摘 要:科學實驗課就是讓孩子親歷整個科學過程,提高實驗效果要做到以下幾點:猜想的提出,是通向科學理論道路的必要環節;教師為學生提供合適的、有結構的材料是學生進行探究學習的基礎和關鍵;教師不失時機提供機會,讓學生自主探究,引領學生體驗科學;最終通過交流和總結,使學生真正理解科學。
關鍵詞:實驗; 猜想; 材料; 自主探究
中圖分類號:G623.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)6-074-001
科學實驗課就是讓孩子親歷整個科學過程,注重讓孩子自己動手、動腦發現,重視孩子親身的體驗和感受,在實驗探究過程中培養孩子的科學態度、科學精神和科學的思維方法。作為一名科學課教師,應如何適提高實驗效果呢?通過學習實踐,我認為必須更新教育觀念,做到有所為,有所不為,還學生一片“自由天空”,引領學生親歷科學之旅。
一、猜想,是“搞科學”道路上的第一步
猜想的提出,是通向科學理論道路的必要環節。有許多科學猜想,比如蘋果為什么落地?“哥德巴赫猜想”,這種猜想過程,對于科學發現、科學概括往往是非常起作用的。當學生有了強烈的求知欲望時,教師應順水推舟,提交任務,調動學生原有的知識經驗,開發學生的內在潛能,給學生充分的時間,鼓勵他們大膽去猜想,從各個角度去思考。學生進行猜測后,要求學生說出自己是怎樣想的或猜測的理由。這樣既可以培養學生良好的思維習慣,又使學生交流了提出假設的思維方法,相互之間受到啟發,并使學生明白提出的假設不是憑空亂猜的。要讓學生都參與到學習過程中來,就必須鼓勵每個學生對問題的結果進行大膽的猜測和假設,允許學生出現任何結論,對學生提出的各種猜測加以肯定或鼓勵。
二、提供“有結構”的材料,是親歷科學的關鍵
為學生的學習提供“有結構的材料”是學生解決科學問題,獲得科學知識,提高探究能力的基本載體,是學生感受科學與生活的聯系,體驗科學價值的重要資源。課堂教學中,組織不同的材料或對相同材料的不同組織,學生經歷學習的過程就截然不同,學習材料的選擇與組織往往會影響學生對科學知識的理解和探究能力的形成。因此,在探究學習中,教師為學生提供合適的、有結構的材料是學生進行探究學習的基礎和關鍵,是提高課堂教學效率的重要保障。
首先要確定提供的材料是否有必要,接著就要考慮準備的材料有沒有問題,去掉有爭議的材料。如《物體在水中是沉還是浮》中,書上的胡蘿卜可以用土豆代替,因為胡蘿卜在水中有時是沉有時是浮。原來的蘿卜在水中浸久了就變沉了。有的老師試教時胡蘿卜是浮的,到了正式上課時變沉了,還有的胡蘿卜原來就是沉的,因此改成土豆會去掉許多不確定的因素。教材中的黃瓜也是這樣,有時候沉有時候浮。因此,教師課前一定要精心檢查準備的材料,防止因為材料的原因而引起學生錯誤的認識。
第二,就是因材料而引起學生過多的關注無關現象。如在沉與浮實驗中,教師為了說明不同密度的物體在水中的沉浮情況不同而選用了兩種密度不同的肥皂,學生的注意力就被引入到玩肥皂泡的游戲中去,而不是關注它們在水中沉浮的問題。材料并不是越多越好,也不是越好玩越好,所以當教師在選用材料時,一定要以一個孩子的心態看:這件材料會影響到課堂中的學習嗎?
第三,就是材料是否最有利于學生認識。如指導學生建立“溶解”的概念時,選擇的材料就應該注意成分單純,溶解或不溶解的現象要明顯,如食鹽、糖、砂、明礬、石膏粉等一類,像麥乳精、洗衣粉、面粉等材料則宜用在鞏固認識溶解的概念上。現在大家都認識到,觀察實驗的材料要有良好的結構,這就是指材料應該是根據學習內容的認知原理精心設計的,有內在聯系的一組。因此,教師提供學生有結構的探究材料,要立足提示科學概念,體現探究材料的引導性和暗示性。
三、讓學生自主探究,引領學生體驗科學
學生要探索大自然的秘密必須通過親身的實踐和行動,教師不能包辦代替。學生的創造力是無窮的,教師所做的是千方百計地為學生創設自主探索科學知識的實踐機會,做好引路人。
教師不失時機提供機會讓學生自主設計實驗并自己操作、觀察現象、分析探究問題,從而學習科學知識。在學生設計實驗時,教師不要進行多余的干預,更不能讓學生照圖索驥。事實證明讓學生像科學家那樣自己設計一些實驗,是的確有成效的。
學生自行設計實驗,只要實驗目的明確恰當合理,就應放手讓學生自己去實驗而不應千篇一律,統得過死。“教師根據教學目的,教學要求精心設計材料,要言不煩,一兩句話加以引導,下面就可以給孩子以自由。”在這特殊的自由時空里,學生無拘無束,可以想自己所想,做自己所做。如《斜面》一課,根據提供的材料,讓學生圍繞斜面是否省力這一問題去思考,設計出探究的方案并探討方案的可行性,再給予充分時間自行展示小組實驗。匯報時看到了可喜的一面:除了書上的方法外,有的小組只用一塊木塊通過改變木塊傾斜的角度分別用測力計測出拉力并記錄,比較數據發現了斜面有省力作用,坡度越緩越省力,坡度越陡越費力;有的小組實驗時測出當斜面坡度為90度時,不省力也不費力;有的小組通過擺木塊發現坡度越大,小木塊下滑的速度就越快。無疑這些探索給學生帶來深刻的體會,得到的結論是多樣的,但都是真實的。
四、通過交流和總結,使學生真正理解科學
人的思維在一起碰撞、摩擦則不僅會使思想像火花一樣活躍,還會使思想更豐富、更完善。學生通過探究活動,在積累了大量的科學表象之后,教師應及時組織學生交流研討,將潛藏在學生頭腦中的表象進行梳理分類、分析綜合、歸納提升,最終形成科學的概念,使之成為今后進一步學習的基礎。在學生交流過程中,不僅要求描述探究的結果,更要強調學生描述探究的過程和方法。在學生交流過程中,教師可抓住時機“興風作浪”,有意識地挑起學生的爭論,促進學生獨立思考、明辨真偽、以理服人。
總之,教師在實驗教學中應細心呵護孩子們的好奇心,引領他們走進科學圣殿,真刀真槍地去做科學,讓孩子們去經歷、去體驗那些對于人類而言已經認識,而對孩子而言是未知的、經典的、再次認識過程,從而放飛學生的心靈,智慧得到升華。