淺談科學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)

《小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》指出：“科學(xué)探究是科學(xué)學(xué)習(xí)的中心環(huán)節(jié)。科學(xué)探究能力的形成必須緊密結(jié)合科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，通過動(dòng)手動(dòng)腦、親自實(shí)踐，在感知、體驗(yàn)的基礎(chǔ)上內(nèi)化形成。”著名大教育家杜威也認(rèn)為，學(xué)生只有通過“做”才能學(xué)到知識(shí)，提升探究能力，獲得經(jīng)驗(yàn)。毋庸置疑，科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)、具有實(shí)際可操作性的實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力必不可少的途徑之一。因此，科學(xué)教師必須精心組織好平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。下面，我結(jié)合具體實(shí)例，談一談科學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

一、實(shí)驗(yàn)的材料設(shè)計(jì)要有結(jié)構(gòu)性

實(shí)驗(yàn)材料的結(jié)構(gòu)性，是指實(shí)驗(yàn)材料的構(gòu)成和搭配。實(shí)驗(yàn)材料具有結(jié)構(gòu)性，不僅能幫助學(xué)生揭示和教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的各種現(xiàn)象，而且符合小學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，使他們能通過這些材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)課上，通常都有多種實(shí)驗(yàn)材料，各種實(shí)驗(yàn)材料之間具有一定的內(nèi)在聯(lián)系，可以為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提供比較直觀的現(xiàn)象或數(shù)據(jù)，從而啟發(fā)學(xué)生的思維，使他們發(fā)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中的規(guī)律，建立正確的概念。

例如，著名科學(xué)教師吳京鈞教學(xué)《沉與浮》一課時(shí)，吳老師要求學(xué)生把啤酒瓶蓋、石塊、紙片、木塊等實(shí)驗(yàn)材料放入水中觀察沉浮。這是一組非常典型的、有結(jié)構(gòu)性的實(shí)驗(yàn)材料，學(xué)生觀察到以下現(xiàn)象：石塊沉入水底，木塊浮在水面上，紙片先浮在水面上后沉到水底，啤酒瓶蓋因放置方法不同而有的沉有的浮。吳老師通過有結(jié)構(gòu)性的實(shí)驗(yàn)材料讓學(xué)生感受什么是沉、什么是浮，引發(fā)學(xué)生產(chǎn)生不同的看法和爭(zhēng)論，從而使他們得到正確的沉與浮的結(jié)論。

二、實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容設(shè)計(jì)要難易適中

心理學(xué)家維果斯基的“最近發(fā)展區(qū)理論”指出：“教學(xué)應(yīng)著眼于學(xué)生的最近發(fā)展區(qū)，為學(xué)生提供難度適宜的內(nèi)容，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮其潛能，超越其最近發(fā)展區(qū)而達(dá)到下一發(fā)展階段的水平。”因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中最重要的不是那些已經(jīng)規(guī)定好的操作步驟和已知的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，而是學(xué)生平時(shí)已初步感知卻沒有形成正確概念的知識(shí)，甚至是與學(xué)生意識(shí)中意思完全相反的知識(shí)。現(xiàn)在很多教師為了保證一節(jié)實(shí)驗(yàn)課的順利進(jìn)行，往往對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)非常細(xì)致，唯恐學(xué)生出現(xiàn)偏差，得不到正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果。這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生沒有機(jī)會(huì)獨(dú)立思考，更沒有機(jī)會(huì)按自己的思考操作，導(dǎo)致學(xué)生興趣索然，無法實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的。因此，實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容要注意難易適中、便于操作，只有學(xué)生的興趣被激發(fā)，他們才會(huì)樂于思考、深入探究。

