陳 蓉
(南京市高淳區(qū)淳溪中心小學(xué) 江蘇南京 211300)
小學(xué)科學(xué)是一門以觀察實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展,能夠讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探索精神得以養(yǎng)成,動(dòng)手能力得以提高。學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)?zāi)芨惺艿娇茖W(xué)學(xué)習(xí)的樂趣,進(jìn)而使學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力得以提升,帶給學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)的源動(dòng)力。尤其對(duì)于中年段學(xué)生而言,實(shí)驗(yàn)是其科學(xué)學(xué)習(xí)的重要載體,也是其感受科學(xué)真實(shí)、現(xiàn)實(shí),并在頭腦留下深刻印象的重要方法。教師更加需要結(jié)合學(xué)生的實(shí)際情況,不斷探索實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展策略,把實(shí)驗(yàn)活動(dòng)組織好,讓學(xué)生在課堂中有序進(jìn)行實(shí)驗(yàn)活動(dòng),動(dòng)手動(dòng)腦,積極體驗(yàn),經(jīng)歷科學(xué)探究的過程,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中感受科學(xué)學(xué)習(xí)的無盡樂趣,為學(xué)生的終身發(fā)展奠定基礎(chǔ)[1]。
中年段的學(xué)生經(jīng)歷過幾年的科學(xué)學(xué)習(xí),他們的觀察能力、動(dòng)手能力已經(jīng)得到了很大提高,也具備了一定的實(shí)驗(yàn)探究能力。新課標(biāo)要求:科學(xué)課程要培養(yǎng)學(xué)生的核心素養(yǎng),要求學(xué)生在學(xué)習(xí)科學(xué)課程的過程中,逐步形成適應(yīng)個(gè)人終生發(fā)展和社會(huì)發(fā)展所需要的正確價(jià)值觀、必備品格和關(guān)鍵能力[2]。
在科學(xué)探究方面:新課標(biāo)要求中年段學(xué)生要在教師的引導(dǎo)下能夠從具體現(xiàn)象與事物的觀察、比較中,提出可探究的科學(xué)問題,能夠嘗試做出自己的假設(shè),設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單的探究計(jì)劃,能夠用語(yǔ)言簡(jiǎn)單描述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出結(jié)論。要達(dá)到新課標(biāo)的要求,就必須開展好實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。但是這個(gè)年齡段的學(xué)生注意力易分散,實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ写岣?,因此,要求教師運(yùn)用一些可行的教學(xué)策略,起到事半功倍的效果。
科學(xué)課堂教學(xué)的開展不再局限于理論知識(shí)的傳授,而是讓學(xué)生結(jié)合實(shí)驗(yàn)理解科學(xué)知識(shí)的由來,讓學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)予以更深層次的理解。這就讓學(xué)生的科學(xué)知識(shí)學(xué)習(xí)變得簡(jiǎn)單易懂,讓學(xué)生在不知不覺的實(shí)踐中形成嚴(yán)密邏輯的思維能力。其次,通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展,課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富,學(xué)生更加感受到科學(xué)課堂的樂趣,對(duì)于推動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性大有裨益,是學(xué)生實(shí)現(xiàn)科學(xué)可持續(xù)學(xué)習(xí)的重要方法。此外,借助實(shí)踐活動(dòng)的開展,學(xué)生能夠通過自己的雙手進(jìn)行實(shí)踐操作,能夠讓學(xué)生的體驗(yàn)感更為真切,帶給學(xué)生真實(shí)的科學(xué)“觸摸”之感。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展要堅(jiān)持從觀察入手,通過細(xì)致觀察的引導(dǎo),讓學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)開展所需要關(guān)注的內(nèi)容和方面,引導(dǎo)學(xué)生通過觀察得出相應(yīng)的科學(xué)結(jié)論,從而推進(jìn)學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)的進(jìn)行[3]。
