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放手体验,尽情感知
——小学中年段科学课堂实验活动开展策略

2022-10-01

新教育时代电子杂志(学生版) 2022年27期
关键词:科学知识现象科学

陈 蓉

(南京市高淳区淳溪中心小学 江苏南京 211300)

引言

小学科学是一门以观察实验为基础的学科,通过实验活动的开展,能够让学生的实验探索精神得以养成,动手能力得以提高。学生通过实验能感受到科学学习的乐趣,进而使学生自主学习能力得以提升,带给学生主动学习科学的源动力。尤其对于中年段学生而言,实验是其科学学习的重要载体,也是其感受科学真实、现实,并在头脑留下深刻印象的重要方法。教师更加需要结合学生的实际情况,不断探索实验活动开展策略,把实验活动组织好,让学生在课堂中有序进行实验活动,动手动脑,积极体验,经历科学探究的过程,让学生在实验活动中感受科学学习的无尽乐趣,为学生的终身发展奠定基础[1]。

一、中年段科学课堂实验活动开展重要性

中年段的学生经历过几年的科学学习,他们的观察能力、动手能力已经得到了很大提高,也具备了一定的实验探究能力。新课标要求:科学课程要培养学生的核心素养,要求学生在学习科学课程的过程中,逐步形成适应个人终生发展和社会发展所需要的正确价值观、必备品格和关键能力[2]。

在科学探究方面:新课标要求中年段学生要在教师的引导下能够从具体现象与事物的观察、比较中,提出可探究的科学问题,能够尝试做出自己的假设,设计简单的探究计划,能够用语言简单描述实验现象并根据实验现象得出结论。要达到新课标的要求,就必须开展好实验活动。但是这个年龄段的学生注意力易分散,实验能力有待提高,因此,要求教师运用一些可行的教学策略,起到事半功倍的效果。

科学课堂教学的开展不再局限于理论知识的传授,而是让学生结合实验理解科学知识的由来,让学生对科学知识予以更深层次的理解。这就让学生的科学知识学习变得简单易懂,让学生在不知不觉的实践中形成严密逻辑的思维能力。其次,通过实验活动的开展,课堂教学内容更加丰富,学生更加感受到科学课堂的乐趣,对于推动学生的学习积极性大有裨益,是学生实现科学可持续学习的重要方法。此外,借助实践活动的开展,学生能够通过自己的双手进行实践操作,能够让学生的体验感更为真切,带给学生真实的科学“触摸”之感。

二、中年段科学课堂实验活动开展策略

1.细致观察,详细记录

科学实验活动的开展要坚持从观察入手,通过细致观察的引导,让学生了解实验开展所需要关注的内容和方面,引导学生通过观察得出相应的科学结论,从而推进学生科学探究活动的进行[3]。

比如,在进行“热空气和冷空气”教学过程中,教师给同学们演示了一个有趣的实验,使用卡纸剪一条纸蛇,将纸蛇放在火焰上方约10厘米处,点燃蜡烛对着蛇尾的斜面,同学们可以观察到纸蛇传动后蜡烛熄灭。在开展实验之前,教师给每位同学发了一张小卡片,卡片中有相应的观察表格,包括实验内容、不点燃蜡烛前现象、点燃蜡烛后现象,这就让同学们的观察过程分成不同的环节,同学们完成表格的过程便是对实验细节细致观察的过程。最后,教师还将卡片收回,了解同学们的观察记录,有针对性地进行实验调整。

跟低年级相比,中年段科学课堂的观察有以下几个特点:观察前有目的、有计划;观察过程中需要边观察、边记录;观察结束需要在全班交流汇报。比如,在进行“土壤的成分”教学过程中,观察花园土这个环节,首先让学生预测花园土的成分是什么。这就为接下来观察花园土设定了目标,找花园土中是否有自己预测的成分。在观察花园土的时候,学生边观察边把结果记录在气泡图中。观察结束,教师请一些同学将气泡图展示给其他同学,同学在汇报过程中发现自己的没找到的成分,丰富完善自己的气泡图。

仔细观察,描述、记录观察到的现象,也是提高学生思维能力的有效途径。比如,在进行“纸”教学过程中,有一个环节:比较几种不同类型纸的吸水能力,实验方法很简单,用胶头滴管滴一滴红色水,需要注意水滴的高度和水滴的大小保持一致。学生按照要求进行了该实验活动,接下来就是观察水滴扩散的面积。在这里,作为一名科学教师就要思考,如何让学生细致观察呢,如何才能比较出水滴在纸上的扩散面积,而不仅仅用语言描述哪种纸的面积大,哪种纸的面积小。采用的策略是利用实验记录单要求学生将观察到的水滴扩散面积画出来。这样的设计不仅让学生在观察过程中有目的、有任务,还能为后面比较纸的吸水能力提供具体的证据(如表1)。

