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对提高小学科学教学有效性的探讨

2023-08-09林奕婷福建省泉州市安溪县第十小学

教育 2023年22期
关键词:科学探究实验

林奕婷 福建省泉州市安溪县第十小学

培养综合应用型人才,是我国学校教育在新时期的首要目标。科学的教学内容更贴近学生,不仅可以拓宽他们的知识视野,还可以训练他们对事物的观察力,达到提高思维能力的目的,从而为推动学生全面发展提供强有力的保证。科学课程要为学生提供足够的科学探究机会,并让其在与科学家一样从事科学探究时养成尊重事实和善于怀疑的科学态度。这是新课改背景下对小学科学课程所标记出来的一种新概念,加之小学科学在小学阶段属于学生的一门重要探究类课程,这就使教师在进行实际课程的教学时,需不断探索与创造新的教学方式,如此才能加强科学探究活动效果。因此,本文研究的内容和提出的策略对于丰富我国小学科学教学模式改革的内容具有理论性意义,对于提升当前小学科学探究活动的有效性具有现实意义。本文对小学科学教学有效性提升策略进行了探究。

一、教学中存在的主要问题

(一)探究的内容不切实际,探究的过程太过形式化

观察目前的小学科学课堂和实验探究活动,发现一些探究主题和探究内容远没有达到学生实际生活的要求,原因是小学科学教师对教学内容、学生科学认知水平、年龄化差异、知识接受能力、探究能力等不甚了解。学生参与程度低、探究活动过程慢、活动操作被教师包办等现象时有发生,这都要求有关教育工作者必须尽快加以关注。

(二)课堂秩序不佳,对学生行为的控制不足

不管是在班级的科学课堂上还是科学实验室里,学生偷拿实验材料、抢好玩的实验道具、损坏未知的实验液体的现象经常发生,这既给学生的安全带来了隐患,又影响了课堂教学秩序。另外,小学生正处于对世界的探索阶段,学习时只想着玩耍与吵闹,对教学内容和注意事项等很容易忽略,很难科学地、正确地进行实验。学习时不听、不看、不练,最终导致科学探究教育成效不高,学习成绩迟迟得不到提升。

二、教学中问题的解决对策

(一)科学实验探索活动与小组合作学习相结合

人们常说:“小合则小成,大合则大成,不合则难成。”由此可见合作的重要性,科学实验探索活动也不例外。那么,怎样科学高效地开展小组合作学习就成了当代小学科学教师关注的重大课题。其实,科学实验探索活动总共有两个环节:一是怎样分配小组的组员;二是怎样分工合作。例如,“种子发芽实验”一课是在学生对于植物生长的基本条件有一定了解的基础上进行的探究学习,通过设计对比实验的方案,探究绿豆种子发芽所必需的条件,学会如何改变和控制条件。课堂伊始,教师通过引导学生对以往在科学课中学习过的植物进行回忆,引出本节课的第一个问题与知识点,激发学生的探究兴趣。教师首先聚焦关于绿豆种子发芽的问题:“绿豆种子的发芽需要什么条件?”教师提示学生根据自己的生活经验做出回答,得出阳光、空气、水等答案。紧接着再让学生思考:“这些都是绿豆种子发芽的必需条件吗?”从而引导学生初步理解“为何在对比实验中只能改变一个条件”。接着,学生要对如何设计对比实验的方案进行学习。在学生理解了实验组与对照组的概念之后,先用其中一个条件“水”作为讲解对象,与其他学生共同完善实验方案,并邀请两位同学上台演示“如何控制和改变实验条件”。通过讲解与实验演示,学生知道实验方案包括以下几个步骤:提出问题、作出推测、提出两组不同的条件、提出两组相同的条件、提出实验的方法。在“设计种子发芽实验”的环节,教师要求学生对“如何制定小组的实验方案”进行讨论,填写实验方案表,并用画图或文字的方式表达出控制和改变条件的方法。小组讨论结束后,每组同学都派出代表对本组设计的实验方案进行分享,并思考该如何做出改进。最后,每组同学根据设计的实验方案领取所需的实验材料进行实验,并在课后坚持观察与记录,填写实验记录表。再如,教师教学“用浮的材料造船”一课时,通过回顾上节课独木舟的不足,引发学生思考改进独木舟,思考更多做船的材料和不同的船体结构,引出用浮的材料造船,激发学生对制作竹筏的兴趣。接着,教师引导学生按“问题—设计—制作—测试—改进”的过程开展活动,有效培养学生的“工程与技术”素养。另外,教师把研讨问题贯穿在探索环节中,引导学生进行思考和交流。教师需将学生进行科学分工,在进行基本知识学习和造船工具使用学习后,教师按照学生的学习能力分工,共同进行实验操作:造船。在这个协作、自助的学习中,学生通过制作和实验发现浮的材料:竹筏是可以制作成船的,并能承载一定量(螺母)。教师通过对两个小组制作不同船体的研讨,让学生进一步认识到了改变相应结构对船的功能是有影响的,接着再次引导学生投入到对竹筏的改进当中:重新设计,重新选材,重新制作与实验。整堂课,学生经历了一个小小的工程项目学习,设计—制作—试验—再改进的工程过程,学生进一步意识到了船的结构与载重量和稳定性有密切的关系,初步认识到人们的生产生活需求不断提高,能更好地推动造船技术的进步。此外,通过让学生观察摇橹木船和明代宝船,给学生指明新的研究方向,引导学生找出两艘船的优点,借鉴对竹筏的改进,关注学生的数据获得和整理,学会用数据证实自己的猜测。“继续改进自己的竹筏或木排”是课堂的延伸与发展,学生的学习兴趣将得到更大的提升。在新课改的大环境下,教师应该注重教学方式的改变,在课堂上注重学生个体发展,制订相应的课程规划。总之,在教学中,教师应该注重团队协作,使学生能够根据各自的话题进行积极的探讨,扩大自己的知识面。