比如,在進(jìn)行“熱空氣和冷空氣”教學(xué)過程中,教師給同學(xué)們演示了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn),使用卡紙剪一條紙蛇,將紙蛇放在火焰上方約10厘米處,點(diǎn)燃蠟燭對(duì)著蛇尾的斜面,同學(xué)們可以觀察到紙蛇傳動(dòng)后蠟燭熄滅。在開展實(shí)驗(yàn)之前,教師給每位同學(xué)發(fā)了一張小卡片,卡片中有相應(yīng)的觀察表格,包括實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、不點(diǎn)燃蠟燭前現(xiàn)象、點(diǎn)燃蠟燭后現(xiàn)象,這就讓同學(xué)們的觀察過程分成不同的環(huán)節(jié),同學(xué)們完成表格的過程便是對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)細(xì)致觀察的過程。最后,教師還將卡片收回,了解同學(xué)們的觀察記錄,有針對(duì)性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)調(diào)整。
跟低年級(jí)相比,中年段科學(xué)課堂的觀察有以下幾個(gè)特點(diǎn):觀察前有目的、有計(jì)劃;觀察過程中需要邊觀察、邊記錄;觀察結(jié)束需要在全班交流匯報(bào)。比如,在進(jìn)行“土壤的成分”教學(xué)過程中,觀察花園土這個(gè)環(huán)節(jié),首先讓學(xué)生預(yù)測(cè)花園土的成分是什么。這就為接下來觀察花園土設(shè)定了目標(biāo),找花園土中是否有自己預(yù)測(cè)的成分。在觀察花園土的時(shí)候,學(xué)生邊觀察邊把結(jié)果記錄在氣泡圖中。觀察結(jié)束,教師請(qǐng)一些同學(xué)將氣泡圖展示給其他同學(xué),同學(xué)在匯報(bào)過程中發(fā)現(xiàn)自己的沒找到的成分,豐富完善自己的氣泡圖。
仔細(xì)觀察,描述、記錄觀察到的現(xiàn)象,也是提高學(xué)生思維能力的有效途徑。比如,在進(jìn)行“紙”教學(xué)過程中,有一個(gè)環(huán)節(jié):比較幾種不同類型紙的吸水能力,實(shí)驗(yàn)方法很簡(jiǎn)單,用膠頭滴管滴一滴紅色水,需要注意水滴的高度和水滴的大小保持一致。學(xué)生按照要求進(jìn)行了該實(shí)驗(yàn)活動(dòng),接下來就是觀察水滴擴(kuò)散的面積。在這里,作為一名科學(xué)教師就要思考,如何讓學(xué)生細(xì)致觀察呢,如何才能比較出水滴在紙上的擴(kuò)散面積,而不僅僅用語(yǔ)言描述哪種紙的面積大,哪種紙的面積小。采用的策略是利用實(shí)驗(yàn)記錄單要求學(xué)生將觀察到的水滴擴(kuò)散面積畫出來。這樣的設(shè)計(jì)不僅讓學(xué)生在觀察過程中有目的、有任務(wù),還能為后面比較紙的吸水能力提供具體的證據(jù)(如表1)。
表1 不同類型紙的吸水能力
讓學(xué)生親手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,不僅是學(xué)生動(dòng)手能力提高的重要方法,還能夠讓學(xué)生通過自身的參與感受實(shí)驗(yàn)過程的樂趣,并讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)操作體會(huì)不同材料的應(yīng)用方式,達(dá)到開闊學(xué)生眼界的目的。
比如,在“固體熱傳遞”教學(xué)過程中,分別給同學(xué)們發(fā)了蠟燭、金屬湯匙、試管夾、酒精燈、火柴等材料,讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。讓同學(xué)點(diǎn)燃蠟燭,并在湯匙前端、中端和末端分別遞上蠟油,待其凝固,此時(shí)點(diǎn)上酒精燈,用試管夾夾住湯匙,并觀察酒精燈對(duì)湯匙的加熱現(xiàn)象,了解不同位置蠟燭的融化情況。通過這樣的實(shí)驗(yàn)過程,同學(xué)們能夠用手感觸到熱的傳遞效應(yīng),也觀察到了蠟燭熔化的先后順序,對(duì)于熱的傳遞有了更為直接的感觸,參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程帶給學(xué)生直接的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)。
