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拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是新課改背景下廣泛應(yīng)用于小學(xué)科學(xué)學(xué)科的教學(xué)策略,對突出課程知識要點(diǎn)、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)均具有重要意義。但在實(shí)際教學(xué)中,有些科學(xué)教師沒有充分挖掘拓展實(shí)驗(yàn)的教學(xué)優(yōu)勢,導(dǎo)致科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在許多不足之處。比如,拓展性實(shí)驗(yàn)課程的內(nèi)容缺乏新意、教學(xué)主題超綱、實(shí)驗(yàn)選材困難等等?;诖?,本文從豐富選題途徑、調(diào)控實(shí)驗(yàn)難度、拓展材料來源、創(chuàng)設(shè)趣味情境、設(shè)置思考問題、落實(shí)多元評價(jià)等角度入手,探究應(yīng)用拓展性科學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效策略。
一、豐富選題途徑
對于拓展性實(shí)驗(yàn),教師首先要確定教學(xué)的主題。富有教育意義的主題可以總領(lǐng)教學(xué)全局,為實(shí)驗(yàn)活動的開展打下良好的基礎(chǔ)。但在實(shí)際教學(xué)中,許多科學(xué)教師缺乏選題靈感,布置的拓展性實(shí)驗(yàn)只是在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡單的改編,本質(zhì)上屬于“新瓶裝舊酒”,難以給學(xué)生帶來新穎的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。因此,教師首先應(yīng)當(dāng)豐富選題途徑,引入多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路,為拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)施做好鋪墊。
首先,教師可以關(guān)注與科學(xué)有關(guān)的公眾號,這些公眾號會定期發(fā)布一些富有趣味性的科學(xué)實(shí)驗(yàn),教師可以參考這些公眾號的發(fā)布內(nèi)容,從中遴選適合小學(xué)生的課程,作為拓展性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)主題,這樣不僅能延伸小學(xué)科學(xué)的教學(xué)層次,也能讓實(shí)驗(yàn)課程充滿新意。其次,教師可以多觀看科教頻道,這些頻道會科普一些教材以外的科學(xué)知識,善于從人們不常關(guān)注的日常生活中挖掘問題,進(jìn)行針對性的科學(xué)求證。教師可以節(jié)選這些電視節(jié)目的片段,將其作為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題,推動拓展性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施。其三,科學(xué)教師可以利用豐富的網(wǎng)絡(luò)資源,從科學(xué)網(wǎng)站中搜索素材,選擇符合小學(xué)生認(rèn)知水平的實(shí)驗(yàn)課題。
二、調(diào)控實(shí)驗(yàn)難度
有些科學(xué)教師組織的拓展性實(shí)驗(yàn)沒有取得理想的教學(xué)效果,主要是因?yàn)榻處煕]有控制好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度。小學(xué)生對一些陌生、新奇的科學(xué)知識會產(chǎn)生強(qiáng)烈的探究興趣,但他們的閱歷尚淺,實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)不足,在實(shí)驗(yàn)過程中經(jīng)常會產(chǎn)生手足無措的學(xué)習(xí)感受。因此,若拓展性實(shí)驗(yàn)課程不符合學(xué)生的認(rèn)知水平,必然會起到弄巧成拙的教學(xué)后果。因此,教師應(yīng)當(dāng)采用合理的思路,把控好實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)難度,讓學(xué)生能更好地沉浸在科學(xué)探究學(xué)習(xí)之中。