(二)保持学习兴趣的持久性

要想实现小学科学的有效教学,就必须先唤起学生对于这门课程的浓厚兴趣与求知欲,激发他们的兴趣,确保持久性。一些学生存在对学习只有三分钟热度、注意力不能持久集中等问题,要求教师采取措施使学生由“不得不学”变成“乐于求知”。在这个过程中,要想养成学生良好的学习习惯,教师就要想方设法地激发学生的学习兴趣,如依据课程进行情景教学等。

例如,教师开展科学课“水的蒸发和凝结”时,直观引入,通过让学生观察两杯水发现蒸发和凝结的现象,聚焦问题:水的蒸发和凝结与什么因素有关。接着,学生提出猜想,各小组围绕自己的想法设计实验方案并分享,其他小组补充或质疑,完善科学合理的实验方案。然后,各小组开始实验,收集数据,用实验数据证明自己的观点。最后让学生学以致用,解释生活中的现象。

又如,“温度不同的物体相互接触”这节课以加热牛奶为导入,学生发现可以用热水浸泡实现加热,并对两者温度的变化进行推测。接着展示实验器材,并让学生自主设计和完善实验方案。实验结束后,通过对比所有小组的数据,让学生从中发现课前所做的推测是正确的,追问产生这种现象的原因,然后归纳出原因:热量传递以及传递的方向。最后,在拓展环节,通过视频介绍感温粉末的奇妙之处。在本节课的实验中,教师使用电子温度计让学生能更方便、快速地读取水温,大大加快了实验的进程。

(三)注重科学实验操作

在小学科学教学中,有许多能够激发学生兴趣的简单实验,教师要充分发挥实验对学生的吸引力,使学生能够主动参与到实验操作中。教师要先把实验内容告诉学生,使他们参与到实验器材的准备工作中,并指导他们全程参与实验操作,使他们主动地手脑并用,从实验中学会实验操作步骤及基本方法。实验操作结束后,对实验结论进行概括与总结,使学生学到全新的科学知识。对于学生而言,是一次完整的实验操作,对于学生各方面能力均有提高作用,能培养学生分析问题与解决问题的能力。进行单纯的实验操作时,教师可由学生自行设计实验方案,使他们考虑在实验中要用到什么材料以及该如何进行实验操作,把所想内容记录下来,做完实验操作后,请学生说说自己对实验整体的看法,并进行相应的思考。