在教學(xué)“聲音的產(chǎn)生”一課時(shí),為了讓學(xué)生弄清楚聲音產(chǎn)生的原因,教師設(shè)計(jì)了一系列的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),如彈撥橡皮筋、彈撥鋼尺、敲擊鼓面、敲擊音叉等。學(xué)生動(dòng)手,邊做邊觀察記錄現(xiàn)象,在彈撥橡皮筋的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)橡皮筋在發(fā)聲時(shí)上下來回運(yùn)動(dòng);彈撥鋼尺發(fā)現(xiàn)鋼尺在發(fā)聲是也是上下來回運(yùn)動(dòng);敲擊鼓面,小鼓發(fā)出聲音,鼓面的紙屑上下來回運(yùn)動(dòng);敲擊音叉后,音叉發(fā)出聲音,用手觸碰,手感覺到麻麻的。通過實(shí)驗(yàn)活動(dòng),學(xué)生就能輕松發(fā)現(xiàn)這些發(fā)聲物體的共同特征,最后歸納出聲音產(chǎn)生的原因是物體的振動(dòng)。實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效開展,讓原本復(fù)雜的問題變得容易理解。
在科學(xué)課堂,學(xué)生獲取的不僅僅是科學(xué)知識(shí),比知識(shí)更重要的是學(xué)生的科學(xué)思維以及動(dòng)手實(shí)踐能力。根據(jù)科學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂見的科學(xué)活動(dòng),創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍,引導(dǎo)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中掌握科學(xué)知識(shí),培養(yǎng)科學(xué)思維,提高實(shí)踐能力。比如,在“土壤的成分”教學(xué)中,土壤中有空氣這個(gè)科學(xué)知識(shí)的時(shí)候,教師設(shè)計(jì)了一個(gè)簡(jiǎn)單的觀察實(shí)驗(yàn):將板結(jié)的土塊放入水中,引導(dǎo)學(xué)生觀察土塊放入水中的一瞬間的現(xiàn)象,然后讓學(xué)生描述觀察到的現(xiàn)象,根據(jù)現(xiàn)象得出結(jié)論。學(xué)生很容易就觀察到土塊放入水中有氣泡產(chǎn)生,說明土壤中有空氣。相信這個(gè)知識(shí)點(diǎn)會(huì)深深印刻在學(xué)生的腦海中,實(shí)驗(yàn)活動(dòng)讓學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)的過程變得生動(dòng)有趣?;诖?,這就要求教師在教學(xué)中創(chuàng)造更多機(jī)會(huì),讓孩子親手操作,感知過程[4]。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展并不局限于課堂之上,生活中的很多現(xiàn)象和材料都可以與科學(xué)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合,只有讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)的開展延伸到生活之中,讓學(xué)生在生活中體味實(shí)驗(yàn)開展的意義,讓生活材料應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)之中,才能讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)開展更為有效。
