关于做好科学实验的几点建议
2015-08-18陶武
陶武
《科学课程标准》指出:科学学习要以探究为核心。在科学课堂上,探究的最有效手段就是做实验。而很多老师怕上科学课就是怕做实验,认为做实验是很神秘和很麻烦的事。事实上,只有做好一些必要的准备,做实验一点也不可怕。
一、明确实验目的,提高实验实效
现在很多科学教师都是兼职的,平时主教学科占用了自己大量的时间,在科学课的研究上用的时间相对较少,上起科学课来往往是按部就班,照着科学书上的安排去做实验。由于缺乏精心准备,实验效果往往不理想。比如:听过一节苏教版五年级上册《光的行进》一课,课文安排了一个“小孔成像”的模拟实验(教材第18页),教师则按照书上的指示,一步一步教学生制作。学生们花了十分钟做完了模拟实验盒,拿出来一用效果并不明显(可能是由于教室里光线的原因)。整节课只好草草收场,也没得出个什么结论。其实,这里的模拟实验的目的就是让学生通过自己看到的现象感受到“光是沿直线行进的”这个道理,而并非制作的过程。所以教师花了大量的时间让学生去制作,反而忽略了实验的真正目的,看似学生动手“探究”了,实际是低效的。
其实,教师要是明白了实验设计的目的,在上课前就可以要求学生在家做好模拟实验盒;或者教师也可以事先做好实验材料,上课时讲解示范制作步骤。重点是放在探究小孔成像的特点,为什么会出现倒立的像?这样实验的目的就达到了,学生也真正地进行了探究。
二、重视学生已有经验,把握实验重点
新课标强调“学生是科学学习的主体”“低估儿童学习科学的潜能比高估更可怕”。这就要求科学老师要重视学生,相信学生。学生不是一张白纸,他们的生活经验往往超出我们教师的想象。比如:苏教版六年级上册《登月之旅》一课中,有一组模拟实验研究环形山的形成。一位上课老师在组织做这组实验时,把重点放在了对比上,按书上的要求:①从不同高度扔下大小相同的石子;②同一高度丢下大小不同的石子,比较形成的坑有什么区别。学生们对这个实验一点也不感兴趣,甚至有的同学反问老师:大石子肯定比小石子从同一高度落下形成的坑大,我们早就知道了,这还要做实验吗?
现在是信息社会,学生的信息来源渠道很多,信息量也十分丰富。六年级的同学已经具备了较为丰富的科学知识。科学课上再做哪些显而易见的实验已经不能满足他们的知识需要和探究欲望。其实,这节课如果认清实验的重点,重新设计,效果会好得多。比如:可以这样设计,师:月球上的环形山我们从地球上观测到的是各种各样的,有的很大、有的很小、有的有月牙形的阴影,还有的阴影的面积很大,这些不同的形态是如何形成的呢?老师给你们准备了一些大小各异的石子和沙盘,请你弄出不同的环形山来,并记录下你是怎么做出来的。这里的实验重点放到了“不同的环形山是如何形成的”这个问题上来,更符合学生的知识需求和探究欲望。学生自然就对实验更加感兴趣了。
三、优选实验器材,降低实验难度
1.降低实验材料制作难度
科学实验课离不开实验材料,材料的准备可以说是所有科学老师最头疼的事,准备器材不仅要考虑到教学目标的要求,还要考虑到学生的操作能力。现有的科学教材上很多实验对教师来说材料准备难度较大,而且在操作上对学生来说也有相当大的难度。比如:苏教版五年级上册《电磁铁》的教学中,让学生制作电磁铁看似简单,其实当学生真正做起来时却有一定的难度,线圈怎么绕,电池怎么连都不太好操作,尤其是在实验中还要强调变量的控制,对学生来说就更加难了。一节课下来,往往讨论好的实验根本完成不了,就算勉强完成了,在实验中由于操作不到位往往会产生一些“问题”,这给教学带来一定的麻烦,探究的效率也降低了。如果对实验器材进行重新设计,教师做好电磁铁,在吸管上绑上线圈,这样换起铁钉来十分方便;预留了一段导线,这样学生要研究“线圈多少”这个因素也很方便;两节电池也用纸套套好,换起来也更加方便。实验器材的改进既节省了学生实验的时间,也提高了探究的效率。