表1 不同类型纸的吸水能力

2.亲手操作,感知过程

让学生亲手进行实验操作,不仅是学生动手能力提高的重要方法,还能够让学生通过自身的参与感受实验过程的乐趣,并让学生通过实验操作体会不同材料的应用方式,达到开阔学生眼界的目的。

比如,在“固体热传递”教学过程中,分别给同学们发了蜡烛、金属汤匙、试管夹、酒精灯、火柴等材料,让学生参与实验活动。让同学点燃蜡烛,并在汤匙前端、中端和末端分别递上蜡油,待其凝固,此时点上酒精灯,用试管夹夹住汤匙,并观察酒精灯对汤匙的加热现象,了解不同位置蜡烛的融化情况。通过这样的实验过程,同学们能够用手感触到热的传递效应,也观察到了蜡烛熔化的先后顺序,对于热的传递有了更为直接的感触,参与科学实验过程带给学生直接的实验体验。

在教学“声音的产生”一课时,为了让学生弄清楚声音产生的原因,教师设计了一系列的实验活动,如弹拨橡皮筋、弹拨钢尺、敲击鼓面、敲击音叉等。学生动手,边做边观察记录现象,在弹拨橡皮筋的时候,发现橡皮筋在发声时上下来回运动;弹拨钢尺发现钢尺在发声是也是上下来回运动;敲击鼓面,小鼓发出声音,鼓面的纸屑上下来回运动;敲击音叉后,音叉发出声音,用手触碰,手感觉到麻麻的。通过实验活动,学生就能轻松发现这些发声物体的共同特征,最后归纳出声音产生的原因是物体的振动。实验活动的有效开展,让原本复杂的问题变得容易理解。

在科学课堂,学生获取的不仅仅是科学知识,比知识更重要的是学生的科学思维以及动手实践能力。根据科学知识设计学生喜闻乐见的科学活动,创设愉快的教学氛围,引导学生在实验活动中掌握科学知识,培养科学思维,提高实践能力。比如,在“土壤的成分”教学中,土壤中有空气这个科学知识的时候,教师设计了一个简单的观察实验:将板结的土块放入水中,引导学生观察土块放入水中的一瞬间的现象,然后让学生描述观察到的现象,根据现象得出结论。学生很容易就观察到土块放入水中有气泡产生,说明土壤中有空气。相信这个知识点会深深印刻在学生的脑海中,实验活动让学生获得科学知识的过程变得生动有趣。基于此,这就要求教师在教学中创造更多机会,让孩子亲手操作,感知过程[4]。

3.延伸生活,体味乐趣

科学实验活动的开展并不局限于课堂之上,生活中的很多现象和材料都可以与科学实验相结合,只有让科学实验的开展延伸到生活之中,让学生在生活中体味实验开展的意义,让生活材料应用到实验之中,才能让科学实验活动开展更为有效。

比如,在进行“液体和气体的热胀冷缩”教学过程中,并没有局限于课堂实验,来让学生了解热胀冷缩现象,而是让学生从生活中观察热胀冷缩现象的表现,带动学生感受热胀冷缩现象利用方式。水银温度计会因为温度升高而“胀”,这种温度计通过液柱上升的方式来进行温度显示;夏天的电线会因为温度升高而下垂,架电线时不能拉得太紧;自行车的轮胎在夏天更加容易爆炸,不能充气太足;铁轨在铺设时需要留缝隙等。教师通过生活中学生所熟悉的现象引入,再结合课堂实验活动的开展,都让学生对热胀冷缩现象有了更为深刻的认识。此外,让学生们将生活材料引入到实验之中,通过长时间的热胀冷缩现象观察了解温度对生活材料的影响,让同学们的生活观察能力得到提高,使科学实验与生活的结合度更为紧密。

生活中家庭小实验是科学课堂实验活动的补充,教材中有些实验活动无法在学校内完成,需在家中在家长的帮助下完成。例如,苏教版三年级上册的“制作肥料袋”,就需要学生在家中制作,然后每天照料、观察肥料袋,把肥料袋的变化记录下来,让学生亲身经历土壤变肥沃的过程,体会到土壤变肥沃的不易,形成保护土壤的意识。