比如,在進(jìn)行“液體和氣體的熱脹冷縮”教學(xué)過程中,并沒有局限于課堂實(shí)驗(yàn),來讓學(xué)生了解熱脹冷縮現(xiàn)象,而是讓學(xué)生從生活中觀察熱脹冷縮現(xiàn)象的表現(xiàn),帶動(dòng)學(xué)生感受熱脹冷縮現(xiàn)象利用方式。水銀溫度計(jì)會(huì)因?yàn)闇囟壬叨懊洝?,這種溫度計(jì)通過液柱上升的方式來進(jìn)行溫度顯示;夏天的電線會(huì)因?yàn)闇囟壬叨麓?,架電線時(shí)不能拉得太緊;自行車的輪胎在夏天更加容易爆炸,不能充氣太足;鐵軌在鋪設(shè)時(shí)需要留縫隙等。教師通過生活中學(xué)生所熟悉的現(xiàn)象引入,再結(jié)合課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展,都讓學(xué)生對(duì)熱脹冷縮現(xiàn)象有了更為深刻的認(rèn)識(shí)。此外,讓學(xué)生們將生活材料引入到實(shí)驗(yàn)之中,通過長(zhǎng)時(shí)間的熱脹冷縮現(xiàn)象觀察了解溫度對(duì)生活材料的影響,讓同學(xué)們的生活觀察能力得到提高,使科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活的結(jié)合度更為緊密。
生活中家庭小實(shí)驗(yàn)是科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的補(bǔ)充,教材中有些實(shí)驗(yàn)活動(dòng)無法在學(xué)校內(nèi)完成,需在家中在家長(zhǎng)的幫助下完成。例如,蘇教版三年級(jí)上冊(cè)的“制作肥料袋”,就需要學(xué)生在家中制作,然后每天照料、觀察肥料袋,把肥料袋的變化記錄下來,讓學(xué)生親身經(jīng)歷土壤變肥沃的過程,體會(huì)到土壤變肥沃的不易,形成保護(hù)土壤的意識(shí)。
中年段的種植和養(yǎng)殖活動(dòng)也需要在家中進(jìn)行一段時(shí)間的種植或養(yǎng)殖活動(dòng)。例如,在進(jìn)行蘇教版科學(xué)三年級(jí)下冊(cè)第一單元《植物的一生》教學(xué)時(shí),這個(gè)單元要求學(xué)生通過親手種植番茄或黃瓜,觀察記錄植物的生長(zhǎng)過程,了解植物的生命周期,認(rèn)識(shí)植物的構(gòu)造和各部分的功能,為四年級(jí)學(xué)習(xí)植物的營(yíng)養(yǎng)與繁殖,六年級(jí)學(xué)習(xí)生態(tài)平衡打下基礎(chǔ)。學(xué)生在近2個(gè)月的時(shí)間里,要親手種植番茄或者黃瓜,照料它們,觀察記錄它們的過程。對(duì)記錄要求做了詳細(xì)的指導(dǎo),提供記錄表格,表格內(nèi)容填寫完整包括日期、天氣、時(shí)間、地點(diǎn)、觀察對(duì)象。學(xué)生可以通過畫圖加文字的方式或者拍照加文字說明;可以觀察植物的莖、葉、花、果實(shí),從莖的高度、粗細(xì)、葉片的大小、數(shù)量、形態(tài)的變化以花朵的顏色、形態(tài)上做記錄;堅(jiān)持每天觀察,如有變化及時(shí)記錄,沒有變化可不記錄。學(xué)生從播種到收獲,按照生長(zhǎng)過程依次展開根、莖、葉、花形態(tài)的觀察和作用的探究,最后概括出綠色開花植物生長(zhǎng)過程的共同特征(表2)。
表2 觀察日記
通過本次種植活動(dòng),學(xué)生對(duì)植物一生各個(gè)階段的特點(diǎn)有了豐富感性認(rèn)識(shí),從根、莖、葉、花、果實(shí)、種子都有了全面了解。種植作業(yè)不僅提高了學(xué)生的觀察能力,也使他們養(yǎng)成了樂于長(zhǎng)期觀察記錄的好習(xí)慣,同時(shí)體會(huì)到蔬菜種植的不易,對(duì)學(xué)生形成熱愛植物、愛惜糧食的價(jià)值觀有巨大的推動(dòng)作用。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的有效開展,還在于學(xué)生是否有足夠的自信。三、四年級(jí)的學(xué)生是形成自信的關(guān)鍵時(shí)期,他們受到老師表?yè)P(yáng)或鼓勵(lì)時(shí)學(xué)習(xí)勁頭明顯提高。這就要求教師在每堂課中要努力發(fā)現(xiàn)學(xué)生的賞光點(diǎn),關(guān)注到每一位學(xué)生。只要有一點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)步,或者有好的想法,就要及時(shí)表?yè)P(yáng)。恰如其分的表?yè)P(yáng)能調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,增強(qiáng)自信心[5]。
