鐘曉云

（成都南開為明學(xué)校 四川·成都 610300）

0 引言

2017年新修訂的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》發(fā)布。新課標(biāo)指出小學(xué)科學(xué)課程包含四個(gè)領(lǐng)域，他們分別是物質(zhì)科學(xué)、生命科學(xué)、地球與宇宙科學(xué)、技術(shù)與工程。而小學(xué)科學(xué)課程實(shí)施的主要形式是探究活動(dòng)，探究活動(dòng)中大部分是實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵。對于設(shè)計(jì)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)，那么就要從直觀性、趣味性和創(chuàng)新性來預(yù)設(shè)。

1 實(shí)驗(yàn)分析

1.1 課程標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)要求

知道光在空氣中沿直線傳播；通過學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，知道光在空氣中沿直線傳播。

1.2 教材分析

《光是怎樣傳播的》選自教科版小學(xué)科學(xué)五年級上冊第二單元《光》的第三節(jié)。本節(jié)課的主要內(nèi)容由光是怎樣照到物體上的和驗(yàn)證光的傳播路線兩部分組成。本節(jié)是在前面學(xué)生對光和影有了一定的了解后，對光是如何傳播進(jìn)行的進(jìn)一步探究。本節(jié)課主要通過合理的推測和進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光是沿直線傳播的這一規(guī)律，利用這一規(guī)律去解釋影子的形成原因，并為下節(jié)課光的反射做鋪墊。

1.3 學(xué)情分析

在本單元前面兩節(jié)的學(xué)習(xí)過程中，五年級的學(xué)生已經(jīng)了解到光源、影子和影子的變化等知識(shí)，這些都為學(xué)生學(xué)習(xí)本課內(nèi)容打下基礎(chǔ)。本課主要內(nèi)容分兩個(gè)方面：一是研究光是怎樣照到物體上的，對于這一知識(shí)點(diǎn)，教師可以讓學(xué)生們多舉生活實(shí)例的方式來闡述自己的觀點(diǎn)，如射向電源屏幕的光柱是直的，很多玩具槍能發(fā)射出直射光等；二是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證光的傳播路線，五年級的學(xué)生已經(jīng)掌握了很多實(shí)驗(yàn)探究技能，可以嘗試讓學(xué)生自行設(shè)計(jì)游戲方案，并進(jìn)行操作。

1.4 教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生通過觀看視頻和圖片，找出光傳播途徑的特點(diǎn)，預(yù)測光的傳播途徑；學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)，準(zhǔn)確說出光是沿直線傳播的；學(xué)生通過師生互動(dòng)，正確解釋影子產(chǎn)生的原因。

2 實(shí)驗(yàn)原型中的不足之處

2.1 實(shí)驗(yàn)原型

教材中安排了兩個(gè)實(shí)驗(yàn)，我保留了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)新了第一個(gè)實(shí)驗(yàn)，增加了第三個(gè)實(shí)驗(yàn)。

[實(shí)驗(yàn)1]：如圖1所示，在三張長方形卡紙的同一位置打一個(gè)洞，大小約為一枚硬幣。把這些卡紙分別用夾子夾住橫立在桌子上，每張卡紙之間間隔15厘米，排成整齊的一列，使卡紙的小孔在同一直線上。在最后一張卡紙之后約15厘米的地方，再放一張沒有打孔的卡紙作為屏。把手電筒放置在離自己最近的卡紙前一定距離，讓手電筒的光射進(jìn)小孔。

圖1

把第二或第三張卡紙（第一張除外）向左或向右移動(dòng)5厘米，同樣用手電筒的光對準(zhǔn)離自己最近的卡紙上的小孔。

2.2 實(shí)驗(yàn)的不足之處

教材中的這個(gè)實(shí)驗(yàn)，其實(shí)在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中，不少教師發(fā)現(xiàn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)很難在課堂上進(jìn)行。通過分析，實(shí)驗(yàn)原型主要存在以下兩個(gè)問題。