2.保证材料的精准性
精准的实验材料会让实验效果非常明显,粗劣的实验器材往往会让实验事倍功半。如在苏教版五年级上册《导体和绝缘体》一课中有个检测不同液体的导电性能的实验,教材出示的是普通的小电珠线路,其实这里要用这样的实验器材效果是很不明显的,普通的小电珠线路很难检测出水的导电性。当学生费尽心思用小电珠线路也不能检测出水的导电性的时候,他们甚至会形成水是不会导电的错误概念。其实,这里只要用发光二极管做发光材料,就能很好地解决难题,实验效果也十分明显。如果教师觉得发光二极管不好制作,用现成的“人体验电球”来替代也是很好的选择。
3.提倡实验材料的开放性
科学课程应具有开放性,这种开放性表现在时间、空间、过程、内容、资源、结论等多方面。如在《降落伞的研究》设计中,教师独具匠心地设计了一个“材料超市”(“材料超市”里摆放着丰富的实验材料,有大小不同的塑料花布、彩色蜡光纸、棉线、蜡线、橡皮、回形针、硬币、剪刀、双面胶等),由学生自主选择,分组研究,制作出了各色的降落伞。这种自助餐式的实验材料,不仅满足了学生的需要,还使学生的创新能力得到了充分的发展。
四、强调思维探究,合理分配实验时间
一堂课只有40分钟,教师要引导学生做很多事情,如制定计划、小组讨论、动手实践、汇报交流等,经常会出现时间不够的情况。有效实验探究活动不仅是学生动手操作上的探究活动,还应包括思维上的探究活动。如苏教版五年级下册《不用种子也能繁殖吗》一课,课的前部分,学生在动手之前足足花了20多分钟的时间进行动脑热身,先是从俗语中发现植物不用种子也是能繁殖的,让学生关注到“繁殖”的多样性。接着教师让学生观察植物,从观察中又发现了问题。要种植的时候教师又提出了更高的要求:带着研究去种植。学生自己选择研究课题、设计研究方案……在动手之前老师刻意安排了很多的动脑活动,只有先动脑了才能去动手。所以本课在讨论、交流的基础上学生对自己要如何动手,为什么要动手都已心中有数,自然真正动起手来就变得高效了。因此,教师必须把学生在探究过程中需要动脑的地方所花的时间考虑进去,合理地分配实验时间,才能提高科学探究的有效性。
五、培养学生能力,注意实验细节
1.实验操作要规范
实验操作的规范程度会直接影响到探究实验结果的准确性,如温度计的读数、量筒、量杯的使用和酒精灯的操作要求等,教师必须让学生明白具体规范的使用方法。通过规范的实验操作和准确的观察方法,使学生获得最科学、最真实的感性认识。
2.组员分工要合理
科学实验教学倡导合作性学习,由于学生之间存在差异,因此应合理搭配,使实验能力强的学生得到更大进步,同时也使实验能力相对弱的同学得到及时的辅导和帮助,获得锻炼与提高。好的分工,让每一个学生的潜能达到最大的发挥的同时,又能增强学生之间的沟通和交往。
3.实验评价要恰当
对于科学探究活动的评价应重在学习过程,重在亲身参与获得感悟和体验。教师要根据每一个学生实验的参与程度、实验操作过程、实验中的表现、能否有自己的见解等内容进行及时评价,同时在学生中也要进行自评和互评,让学生在评价中获得自我肯定。此外,评价也要体现激励性,鼓励学生发挥自己的个性特长,施展自己的才能,努力营造有助于广大学生积极进取、勇于创新的气氛。
4.后续研究要跟上
我们现在很多的科学课,课堂上是一套,课后又是一套,这与学生繁重的语数外作业任务有一定的关系,但不能因此就荒废了科学课后续实验的研究。其实,科学课的后续实验研究并不影响学生其他学科的学习,安排得好还能起到共同促进的作用,关键是要能合理安排。教师事前要为学生后续研究做好充分的安排,考虑周到,学生真正研究起来就省去了很多的麻烦,避免了研究的半途而废。
如何上好科学课,做好科学实验,提高实验效率,还有很多的课题需要不断深入研究。相信只要科学教师做一个有心人,多思考、多实践,一定会既轻松又高效地完成各项实验,实实在在地让学生得到应有的发展。