注重生活化的实验设计,让科学课堂走向深处
2022-05-30田建平
田建平
《義务教育科学课程标准(2022年版)》明确指出,探究和实践是科学学习的主要方式。因此,在小学科学教学中,实验教学就显得尤为重要。于是,做实验成了科学课堂的标配:我们兴起了一股实验热潮,凡是教材上的实验我们都做,或演示、或分组。但这种“为了实验而实验”“为了探究而探究”的实验教学有时并不能充分调动学生的主观能动性,没有引导学生进行有意义的思考。学生只是按照课本或者教师的要求进行实验操作,进而得出教材上给出的结论。笔者认为,科学教师应该根据具体的教学任务,视具体情况,从学生身边的日常生活出发,充分利用身边的各种资源,为学生创造一个良好的生活化的学习氛围,激起学生的好奇心和求知欲,引导学生主动地去探究,让学生在实验探究中丰富科学知识、积累生活经验、发展科学思维,进而不断提升学生的核心素养。
一、生活化的实验导入凸显“驱动性”
现在科学课的教学模式仍旧传统,还是以传授科学知识为主,探究实验为辅。教师在课上讲的较多,学生动手实践的时间太少,很多实验由于时间仓促,学生只能草草结束,这也导致部分学生逐渐失去学习科学的兴趣。因此创设生活化的实验导入,需要从学生的兴趣入手,利用科学实验真实、直观、形象、生动等特点,增加学生的亲切感,让学生更加感兴趣。再加之很多实验用品就是我们生活中的用品,因此生活化的实验导入,从生活中的现象入手,从生活中的实际问题出发,这样不仅容易让学生形象生动地掌握课本上的科学理论知识,而且能提升学生的实际动手能力和创造能力,促使科学探究的真正发生,使学生变被动学习为主动学习,让科学课堂更加高效。
例如,在教科版三年级下册《种子发芽了》这课的教学中,上课伊始,笔者就带领学生在校园里搜集不同植物的种子,观察它们的生长状况。这些校园里司空见惯的植物,学生搜集得很认真,观察得很仔细。正式开始上课,学生纷纷拿出自己在学校搜集或者在家里和小区搜集到的种子,迫不及待地讨论起来。这时,笔者适时用PPT出示讨论要求:“观察不同植物的种子,向你的小伙伴说说你搜集的种子的特点,小组可以选择1~2种种子给其画像,并在旁边标注你所了解到的关于它的知识。”整堂课上,学生研讨氛围浓烈,有的小组的学生不仅画出了种子的图像,还根据自己的生活经验,画出了不同植物生长的图鉴;汇报时,学生也不时有所补充。这样一节本不太好上的科学课从学生的生活出发,调动学生的积极性,从而使整堂课详实而又精彩。
二、生活化的实验设计注重“层次性”
义务教育阶段的科学课程应突出体现基础性、普及性和发展性,使科学教育面向全体学生,让不同层次的学生都能在科学课堂上得到不同的发展。每个学生都是一个独立的个体,在成长过程中都有自己独特的生活环境。因此生活化的实验设计,教师要充分考虑和尊重学生的个体需求,面向全体学生,让不同层次的学生能参与到课堂中来。根据维果茨基的最近发展区理论,只有基于学生现有的认知能力,通过生活化的实验设计,把不同层次学生的最近发展区转化为现有发展区,才能真正做到因材施教。
例如,六年级下册《用显微镜观察身边的生命世界》这一单元的教学,实验设计之初笔者就引导学生通过对身边生活化材料的观察,逐步将实验分为三个层次:稍低层次的学生只需要掌握显微镜的正确使用方法,能观察现有动植物标本载片;中层次的学生则要求制作洋葱表皮;高层次的学生则可以制作细胞吸水和失水实验。在学习完关于显微镜的操作之后,笔者便要求学生带一些自己想要用显微镜观察的物品到学校。有的学生带了芝麻、大米,有的学生带了洋葱、番茄,还有的学生带了树叶、花朵、蚂蚁和蚊子,等等。学生利用显微镜分组观察自己所带的物品,并将一些发现以绘画的形式记录了下来,在接下来的分享会上学生见识到了身边神奇的微观世界。而后,笔者又给每个小组分发了不同的细胞玻片供其观察。这时,一些动手能力稍强的学生已经不满足于观察现成的玻片,他们提议:要利用自己带的材料制作一个临时玻片。之后,在笔者的指导下,很多小组成功地制成了临时玻片并观察到相应的细胞。最后,笔者又鼓励他们尝试进行细胞的吸水和失水实验,但这些实验难度系数明显较高,只要极少数学生愿意尝试,而笔者对此也没有做统一的要求。可见,结合学生身边的材料进行生活化的实验设计,不仅让学生真切地感受到身边的微观世界,还让不同层次的学生都能有所发展,使其实验操作技能和科学素养得以提升。
三、生活化的实验器材增强“操作性”
科学实验器材的选择不仅仅只是为了完成实验活动,更是为了让学生在课后时间利用所学到的科学知识进一步去探究,不断丰富学生的科学素养,提升学生利用所学知识解决生活中问题的能力。因此,创新实验器材的选择不但可以更加直观地呈现实验现象,而且还可以帮助我们节省课堂实验环节的时间。我们要根据实验的内容和目的,合理地选择实验器材,以帮助我们达到更好的教学效果。
如三年级下册《声音的奥秘》这一课中,有这样一个实验:学生通过敲击小鼓,观察纸屏上吊着的小球出现的现象,尝试说出其中的道理。这个实验的目的是:将看不到的耳膜的振动,用纸屏的振动来类比,通过敲鼓到纸屏振动到小球的振动的过程,从而建立声音传播的因果关系。但这样的方式使用起来实验效果并不是非常明显,于是笔者在纸屏的左右方各加了一根燃着的蜡烛,这样通过小球的跳动和蜡烛火焰的跳动,帮助学生更好地建立声音传播的因果关系,将声音向各个不同方向的传递这种看不见、摸不着的情况转化为实在的蜡烛和小球的跳动。
再如,四年级上册《热的传递》一课,教材提供的方法是:在汤匙上滴三滴蜡,再用试管夹夹住,在酒精灯上分别从汤匙的前端和中间开始加热,观察不同位置上蜡烛熔化的情形。其缺点有二:不安全,实验现象不明显。笔者通过学习并反复实验之后优化了器材:热传导演示器(在铁架台上固定一根铁棒,在铁棒上用蜡烛固定四根火柴棒,从一端开始加热)。教材上从中间加热的实验,笔者只需要把火柴放在两端,中间空出即可。创新优化实验器材后其优点有二:一是安全性高,二是现象更加直观明显(观察火柴掉下远比观看蜡烛熔化明显)。
在日常的科学教学中,我们要更好地利用科学课实践性强这一特色,充分利用学校、家庭以及学生身边的社会资源,从学生熟悉的生活化的场景和现象入手,结合学生的元认知,不断创新优化我们的实验设计,充分调动学生的主观能动性,让学生积极思考、大胆假设,勇于动手探究,尝试推理论证,从而让科学课堂变得更加生动、高效,不断增强学生的素养,发展学生的科学思维。
(作者单位:江苏省南京市雨花外国语小学 本专辑责任编辑:苏少伟)