2.2.1 實(shí)驗(yàn)材料

太軟的卡紙用夾子夾住容易卷起來，影響實(shí)驗(yàn)效果。

2.2.2 實(shí)驗(yàn)操作

學(xué)生在課堂上打孔，一是安全問題值得考慮，因?yàn)楸仨氂玫戒h利的工具刀，有安全隱患。二是時(shí)間有限，而且學(xué)生也要思考如何在同樣大小的長方形卡紙的同一個(gè)位置打孔，還要用夾子夾住后保證三個(gè)孔可以在一條直線上，非常麻煩。

3 實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改進(jìn)方式

筆者根據(jù)以上兩種不足之處進(jìn)行改進(jìn)，如圖2所示。先利用打孔器將兩塊薄的PVC板中間打上兩個(gè)洞，并標(biāo)注A、B板，再利用膠槍將四塊板如圖拼接安裝，B板為活動(dòng)板，標(biāo)注C板（C板未打孔），在C板上畫出三個(gè)圓圈代表三個(gè)靶心（標(biāo)上序號(hào)123），并在每個(gè)靶心上固定一個(gè)訂書釘。在A板的小洞下方固定一個(gè)訂書釘，將一根橡皮筋栓在上面，橡皮筋的另外一頭也固定一個(gè)訂書釘。

圖2

3.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新性

由于教科版教材是2001年修訂頒布的，到今天已經(jīng)經(jīng)歷了19年的歷史。不論從教法還是學(xué)法都存在很大的變化。教材中的部分實(shí)驗(yàn)已經(jīng)不太能適應(yīng)現(xiàn)在兒童的思維，創(chuàng)新教材中的實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)在在職科學(xué)教師的一大難題?？茖W(xué)教師要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，要提高自己的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，精心進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用制作教具和現(xiàn)代化教學(xué)手段輔助科學(xué)教學(xué)，從而提升小學(xué)科學(xué)的教學(xué)質(zhì)量，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

3.1.1 實(shí)驗(yàn)材料的創(chuàng)新性

材料是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的必要條件，但在教學(xué)中經(jīng)常出現(xiàn)準(zhǔn)備的材料在實(shí)驗(yàn)中并不適用的情況，有時(shí)現(xiàn)象不明顯達(dá)不到實(shí)驗(yàn)的目的，有時(shí)實(shí)驗(yàn)材料會(huì)在實(shí)驗(yàn)中易損壞造成學(xué)生觀察不到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有時(shí)甚至還會(huì)產(chǎn)生“偽現(xiàn)象”。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中運(yùn)用到的是PVC板代替了卡紙，解決了卡紙柔軟、易損、易卷的不足。

3.1.2 實(shí)驗(yàn)方式的創(chuàng)新性

實(shí)驗(yàn)方式一般分為兩種，一種是驗(yàn)證式和探究式，在新課標(biāo)中更強(qiáng)調(diào)后者。前者更多的是從結(jié)論出發(fā)，不具備更多的挑戰(zhàn)性，使學(xué)生漸漸失去好奇心和求知欲，這時(shí)與新課標(biāo)的要求和理念相悖的。有的時(shí)候教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)并不用一味的強(qiáng)調(diào)一定要用探究式，開放性的實(shí)驗(yàn)更能啟發(fā)學(xué)生的思維。

在創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)中，有些小組的學(xué)生做成了驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)，有些小組的學(xué)生做成了探究式實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證式實(shí)驗(yàn)的小組：學(xué)生認(rèn)為光是沿直線傳播的，所以他們把橡皮筋掛在相應(yīng)的靶上，調(diào)節(jié)B板，使橡皮筋變直便可以用激光射中相應(yīng)的靶心。探究式實(shí)驗(yàn)的小組：學(xué)生不知道光是怎樣傳播的，他們選擇先調(diào)節(jié)B板，使激光能射中他們所要瞄準(zhǔn)的靶心，再用橡皮筋去檢測光路是直線還是曲線。兩組不同實(shí)驗(yàn)步驟的學(xué)生正好展現(xiàn)了學(xué)生的思維方式，也充分的利用了實(shí)驗(yàn)的兩種方式。

3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的直觀性

設(shè)計(jì)具有直觀性的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在探究中獲取新知，雖然新課程標(biāo)準(zhǔn)提倡讓學(xué)生像科學(xué)家那樣真刀真槍地做科學(xué)，但是，小學(xué)生的年齡特征決定了他們的觀察能力、分析能力等是不能和成人相比的。因此，教師所提供給學(xué)生的實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能地體現(xiàn)現(xiàn)象的直觀性。

