如何設(shè)計(jì)有梯度的科學(xué)實(shí)驗(yàn)

小學(xué)科學(xué)課是以知識探究為核心，教師在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮學(xué)生的主體地位，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的內(nèi)容和形式要符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。針對不同年級的學(xué)生，在指導(dǎo)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的過程中，教師首先要把握好“度”，尤其是在三、四、五年級的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)指導(dǎo)上，更要體現(xiàn)出“教”、“扶”、“放”的程度。作為安貞學(xué)區(qū)科學(xué)組組長，我與組員們結(jié)合朝陽區(qū)“科學(xué)學(xué)科科學(xué)訓(xùn)練策略的研究”課題，針對三、四、五年級的三節(jié)實(shí)驗(yàn)課，對指導(dǎo)學(xué)生的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有益的探索。

一、教師的示范引路與提供必要的材料相結(jié)合——教

在教授三年級《熱空氣》一課時(shí)，學(xué)生在此之前已經(jīng)接觸過五個(gè)對比實(shí)驗(yàn)：流動的水、空氣占據(jù)空間、空氣與生命、砂和黏土、水能溶解一些物質(zhì)。本節(jié)課開始，教師是以演示對比實(shí)驗(yàn)：酒精燈燃燒后產(chǎn)生的熱空氣使塑料袋上升，而如果沒有酒精燈燃燒后產(chǎn)生的氣體支撐塑料袋就會下降，證明“熱空氣比冷空氣輕，會上升”。此時(shí)，教師提問誰可以再設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來證明這個(gè)結(jié)論。在教師沒有提供實(shí)驗(yàn)材料前，學(xué)生們難以有新的設(shè)計(jì)思路。此時(shí)教師及時(shí)提供給他們多種材料，如小風(fēng)車、紙蛇等，學(xué)生的設(shè)計(jì)思路一下子打開了。

不難看出，教師的指導(dǎo)起到了“示范”和“引路”作用，讓學(xué)生們模擬教師的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，比較符合三年級學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

二、教師的有機(jī)鋪墊與補(bǔ)充設(shè)計(jì)相結(jié)合——扶

教師在教授四年級《飲食與健康》課時(shí)，重點(diǎn)讓學(xué)生設(shè)計(jì)檢驗(yàn)食物中脂肪的實(shí)驗(yàn)。先復(fù)習(xí)檢驗(yàn)蛋白質(zhì)的實(shí)驗(yàn)過程：燒、聞——刺鼻的氣味，洗、摸——粘粘的感覺。讓學(xué)生認(rèn)識到檢驗(yàn)一種成分可以有多種方法。然后以3個(gè)問題作為設(shè)計(jì)的“扶手”，先弄明白“脂肪是什么”，再去猜想“生活中哪些食物含有脂肪”，然后思考如何檢驗(yàn)食物中的脂肪。

教師通過水跡與油跡的對比，給學(xué)生們適當(dāng)?shù)闹笇?dǎo)，讓學(xué)生明確脂肪留下的痕跡與水跡不同，再次為學(xué)生的自主探究作了鋪墊，體現(xiàn)了教師的“扶”。

三、學(xué)生的選材與相互評價(jià)相結(jié)合——放

五年級的《滑輪》課，研究滑輪組。首先復(fù)習(xí)定、動滑輪及其作用，然后提問：如果把定滑輪和動滑輪組合起來，你認(rèn)為它們會有什么作用呢？學(xué)生猜想后，教師繼續(xù)提問：要研究滑輪組的作用，你需要哪些材料？選擇材料的環(huán)節(jié)，學(xué)生們頭腦中已經(jīng)有了初步的設(shè)計(jì)。然后，提供學(xué)生們需要的材料，讓他們進(jìn)行書面設(shè)計(jì)。在進(jìn)行匯報(bào)交流過程中，教師對一組學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評價(jià)，在評價(jià)的過程中，學(xué)生們?nèi)￠L補(bǔ)短，使各自的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)更加完善。在這個(gè)過程中，教師把時(shí)間、空間留給了學(xué)生，充分體現(xiàn)教學(xué)的放。

四、教師設(shè)計(jì)不同梯度的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單

教師對不同年級的“教”、“扶”、“放”，不僅僅體現(xiàn)在課堂中教師對學(xué)生的具體指導(dǎo)，還體現(xiàn)在對實(shí)驗(yàn)報(bào)告單的設(shè)計(jì)上。

三年級的報(bào)告單：研究問題是教師提出來的，實(shí)驗(yàn)材料也是教師提供的，并附有簡筆畫，無形中降低了學(xué)生設(shè)計(jì)的難度。對于假設(shè)，教師把“如果看到……的現(xiàn)象，就說明……”的啟示提供給學(xué)生，適合此年齡段學(xué)生學(xué)習(xí)的實(shí)際水平。

四年級的報(bào)告單：問題也是教師直接提出，但沒有給學(xué)生提供材料，因?yàn)樗麄円延幸欢▽?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)。先讓學(xué)生們進(jìn)行猜想，然后將討論的想法畫在報(bào)告單中，再進(jìn)行交流與完善。

五年級的實(shí)驗(yàn)報(bào)告單相對于三、四年級的就開放多了，要求學(xué)生自己完成的內(nèi)容也多：讓學(xué)生們自主提出問題，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，自主完成報(bào)告單的填寫；在小組討論中完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；在學(xué)習(xí)評價(jià)過程中，完善自己的設(shè)計(jì)。由此，可以看出五年級的學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)力爭科學(xué)。他們不需要教師再給予過多的幫助，實(shí)驗(yàn)報(bào)告單上體現(xiàn)出了教師的“放”?！?/p>

（作者單位：北京市朝陽區(qū)南沙灘小學(xué)）

編輯 王宇華