首先,教師應(yīng)貫徹“以生為本”的原則,不要選擇過于超綱的科學(xué)問題。比如,科學(xué)課程通常會涉及到牛頓力學(xué)的問題,基于課程特點(diǎn),有些教師選擇了有關(guān)“滑輪組”的實(shí)驗(yàn)課程。期望學(xué)生能通過拓展性實(shí)驗(yàn),忽略摩擦力的影響,研究出動滑輪的省力特點(diǎn),并從中總結(jié)出“滑輪組的省力公式F拉力=(N為物體重量與動滑輪總重之和)”。但在實(shí)際教學(xué)中,許多學(xué)生根本不了解動滑輪組的組裝原理,直接卡在拓展性實(shí)驗(yàn)課程的第一步,導(dǎo)致后面的教學(xué)計(jì)劃全部夭折。因此,教師應(yīng)當(dāng)根據(jù)學(xué)生的實(shí)際學(xué)情,調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)的難度,不要制定過于高難的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)。比如,對比學(xué)習(xí)動滑輪與一組定滑輪的組裝,對比二者之間的用力差別。比起前一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)明顯更符合學(xué)生的學(xué)習(xí)水平。
其次,教師選擇的拓展性實(shí)驗(yàn)課題應(yīng)當(dāng)貼近教材的內(nèi)容。比如,在四年級下學(xué)期,學(xué)生會學(xué)習(xí)有關(guān)電學(xué)的知識。其中會涉及到簡易電路、電路的故障問題、電路的連接問題、導(dǎo)體和絕緣體的特點(diǎn)等等。因此,教師可以參考教材中“安裝照明電路”實(shí)驗(yàn)課程,適當(dāng)拓展關(guān)于串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的拓展實(shí)驗(yàn)。這些實(shí)驗(yàn)的探究難度雖然有所提升,但并未超出學(xué)生的理解上限。并且,該實(shí)驗(yàn)與教材課程的聯(lián)系十分密切,具有良好的教學(xué)意義和挑戰(zhàn)價(jià)值,能有效提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
三、拓展材料來源
拓展性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施難點(diǎn)之一在于材料的收集,雖然拓展性實(shí)驗(yàn)大多與教材中的課程有關(guān),但卻不在規(guī)定的教學(xué)大綱范疇之中。因此,學(xué)校的實(shí)驗(yàn)器材庫通常難以滿足教師的特殊教學(xué)需求。針對以上問題,科學(xué)教師想要有效開展拓展性實(shí)驗(yàn),首先要解決實(shí)驗(yàn)材料的來源問題。
教師要從日常生活入手,積極拓寬思維,搜集有用的實(shí)驗(yàn)材料。教師可以呼吁學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)材料的整理活動之中,做生活中的有心人,將一些看似無用的生活廢品收集起來,用于科學(xué)實(shí)驗(yàn)的材料儲備。例如,學(xué)習(xí)教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《船的研究》的課程時(shí),關(guān)于船體的制作,可以選擇廢木塊、塑料瓶、泡沫塊、易拉罐等無用的材料。教師可以提前準(zhǔn)備幾個(gè)紙箱,提醒學(xué)生不要隨意丟棄使用完畢的生活物品,而是要根據(jù)物品的性質(zhì),將其做好分類,為拓展性實(shí)驗(yàn)課堂的開展做好準(zhǔn)備。通過這種方式,不僅能起到廢物利用的教學(xué)效果,還能培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)責(zé)任態(tài)度,讓學(xué)生能更加珍惜自己收集的實(shí)驗(yàn)材料。
四、創(chuàng)設(shè)趣味情境
興趣是學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,對于拓展性科學(xué)實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)當(dāng)貫徹趣味引導(dǎo)、寓教于樂的教學(xué)原則。因此,教師可以采用創(chuàng)設(shè)情境的教學(xué)方式,通過富有趣味性、真實(shí)感的教學(xué)情景先聲奪人,在第一時(shí)間吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨后,再循序漸進(jìn)地開展實(shí)驗(yàn)課程,引導(dǎo)學(xué)生沉浸在良好的實(shí)驗(yàn)氛圍之中。