在設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了讓學(xué)生更清晰的觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，更準(zhǔn)確的說出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，筆者設(shè)計(jì)了一根橡皮筋。雖然在本實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生仍無法觀察到真實(shí)的光路，但是學(xué)生可以通過觀察橡皮筋的直與彎來辨別光的傳播路徑。

3.3 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的趣味性

科學(xué)實(shí)驗(yàn)趣味化是學(xué)生積極參與課堂教學(xué)的重要支撐。新課堂改革對課堂教學(xué)提出了更高的要求，在教學(xué)中要充分發(fā)揮教師教學(xué)中的引導(dǎo)作用，讓學(xué)生主動(dòng)參與到學(xué)習(xí)中。為了讓學(xué)生主動(dòng)參與學(xué)習(xí)，教師在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)更應(yīng)該從學(xué)生的思維出發(fā)，設(shè)計(jì)有趣味性的實(shí)驗(yàn)更能吸引學(xué)生主動(dòng)探究。

為了迎合學(xué)生好勝、好玩的心理，筆者在設(shè)計(jì)創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)時(shí)加入了游戲的元素。在實(shí)驗(yàn)開始之前，筆者創(chuàng)設(shè)了一個(gè)情景。五年級的學(xué)生大約都在游樂園中玩過飛鏢投射的游戲，那么根據(jù)這個(gè)游戲，筆者設(shè)計(jì)出了以上的實(shí)驗(yàn)教具，通過設(shè)置驅(qū)動(dòng)性問題的方式引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)探究。這種創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)既讓學(xué)生感到好玩、有趣，又能激發(fā)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的動(dòng)力。

4 實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果與評價(jià)

4.1 實(shí)驗(yàn)效果

當(dāng)教師把飛鏢投射游戲播放出來時(shí)，大部分學(xué)生已經(jīng)表現(xiàn)出濃厚的興趣。當(dāng)教師說出游戲并沒有這么簡單時(shí)，學(xué)生的好勝心就被激發(fā)出來了。當(dāng)教師把游戲道具靶和手電筒（替代飛鏢）以及游戲規(guī)則說明后，各小組的學(xué)生便開始想辦法，加上驅(qū)動(dòng)性問題的引導(dǎo)，學(xué)生的興趣被調(diào)動(dòng)了起來?；顒?dòng)后，學(xué)生告訴老師，通過這個(gè)游戲讓我更加能確定光是沿直線傳播的。通過學(xué)生的反饋情況，說明此次實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)具有創(chuàng)新性、直觀性和趣味性。但是，在預(yù)設(shè)教學(xué)過程中，筆者對于驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)方式并沒有考慮到，當(dāng)有小組表達(dá)出他們的觀點(diǎn)時(shí)，筆者也是及時(shí)提出了表揚(yáng)和贊賞，一個(gè)實(shí)驗(yàn)多種方式更能激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新的潛力以及培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散型思維的能力。

4.2 裝置改進(jìn)

“光是沿直線傳播”裝置雖然效果顯著，但是裝置中的B板在實(shí)驗(yàn)過程中需要用手扶著，實(shí)驗(yàn)時(shí)不方便操作。在教學(xué)反思中，筆者對裝置進(jìn)行改進(jìn)，在B板的前后分別加上了一塊小擋板，如圖3所示，這樣既能使B板左右移動(dòng)也不需要在實(shí)驗(yàn)中扶著B板，方便學(xué)生實(shí)驗(yàn)。

圖3

5 結(jié)束語

小學(xué)生科學(xué)意識(shí)、探究能力淡薄，為盡可能的保障科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的意義，不應(yīng)固執(zhí)于傳統(tǒng)活動(dòng)中的言傳身教，應(yīng)從創(chuàng)新性、直觀性、趣味性等方面，激發(fā)學(xué)生參與熱情，讓學(xué)生積極參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中，具備生活實(shí)踐自主性，形成科學(xué)觀察習(xí)慣，感知到科學(xué)魅力，形成長期性的科學(xué)參與熱情，借助此，綜合改進(jìn)科學(xué)教學(xué)課堂。