科學的實驗材料設計要有結構性,有結構的材料就是指經過教師精心設計的典型材料的組合。這樣的材料組合符合學生的年齡特征和認知規律,具有代表性、生活性、真實性,能有效激發學生的探究興趣,培養學生的探究能力,促進他們知識的形成。下面,我就如何在科學實驗中選擇實驗材料談談自己的淺見。
一、選擇的材料要有代表性,不能讓人產生歧義
教師在選擇實驗材料時,要遵循以下原則:第一,材料是否必須需要。第二,材料是否有爭議。如教學《食品包裝袋上的信息》一課時,課前我安排學生收集常見的食品包裝袋,結果課堂上出現以下情況:1.食品包裝袋品種太多,五花八門;2.食品包裝袋上的信息量大,有的信息不是教材需要的信息,導致學生的實驗探究受到干擾;3.有的食品包裝袋上無生產廠家和生產日期。于是我馬上調整教學思路,選擇信息完全的“老爸豆腐干”和無生產廠家、生產日期的食品包裝袋讓學生進行統一觀察。通過討論、識別,學生知道到了如何才能正確購買食物,我趁機滲透食品安全法制教育,收到了良好的教學效果。第三,材料的選擇要關注實驗的有效性。如教學《壓縮空氣》一課時,書上的實驗是將注射器吸好空氣,用橡皮堵住出口,讓學生體驗“空氣可以被壓縮”。但教學時有學生懷疑空氣在壓縮的過程中是不是跑到橡皮里去了,結果我費了很多時間解釋橡皮里沒有空氣,導致教學效果低效且無序。課后我進行了反思,發現問題出在材料的選擇上。那么,怎樣才能讓學生沒有疑問,真正感受到空氣是可以被壓縮的呢?我把注射器的針頭用焊錫焊死,實驗前將注射器里裝上水進行壓縮,發現水不能流出來,然后請學生探究、體驗空氣是可以被壓縮的。這次實驗效果明顯,學生的注意力指向空氣體積的變化,沒有人再懷疑漏氣的問題,使學生在輕松愉快的氛圍中獲取了知識。因此,教師提供給學生有結構性的探究材料要立足揭示科學概念的基礎上,體現探究材料的引導性和趣味性、科學性。
二、選擇的材料要有生活性,讓學生體會科學源于生活
實踐發現,實驗材料的選擇脫離學生的生活,學生的注意力就會被分散,探究興趣就會被阻斷,探究樂趣就會減退。《小學科學課程標準》中要求:“科學探究是重要的社會實踐活動。小學階段科學概念的建構強調從學生熟悉的日常生活實際出發,探究活動盡量與生活中的實際應用相聯系。”因此,實驗材料的選擇應從生活中常見的材料入手,既能引發學生探究科學的興趣,又能給學生啟示——科學就在自己身邊,只要認真觀察和思考,就會發現很多科學現象。
如教學《溶解》一課時,教師按照書上的要求為學生提供食鹽、高錳酸鉀、酒精、小蘇打、面粉等實驗物品,并給每樣物品標上號碼和設計相應的表格。課堂上,當出現小蘇打和面粉時,教師費了很多時間進行解釋,學生還是茫然,因為學生對小蘇打和面粉接觸較少。最后,教師只好一步步詳細地指導學生完成實驗,使學生獲取相應的科學知識。而另一位教師在執教本課時,所用的教學方法不一樣,課前讓學生帶家里能夠找到的可以和水混合的物品到課堂上來。開始上課時,教師用白糖做了一杯白糖水后問學生:“白糖跑哪里去了?白糖的顆粒是怎么沒有的?”教師通過問題,引出本節課所要教學的新知。然后教師繼續說道:“老師看看你們帶來的物品是不是也像白糖這樣能溶解。”于是學生拿出自己帶來的白糖、紅糖、冰糖、味精、花椒、胡椒、雞精、醬油、醋、飲料等物品進行探究活動,最后學生發現有的物品可以溶解,有的物品溶解一些,而有的物品不能溶解。教師引導學生進行這樣的探究實驗,既突出了溶解的概念,又使學生通過努力獲取了知識,體驗到科學源于生活的理念,明白生活中的很多現象可以利用科學知識進行解釋。不同的教學設計、不同的教學思路,雖然都取得相同的實驗效果,但后一位教師的教學更有利于促進學生科學素養的形成。
三、選擇的材料要有真實性,引發學生的探究興趣
在科學實驗教學中,教師應給學生提供有結構性的材料,使學生對材料產生好奇,進而操作、探究這些材料。因此,教師可對實驗材料進行設計和加工,增加實驗材料的真實性和趣味性,使學生接觸實驗材料時便能享受科學探究之樂。如教學《空氣有重量》一課時,書中的實驗是將兩個氣球吹成同樣大小,然后拴好,掛在筷子的兩端并調整平衡,接著用針把其中的一個氣球扎孔,使氣體從氣球里流出,最后筷子失去平衡,說明空氣有重量。這樣的實踐操作影響因素有很多,不確定的因素也有很多,而且不易成功。我在執教本課時,將實驗材料進行了如下改進:將筷子換成天平,將氣球換成籃球,并制作了一個帶氣針的氣球。實驗時,先將充滿氣的籃球放在天平上并調整平衡,再將帶有氣針的氣球扎進籃球的進氣口,由于籃球和氣球的氣體有壓力差的緣故,所以空氣由籃球跑進了氣球里。然后取下充滿氣的氣球和氣針,將籃球再放到天平上,天平失去平衡,說明空氣是有重量的。這樣的實驗材料改進,增強了學生的探究興趣和學習欲望。
綜上所述,教與學是一個不可分割的整體。因此,科學實驗中,教師應為學生提供有結構性的材料,指導學生有效完成探究實驗,并以一個平等研究者、促進者的身份參與學生探究活動的全過程,讓每一個學生親歷探究,真正提高課堂教學的效率,使學生的身心得到健康發展。
(責編 藍 天)