例如,教学五年级下册“热在水中的传递”一课时,教师以“烧不破的气球”这一趣味实验导入。在实验过程中,以“思维”为核心,采用比较、分析、描述、归纳等思维方法,由初始的烧杯加热装置进阶至对流管加热装置,实现课堂教学由浅入深的递进,以此引导学生自主得出结论,达成本课教学的目标。

又如,教学“增加船的载重量”时,教师利用货轮图进行导入,引出船的载重量影响因素。学生积极讨论,锁定体积因素来设计方案,学科融合学以致用。多组数据分析得出:相同重量和大小的材料,船的体积越大载重量越大。

(四)借助多媒体技术简化教学难度

科学教学当中有许多要求学生自主探究的内容,此时,教师需要加以引导与疏导,使学生能够开展下一步的知识探究工作。有些探究实验无法在课堂中进行实践,要求教师要有效地发挥多媒体技术优势,借助多媒体向学生展示探究实验的内容与成果。

例如,在四年级下册“植物的生长变化”单元主题教学时,教师不能在课中向学生实际展示,用理论讲解也难以让学生理解,此时,教师可借助多媒体向学生展示植物饮水的过程,使学生真正观察到这一情景。还有“食物链”这样的知识学习均能使学生在多媒体中看到逼真的场景,学生在看到生动有趣的场景时会有更深层次的认识,同时对科学知识有更进一步的掌握。接着,教师组织开展“凤仙花的生长记录”展示活动。通过此项活动,学生一是学会了用播种的方法栽培植物;二是能够基于研究制订观察计划,并用文字、图表、图画、照片、视频等方法收集记录植物生长变化的相关信息;三是进一步利用表格、统计图表等方式整理观察记录的信息;四是能基于观察记录有依据地描述凤仙花一生的生长变化过程及规律;五是保持对植物生长变化及结构与功能的探究兴趣,养成坚持观察并客观记录的科学精神。

(五)坚定学生在学习中的主体性

在科学教学中,教师要创设真实的生活情境,巧用认知冲突启发学生思考;要由浅入深,层层递进推进问题,让学生自主建构逻辑概念;要从现象到本质培养学生的推理能力,拓展学生思维的深度和广度,从低阶思维逐步发展学生的高阶思维。

三、丰富评价方式

新课改要求在科学课程教学中,重视对学生科学素养的培养。而科学素养的形成并非一朝一夕之功,涉及学生的求知欲、对所学内容的吸收和内化、理论与实践的综合应用等。在获得知识技能的同时,还要有一种与自然界相协调的心态以及进行科学探究时必须具备的科学思维等。

为了尽快达成三维教学目标,仅仅依靠期末考试与教师评价是远远不够的,需要从学生主体地位出发,坚持以生为本的教学理念,教师可以结合教师评价、学生自评与互评、定量与定性评价等几种评价方法,以保证评价过程公平、结果客观、内容全面。

开展探究型科学课,发展学生学科核心素养应借鉴多评价主体,其中有家长教师和学生。教师要鼓励学生主动参与到评价中去,并引导他们进行自我评价,让他们认识并主动承担起评价及其他工作中的责任。通过学生自评、互评等活动,学生积极反思,在互评、交流等过程中,了解彼此的所思所想,借鉴彼此的优点,达到优势互补的目的,在促进友好、平等评价关系早日形成的同时,有效提升了学生的综合能力。教学评价时,教师要积极运用学习记录卡、日志等评价方式,指导学生进行自我评价,发展质疑能力和自我反思能力。

科学课要以提问为起点和终点。教师通过创设问题情境引导学生去不断地发现问题、提出问题、解决问题,从而使他们时刻保持强烈的探究欲望与学习热情。

以建构主义教育理论为依据,教师应重视对学生自我认知能力以及除此之外各种能力培养的评估,有效地提高了学生更深层次的理解力和洞察力。

培养综合应用型人才,是我国学校教育在新时期的首要目标。科学的教学内容更贴近学生,不仅可以开阔学生的知识视野,还可以训练学生对事物的观察能力,达到发展思维能力的目的。总之,有效的小学科学课堂教学有助于教学改革的深入发展,但也需要教师的共同努力。教师要在课堂上不断地总结出行之有效的课堂教学,改进课堂教学方法,真正实现有效的科学课堂教学,从而实现教育学生的目的。

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