例如,《浮力》一課中研究影響物體的沉浮因素時(shí),教師拋出問題:哪些因素會(huì)影響物體的沉?。繉W(xué)生會(huì)想到越重的物體越容易沉,越輕的物體越容易浮。學(xué)生根據(jù)回答,可以歸納出物體的質(zhì)量是影響沉浮的因素。教師繼續(xù)引導(dǎo),輪船質(zhì)量很大,為什么可以浮在水面?部分學(xué)生可能會(huì)想到物體的體積也會(huì)影響沉浮。這時(shí),教師就可以對(duì)學(xué)生的回答給予表?yè)P(yáng),表?yè)P(yáng)他們會(huì)思維靈活,肯動(dòng)腦筋。接下來具體研究質(zhì)量和體積是如何影響物體的沉浮的,在研究質(zhì)量的時(shí)候,教師引導(dǎo)學(xué)生思考在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中保持不變的量是什么,需要改變的量是什么。學(xué)生根據(jù)教師提供的材料(相同大小的空心球、橡皮泥、電子秤等)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,然后在全班交流實(shí)驗(yàn)方案,發(fā)現(xiàn)問題及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的閃光點(diǎn),最后形成完善的實(shí)驗(yàn)方案。這個(gè)過程中教師是引導(dǎo),學(xué)生是主導(dǎo)。教師要積極地啟發(fā)學(xué)生思考,讓科學(xué)課堂生動(dòng)活潑,讓學(xué)生的思維發(fā)生碰撞,這樣的科學(xué)課堂是吸引學(xué)生的,是有活力的,是對(duì)學(xué)生終身發(fā)展有利的。
又有如,在執(zhí)教《點(diǎn)亮小燈泡》一課時(shí),第一環(huán)節(jié)是,提供導(dǎo)線、電池、小燈泡,讓學(xué)生嘗試用這些材料讓小燈泡亮起來。這個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)對(duì)女生來說,有一定難度,她們?cè)谄匠5纳钪袑?duì)電可能不像男生那么感興趣,動(dòng)手能力欠缺一點(diǎn)。此時(shí)教師的鼓勵(lì)、表?yè)P(yáng)可能會(huì)讓她們更加積極的動(dòng)手嘗試。教師可以要求學(xué)生將連接的方式畫出來,能點(diǎn)亮小燈泡的連接方式和不能點(diǎn)亮小燈泡的連接方式都要畫出來;可以將學(xué)生畫出來的連接方式,貼在黑板上。此時(shí),學(xué)生肯定想知道,到底怎樣連接,為什么要這樣連接。教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生觀察小燈泡的內(nèi)部結(jié)構(gòu),帶著問題,學(xué)生的學(xué)習(xí)效率和積極就會(huì)大幅度提高。知道各個(gè)電路元件的結(jié)構(gòu)后,教師再次讓學(xué)生嘗試點(diǎn)亮小燈泡,對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行檢驗(yàn)與鞏固。學(xué)生從經(jīng)歷錯(cuò)誤嘗試到正確連接比直接正確連接,對(duì)知識(shí)的記憶更加深刻[6]。
在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,老師要用一種賞識(shí)的、鼓勵(lì)的、肯定的眼光來評(píng)價(jià)學(xué)生進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)活動(dòng),哪怕實(shí)驗(yàn)活動(dòng)失敗了。如果實(shí)驗(yàn)活動(dòng)成功了,要讓學(xué)生充分體驗(yàn)到成功的喜悅,并且要把學(xué)生在實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中遭遇到失敗和困難轉(zhuǎn)化成學(xué)生再思考、再探索的、再學(xué)習(xí)的動(dòng)力。
實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展,讓課堂教學(xué)內(nèi)容更加豐富,帶給學(xué)生科學(xué)探索的方法,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,從生活實(shí)踐中感受科學(xué)學(xué)習(xí)樂趣,并將所學(xué)習(xí)到的科學(xué)知識(shí)應(yīng)用于生活的方方面面。將課堂與生活緊密聯(lián)系,生活中的現(xiàn)象蘊(yùn)含科學(xué)道理能用所學(xué)科學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋。反過來,課堂所學(xué)的科學(xué)知識(shí)、科學(xué)思維、動(dòng)手能力能應(yīng)用于生活,解決生活中遇到的科學(xué)問題。教師更加需要立足于學(xué)生興趣進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展,讓實(shí)驗(yàn)推動(dòng)學(xué)生向著科學(xué)領(lǐng)域不斷邁進(jìn),放手讓學(xué)生盡情體驗(yàn),帶給學(xué)生全新的課堂學(xué)習(xí)感受。