小学科学实验教学初探

姚国华

摘 要:科学(3~6年级)课程标准指出:小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。而科学素养的培养离不开科学实验,如何开展小学科学实验教学呢?一要利用生活材料进行实验教学,二要创设情景,让科学实验更加贴近学生的生活,三要建立家庭型的科学探究实验室。

关键词:小学科学;实验教学;生活材料;实验探究

中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1009-010X(2009)09-0055-02

科学(3~6年级)课程标准指出:小学科学是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程。而科学素养的培养与小学生的积极参与是分不开的。小学科学教育提倡关注小学生对周围世界的探究兴趣,用符合小学生年龄特点的方式学习科学,提倡科学课程贴近小学生的生活。让科学教学走进学生的生活,既符合新课标的要求,又符合小学生的年龄特征。小学科学实验教学必须要运用各种实验器材,虽然在学校的实验室里拥有各种各样的标准配套器材,然而这些器材毕竟远离学生的生活实际,对他们来讲甚至是可望而不可及的。那么,我们该如何开展实验教学呢?笔者认为可以从以下几个方面入手。

一、利用生活材料进行实验教学有利于培养学生的科学素养

课堂教学要将知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观的培养有机地融合。所以,我们在课堂教学中既要充分地利用知识与技能这一载体,让学生在学习科学的过程中发展技能,同时又要注意过程与方法,不要搞成模式化,要通过实施科学探究性的教学让学生们经历基本的科学探究过程,学习科学探究的方法,发展初步的探究能力。再者我们的科学教学应该渗透在学生的科学活动当中,要让学生在学习中不断地形成尊重事实、探索真理的科学态度,继而形成科学的世界观。

科学素养的培养不仅仅是指我们的课堂教学,更应该包括学生的生活。课堂教学与生活有着密切的联系,一方面生活是课堂教学的起点,又是课堂教学的归宿。另一方面课堂教学又不同于一般的生活,它是基于历史与现实指向个体未来的可能生存与发展的一种生活。较好体现“以学生发展为本”的课程理念;让学生真正体会到课堂源于生活,又高于生活。

要让我们的科学实验教学更加贴近于学生的生活,借助一定的生活器材是一种行之有效的方法。在科学实验中,我们的大部分老师会选择实验室里的标准化器材,而较少地使用生活中的一些常用器材。如装水就必定用烧杯,而不用一般的玻璃杯或碗等。的确,教学中尽可能多地使用专门的实验器材,或许能使学生的实验操作更加规范,更加接近于科学意义上的探究。然而,这样做的最终结果却使我们的学生远离了科学、远离了探究。就会使他们觉得科学探究就是实验室里的规范化实验,离开了学校,就意味着不必再进行科学探究了。而发明创造那更是科学家的事情,与我们无关。这也就与我们培养学生“科学素养”的目标相背离。所以说,为了使我们的科学实验更加贴近学生的生活实际,应该让学生多使用随处可见的生活材料,如装水用普通杯子,搅拌可用筷子,量杯可用自制的刻度杯代替等等。这样,有兴趣的学生就完全可以利用课余时间做进一步的科学探究。同时,在收集器材的过程中也是对知识的一个学习过程,对能力的一个提高过程。

如在《比较水的多少》一课中,我们所用的材料是大小不一的矿泉水瓶,而不是直接使用实验室里的量杯或量筒,这样做的好处之一就是能让学生觉得科学探究离我们的生活并不遥远,只要我们留意,随时都能开展研究。又如在《物体在水中是沉还是浮》一课中,我们所借助的实验器材是萝卜、橡皮、小铁钉、牙签、蜡烛、啤酒瓶盖,盛水的工具也是用饭盆、脸盆等这些每个人家中都能找到的物品,使学生真正感觉到科学探究实验其实就在我们身边。

二、创设情景,让科学实验更加贴近学生的生活

小学科学教学的目的之一就是培养学生的自主探究能力。而自主探究能力的培养离不开环境的因素。创设一定的探究情景,可以引导学生进行自主探究。而创设探究情景的目的在于发挥它的激励、启发、点拨、反馈功能。而情景的创设又以问题情景为前提,问题要以情景为基础,设计的问题或情景能不能引起学生的关注,让学生感悟到情景中的问题,并且产生探究和解决问题的欲望。其次,问题要点出思维的起点,才能够拨动学生的思维;再者,教师要创造条件让学生提出问题。