以教科版小學(xué)科學(xué)六上《能量》的教學(xué)為例,教師可以組織“能量控制”拓展實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)之前,教師可以通過多媒體設(shè)備,播放以下視頻,構(gòu)建良好的教學(xué)情境:在生活中有一種“自動門”,學(xué)生在學(xué)習(xí)有關(guān)聲學(xué)和光學(xué)的科學(xué)課程時(shí),能接觸到“聲控”系統(tǒng)和“感控”系統(tǒng),了解到“自動門”可以通過感控光線和聲波,起到開門和關(guān)門的目的。在此基礎(chǔ)上,教師繼續(xù)展示情境,布置教學(xué)懸念,如果在一個(gè)炎熱的夏天,當(dāng)清晨天氣涼爽時(shí)開窗通風(fēng),當(dāng)氣溫升高時(shí)想要讓窗戶自動關(guān)閉,該如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)控制目標(biāo)?根據(jù)第一個(gè)情境的展示,學(xué)生可以聯(lián)想到光控、聲控等思路,體現(xiàn)出富有邏輯性的科學(xué)思維。根據(jù)學(xué)生的思考,教師引出本次拓展實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)目標(biāo):(1)“溫度傳感器”。該傳感器在熱水、溫水、冷水中的變化,對窗戶開關(guān)調(diào)節(jié)能起到哪些影響作用。? ?(2)“光控窗戶”。隨著光線的變化,窗戶能根據(jù)光敏電阻的調(diào)節(jié)性,調(diào)整玻璃的明暗度,從不透光轉(zhuǎn)變?yōu)橥该?。由此,借助教學(xué)情境的鋪墊,教師再為學(xué)生展示能量控制裝置的組裝實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生就能產(chǎn)生濃厚的探究動力。
五、設(shè)置思考問題
關(guān)于拓展性實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)方式,需要有條不紊地規(guī)劃好每一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。如果教師只讓學(xué)生按照演示過程模仿實(shí)驗(yàn),就會重新步入傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的誤區(qū)。對此,教師可以采用問題引導(dǎo)的教學(xué)方式,通過設(shè)置多樣性的思考問題,幫助學(xué)生梳理實(shí)驗(yàn)思路,確定不同的研究目標(biāo)。這樣才能讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)更具有條理性,提高學(xué)生的探究效率。
首先,教師可以針對單一的科學(xué)知識作為提問的主線。比如,學(xué)生在三年級階段學(xué)習(xí)了有關(guān)“水”和“空氣”的知識后,教師可以組織“水的表面張力”這一拓展性實(shí)驗(yàn)。為學(xué)生準(zhǔn)備滴管和硬幣,讓學(xué)生將硬幣平放,在表面不停地滴上水滴。教師可以提問學(xué)生:你認(rèn)為滴多少水,水會從硬幣上流落?有些學(xué)生認(rèn)為可能只需要幾滴就足夠。但通過實(shí)驗(yàn),學(xué)生會驚奇地發(fā)現(xiàn),明明已經(jīng)滴入大半滴管的水液,水仍舊沒有從硬幣上流淌下來。通過這種方式,可以巧妙地引出水的表面張力這一概念。隨后,教師繼續(xù)提問學(xué)生,將大頭針放在水杯中,它會沉下去還是會浮在水面?學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),觀察漂浮在水面上的大頭針,能進(jìn)一步了解到水的張力的存在。最后,教師再提問,在水中添加不同的物質(zhì),是否能造成水的張力的變化?隨后,讓學(xué)生在水中分別添加洗潔精、糖、鹽等物體,查看大頭針在水面的沉浮變化情況。由此,教師以“水的張力”作為主題,通過問題串聯(lián)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),可以幫助更好地理解科學(xué)知識,加深學(xué)習(xí)記憶。
