工作與我們生活密切相關(guān)?;顒?dòng)三:讓學(xué)生親手設(shè)計(jì)制作一個(gè)鉛筆加長(zhǎng)器。讓學(xué)生經(jīng)歷一件物品的制作過(guò)程。體驗(yàn)當(dāng)一個(gè)小小工程師。教師首先創(chuàng)設(shè)情境,調(diào)動(dòng)學(xué)生已有經(jīng)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生的制作欲望。出示一只短鉛筆,這個(gè)鉛筆不好寫了,怎么辦呢?學(xué)生根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)提出各種各樣的解決辦法。這時(shí)教師提出問(wèn)題:你能像工程師這樣來(lái)解決問(wèn)題嗎?充分激發(fā)學(xué)生的制作欲望,每個(gè)同學(xué)都躍躍欲試。這時(shí)教師提出要求:今天我們就來(lái)當(dāng)一次小小工程師,我們可以利用身邊的廢舊材料:報(bào)紙、吸管、空心塑料管、小竹筒甚至木棒、塑料棒等。先思考要用什么材料,然后畫設(shè)計(jì)圖,設(shè)計(jì)鉛筆加長(zhǎng)器的造型,然后再分組制作鉛筆加長(zhǎng)器。每個(gè)小組盡量要有不同的制作方法,小組內(nèi)成員之間相互合作,互幫互助。老師給一定的時(shí)間讓大家制作,音樂響起來(lái)的時(shí)候,制作時(shí)間到,我們停下來(lái),把我們的作品展示出來(lái)。在這個(gè)最后展示環(huán)節(jié),教師可以讓學(xué)生來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià),評(píng)出小組內(nèi)誰(shuí)做得最好。然后教師再出示買來(lái)的鉛筆加長(zhǎng)器,請(qǐng)同學(xué)們仔細(xì)觀察,把它們和自己制作的進(jìn)行對(duì)比,請(qǐng)學(xué)生來(lái)說(shuō)說(shuō)它們好在哪里,是否對(duì)自己的改進(jìn)有啟發(fā)。自己制作的鉛筆加長(zhǎng)器又有什么優(yōu)點(diǎn)。
小學(xué)生在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中,不斷接觸各種各樣的事物,他們?cè)诓粩鄬W(xué)習(xí)進(jìn)步中逐漸認(rèn)識(shí)多種多樣的物質(zhì)及其現(xiàn)象。小學(xué)生獨(dú)具特點(diǎn)的心理傾向,他們好奇心強(qiáng),喜愛查找原因,經(jīng)常會(huì)提出各種各樣的問(wèn)題;他們好動(dòng)不好靜,熱衷于動(dòng)手嘗試,進(jìn)行觀察、實(shí)驗(yàn)和探究;他們以形象思維為主并向抽象思維過(guò)渡,對(duì)具體實(shí)物和現(xiàn)實(shí)比較敏感,對(duì)語(yǔ)言和文字描述的反應(yīng)比較淡薄和遲緩??偠灾處熢诮虒W(xué)中結(jié)合小學(xué)生的思維特點(diǎn),運(yùn)用各種實(shí)驗(yàn)提高科學(xué)課堂效率。教師可以提出有意思的問(wèn)題,促進(jìn)學(xué)生深入思考。同時(shí)創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)和探究的機(jī)會(huì),鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)腦想,動(dòng)手學(xué)。還可以提供形象化的資料,供兒童觀察和閱讀。
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作者簡(jiǎn)介:林雅梅,福建省漳州市,漳州市實(shí)驗(yàn)小學(xué)。