在学生探究过程中,教师要善于捕捉学生思维的闪光点,恰当的评价可以激励学生探究学习的步步深入;引发学生提出问题,经历发现问题和提出问题的过程,使各个探究环节相扣相连逐渐深入;调动学生对话,达到培养学生学会倾听、沟通、提取信息、分析整合信息的能力的目的。并由此营造一个宽松的开展科学探究实验的环境,让学生在实验中展开想象的翅膀,去发现,去讨论,去创造。在学生进行科学实验的过程中,教师既是学生的学习伙伴,与学生共同发现、共同协商解决科学实验中出现的诸多问题;同时又是学生开展科学实验的指导者,恰当的点拨,又使学生领略由百思不得其解到茅塞顿开之愉快。教师要把发现的机会、思考的空间、时间还给学生,而不是牵着学生走。学生们经历了科学实验的一个较完整过程,在构建新知识的同时,科学素养得以培养。

俗话说:兴趣是最好的老师。当学生对自己所从事的活动感兴趣了以后,他的潜能就会得到激发,他的自主探究意识就会随之而涌现。科学实验可以激发学生进行科学探究的兴趣。在如今的新教材中,编者为我们创设了许多“趣味实验”,使趣味实验系列化、多样化。只有当创设的科学探究情景进入学生的“最近发展区”,并且在内容上具有“挑战性和探索性”,学生才能在已有认知的基础上激发创新欲,积极与同学、与教师互动合作,提出问题、探究问题、解决问题,从而不断发展和完善自己的知识结构与创新能力。所以,我们创设了许多生活化情景,设计出与此相关的实验探究,使我们的教学内容更真实、亲切,更能体现“从生活走向科学探究”的理念。

例如,在上《相貌各异的我们》一课时,我们用多媒体演示,通过改变人脸部的某个细小的特征,如眼睛、嘴形等,马上就会出现一个效果完全不一样的脸型。这个小小的改变,立即激起了学生的学习兴趣,孩子们兴致勃勃地玩起改变脸型的游戏。接着,又在老师的鼓励下孩子们提出了十几个自己想研究的问题。又如在上《神奇的小电动机》一课时,如果老师只是简单地让学生去研究电动机,那他们的研究兴趣可能不会很浓,于是我在上课时就让学生自己带一件装电动马达的玩具,如小汽车、船模等,并以此为载体,让学生开展对电动机的研究,由于学具都是学生自己带来的,所以他们玩起来就特有劲,且实验的操作也非常细致。这样的实验效果远远超出了简单的师生互动实验。

三、建立家庭型的科学探究实验室,让科学实验教学延伸到学生的日常生活中去

诺贝尔化学奖获得者李远哲说过,动手能力实际上是动脑能力,做实验时你先要深刻地动脑思考,真正起作用的还是动脑。所以,实验教学不仅是“做中学”,还要“做中思”,只有重视实验方法的教育,才能有效把握实验的关键点,使学生真正参与到科学实验中来。

科学的探究过程不应局限于课堂,而应延伸到学生的日常生活中去,而小学生家庭型科学实验室的建立,正好可以解决这个问题。所谓小学生家庭型科学实验室主要是指在老师的指导下,学生可以在家中或学校收集一些实验材料,如小石子、铁钉、螺母、饮料瓶等生活中的物品,再配备(自制、购买或借用)一些最基本的测量仪表和装置,如温度计等,从而成立了实用性很强的小学生家庭型科学实验室。而它的建立,能使学生进行科学实验活动的范围得到进一步的拓展,可以让学生随时随地开展科学实验活动。此外,家庭里的冰箱、杆秤、体温表等可以做许多实验,也是小学生家庭型科学实验室的重要组成部分。这样,学生不仅能在学校实验室里开展科学研究,在课外、在家中也能像科学家那样去探究、去发现。

学生一旦建立了属于自己的小型科学实验室,就能在开展科学实验的时候,有更多的动手机会。从而突出了学生“做中学”的科学教育理念,对科学探究活动的开展及思维品质的提升、创新能力的形成都具有十分重要的意义。

我们身边的许多东西都是重要的实验资源。一些生活中的常用物品如剪刀、老虎钳、铁丝、废报纸等,甚至是一些废弃的电池也都是我们要收集的对象(废电池我们可以在“用电磁铁检验电池有没有电”的实验中用到)。廉价的日常用具更是重要的实验资源,家庭的数码相机、DV摄像机、电视机、计算机等也能成为我们很好的实验资源。事实上,很多廉价的日常用具在训练动手能力方面比实验室仪器要有效、实惠得多!利用它们来充实我们的实验室,可以突破时间、空间上的限制,让学生以丰富多彩的形式感受科学实验,体验科学实验。

可以说利用手边材料、废旧材料和玩具等,更容易引起学生知觉的集中,引发认知的兴趣和欲望。例如,关于“光和影”的实验探究中,用手电筒作为光源,用一块大的白布作为背景,然后让学生自主探究光和影的关系,这样的实验设计的巧妙之处在于:学生不但在课堂上可以做,回到家里也照样可以继续开展类似的研究。在实验中学生可能会经历失败的过程,这没有关系,可以让他们改变实验方法或改换实验器材重新进行实验。

【责任编辑 张桂英】