其次,教師可以在課程教學(xué)的基礎(chǔ)上,結(jié)合思考問題,適當(dāng)進(jìn)行拓展延伸。例如,學(xué)生在學(xué)習(xí)教科版科學(xué)六下《物質(zhì)的變化》時(shí),會了解有關(guān)廚房的科學(xué)知識。當(dāng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中接觸并嘗試應(yīng)用小蘇打、白醋之后,教師可以用調(diào)侃的語氣提問學(xué)生:大家清洗過廣口瓶了嗎?為什么廣口瓶在裝完小蘇打之后,會變得特別干凈呢?通過問題的啟發(fā),小學(xué)生會迅速注意到學(xué)習(xí)的盲點(diǎn),產(chǎn)生新的疑問,從而認(rèn)真思考小蘇打與去污有什么直接性的聯(lián)系。在此基礎(chǔ)上,教師可以趁熱打鐵,就“小蘇打的去污性質(zhì)”作為拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主題,并提出一系列的思考問題,作為學(xué)生的探究學(xué)習(xí)任務(wù)。比如,小蘇打是否能有效清理餐桌上的污漬?小蘇打是否能有效清理茶壺中的茶銹?小蘇打是否能有效清理餐具上的油污?以此類推,將課程教學(xué)與學(xué)生的日常生活合理地融合為一體,充分促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)聯(lián)想,活躍學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新思維。
六、落實(shí)多元評價(jià)
由于拓展性實(shí)驗(yàn)教學(xué)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的創(chuàng)新嘗試,教師和學(xué)生之間通常需要一定的磨合時(shí)間,其中難免會出現(xiàn)一些教學(xué)問題。對此,教師應(yīng)當(dāng)重視教學(xué)評價(jià)環(huán)節(jié),并落實(shí)多元評價(jià)的方式,及時(shí)找出拓展性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)問題,為接下來的實(shí)驗(yàn)課程做好教學(xué)改進(jìn)工作。
首先,教師應(yīng)當(dāng)積極組建實(shí)驗(yàn)社團(tuán),讓學(xué)生在小組合作的狀態(tài)下進(jìn)行探究。學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中,可以從其他組員身上汲取經(jīng)驗(yàn)、取長補(bǔ)短。通過這種方式,可以保證拓展性實(shí)驗(yàn)?zāi)苊鎸θw學(xué)生,讓所有學(xué)生都能參與其中,不會在學(xué)習(xí)中掉隊(duì)。在此過程中,也有助于完成互評活動,根據(jù)其他人的交互評價(jià),從中挖掘出每個(gè)人的優(yōu)點(diǎn)與不足之處。
其次,對于拓展性實(shí)驗(yàn),教師應(yīng)當(dāng)重視過程性評價(jià)。教師可以通過移動設(shè)備,將整個(gè)實(shí)驗(yàn)課堂拍攝下來,進(jìn)行重放和復(fù)盤,從中觀察每一名學(xué)生的實(shí)驗(yàn)狀態(tài)。由此,教師可以實(shí)時(shí)掌控學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,保證評價(jià)結(jié)果的客觀性與準(zhǔn)確性。
最后,教師應(yīng)當(dāng)以激勵(lì)性的評價(jià)為主。評價(jià)內(nèi)容要突出學(xué)生的閃光點(diǎn),不要過于苛責(zé)學(xué)生犯下的錯(cuò)誤。同時(shí),教師要根據(jù)學(xué)生出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)問題,找出合理的解決方案,讓學(xué)生能不斷精進(jìn)自己的實(shí)驗(yàn)水平,形成優(yōu)秀的學(xué)習(xí)價(jià)值觀。
科學(xué)技術(shù)是推動社會發(fā)展的主要?jiǎng)恿?,通過拓展性實(shí)驗(yàn)優(yōu)化小學(xué)科學(xué)教學(xué),可以培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)意識,激發(fā)學(xué)生的科學(xué)探究興趣,鍛煉學(xué)生的動手實(shí)踐能力。對此,教師應(yīng)當(dāng)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)主題,通過情境、問題等多種方式構(gòu)建高效的教學(xué)環(huán)境,充分展現(xiàn)科技的內(nèi)涵與魅力,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)沉浸感,讓學(xué)生在引人入勝的拓展性實(shí)驗(yàn)課程中強(qiáng)化動手能力、深化科學(xué)思維,培養(yǎng)學(xué)生優(yōu)秀的科學(xué)核心素養(yǎng)。