中年段的种植和养殖活动也需要在家中进行一段时间的种植或养殖活动。例如,在进行苏教版科学三年级下册第一单元《植物的一生》教学时,这个单元要求学生通过亲手种植番茄或黄瓜,观察记录植物的生长过程,了解植物的生命周期,认识植物的构造和各部分的功能,为四年级学习植物的营养与繁殖,六年级学习生态平衡打下基础。学生在近2个月的时间里,要亲手种植番茄或者黄瓜,照料它们,观察记录它们的过程。对记录要求做了详细的指导,提供记录表格,表格内容填写完整包括日期、天气、时间、地点、观察对象。学生可以通过画图加文字的方式或者拍照加文字说明;可以观察植物的茎、叶、花、果实,从茎的高度、粗细、叶片的大小、数量、形态的变化以花朵的颜色、形态上做记录;坚持每天观察,如有变化及时记录,没有变化可不记录。学生从播种到收获,按照生长过程依次展开根、茎、叶、花形态的观察和作用的探究,最后概括出绿色开花植物生长过程的共同特征(表2)。

表2 观察日记

通过本次种植活动,学生对植物一生各个阶段的特点有了丰富感性认识,从根、茎、叶、花、果实、种子都有了全面了解。种植作业不仅提高了学生的观察能力,也使他们养成了乐于长期观察记录的好习惯,同时体会到蔬菜种植的不易,对学生形成热爱植物、爱惜粮食的价值观有巨大的推动作用。

4.巧用评价,提升自信

科学实验活动的有效开展,还在于学生是否有足够的自信。三、四年级的学生是形成自信的关键时期,他们受到老师表扬或鼓励时学习劲头明显提高。这就要求教师在每堂课中要努力发现学生的赏光点,关注到每一位学生。只要有一点点进步,或者有好的想法,就要及时表扬。恰如其分的表扬能调动学生学习的积极性,增强自信心[5]。

例如,《浮力》一课中研究影响物体的沉浮因素时,教师抛出问题:哪些因素会影响物体的沉浮?学生会想到越重的物体越容易沉,越轻的物体越容易浮。学生根据回答,可以归纳出物体的质量是影响沉浮的因素。教师继续引导,轮船质量很大,为什么可以浮在水面?部分学生可能会想到物体的体积也会影响沉浮。这时,教师就可以对学生的回答给予表扬,表扬他们会思维灵活,肯动脑筋。接下来具体研究质量和体积是如何影响物体的沉浮的,在研究质量的时候,教师引导学生思考在这个实验中保持不变的量是什么,需要改变的量是什么。学生根据教师提供的材料(相同大小的空心球、橡皮泥、电子秤等)设计实验方案,然后在全班交流实验方案,发现问题及实验设计的闪光点,最后形成完善的实验方案。这个过程中教师是引导,学生是主导。教师要积极地启发学生思考,让科学课堂生动活泼,让学生的思维发生碰撞,这样的科学课堂是吸引学生的,是有活力的,是对学生终身发展有利的。

又有如,在执教《点亮小灯泡》一课时,第一环节是,提供导线、电池、小灯泡,让学生尝试用这些材料让小灯泡亮起来。这个实验活动对女生来说,有一定难度,她们在平常的生活中对电可能不像男生那么感兴趣,动手能力欠缺一点。此时教师的鼓励、表扬可能会让她们更加积极的动手尝试。教师可以要求学生将连接的方式画出来,能点亮小灯泡的连接方式和不能点亮小灯泡的连接方式都要画出来;可以将学生画出来的连接方式,贴在黑板上。此时,学生肯定想知道,到底怎样连接,为什么要这样连接。教师顺势引导学生观察小灯泡的内部结构,带着问题,学生的学习效率和积极就会大幅度提高。知道各个电路元件的结构后,教师再次让学生尝试点亮小灯泡,对所学知识进行检验与巩固。学生从经历错误尝试到正确连接比直接正确连接,对知识的记忆更加深刻[6]。

在实验活动中,老师要用一种赏识的、鼓励的、肯定的眼光来评价学生进行的实验活动,哪怕实验活动失败了。如果实验活动成功了,要让学生充分体验到成功的喜悦,并且要把学生在实验活动中遭遇到失败和困难转化成学生再思考、再探索的、再学习的动力。

结语

实验活动的开展,让课堂教学内容更加丰富,带给学生科学探索的方法,引导学生从实验活动中,从生活实践中感受科学学习乐趣,并将所学习到的科学知识应用于生活的方方面面。将课堂与生活紧密联系,生活中的现象蕴含科学道理能用所学科学知识进行解释。反过来,课堂所学的科学知识、科学思维、动手能力能应用于生活,解决生活中遇到的科学问题。教师更加需要立足于学生兴趣进行科学实验活动的开展,让实验推动学生向着科学领域不断迈进,放手让学生尽情体验,带给学生全新的课堂学习感受。

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