例如，著名科學(xué)教師管淑君教學(xué)《空氣占據(jù)空間嗎》一課時(shí)，管老師先把一個(gè)紙團(tuán)塞入玻璃杯底，然后將玻璃杯口朝下壓入水中。在杯子從水中拿出來之前，管老師先讓學(xué)生猜測(cè)：“杯底的紙團(tuán)是否會(huì)濕？”班級(jí)中絕大部分學(xué)生認(rèn)為水一定會(huì)流到杯中，把紙團(tuán)弄濕。當(dāng)然，也有少部分學(xué)生認(rèn)為紙團(tuán)不會(huì)濕，但說不出原因。隨后管老師指導(dǎo)學(xué)生分組做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興致勃勃，實(shí)驗(yàn)效果非常明顯——全班沒有一個(gè)學(xué)生的紙團(tuán)被水弄濕，學(xué)生的臉上都露出了驚訝的表情。然后管老師指導(dǎo)學(xué)生分小組討論交流，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)效果明顯，學(xué)生的討論非常激烈。管老師再適時(shí)加以點(diǎn)撥，使學(xué)生深刻理解了“空氣會(huì)占據(jù)一定空間”的知識(shí)。

三、實(shí)驗(yàn)的操作過程要?jiǎng)邮謩?dòng)腦

小學(xué)科學(xué)“做中學(xué)”理念指出：“看過的會(huì)忘記，做過的才會(huì)記住。”傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師演示實(shí)驗(yàn)給學(xué)生觀看，這種做法比較注重實(shí)驗(yàn)取得的結(jié)果，忽視了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究的過程和探究能力的培養(yǎng)，導(dǎo)致學(xué)生只能被動(dòng)地接受教師傳授的知識(shí)。因此，我們必須轉(zhuǎn)變實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，將學(xué)生由實(shí)驗(yàn)的旁觀者變?yōu)閷?shí)驗(yàn)的參與者，使我們的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與培養(yǎng)學(xué)生的探究能力結(jié)合起來，讓學(xué)生自主地參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)。教師不僅要讓學(xué)生親自動(dòng)手參與實(shí)驗(yàn)，還應(yīng)為學(xué)生參與、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造條件，鼓勵(lì)學(xué)生大膽構(gòu)思、大膽創(chuàng)新，使學(xué)生的探究能力不斷得到發(fā)展與鍛煉。

例如，教學(xué)《小車的運(yùn)動(dòng)》一課時(shí)，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)所需的器材比較多，對(duì)時(shí)間的要求也比較高，所以我通過演示向?qū)W生展示小車運(yùn)動(dòng)的快慢跟什么因素有關(guān)，但沒想到實(shí)驗(yàn)演示下來效果非常不好。于是在另一個(gè)班級(jí)中，我轉(zhuǎn)換思路，為學(xué)生準(zhǔn)備了實(shí)驗(yàn)材料袋，里面有需要的各種材料。在教學(xué)中，我先提出“小車運(yùn)動(dòng)的快慢與什么因素有關(guān)”這一問題，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行猜測(cè)。學(xué)生提出了許多假設(shè)，如小車運(yùn)動(dòng)的快慢與拉力的大小有關(guān)、與小車的重量有關(guān)、與接觸面的粗糙程度有關(guān)等。我以這些問題為突破口，讓學(xué)生選擇一個(gè)自己感興趣又有能力研究的問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，從而確定了實(shí)驗(yàn)研究的主題。通過交流、討論等環(huán)節(jié)，我指導(dǎo)學(xué)生制定、完善科學(xué)的探究方案，并引導(dǎo)學(xué)生嘗試用控制變量對(duì)小車運(yùn)動(dòng)的快慢進(jìn)行研究。如探究小車運(yùn)動(dòng)的快慢與小車的重量大小有關(guān)時(shí)，只能改變小車重量的大小，而不能改變其他任何因素。此時(shí)，教師的作用是引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)如何設(shè)計(jì)科學(xué)的實(shí)驗(yàn)，且要給予學(xué)生充足的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。這樣既能培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生的探究能力，又為以后的實(shí)驗(yàn)教學(xué)做好了鋪墊。

古人云：“授之以魚，不如授之以漁。”科學(xué)是一門以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的課程，實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要途徑。因此，科學(xué)教師必須轉(zhuǎn)變觀念，將學(xué)生從傳統(tǒng)的看實(shí)驗(yàn)、聽講解轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)手動(dòng)腦做實(shí)驗(yàn)，并充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，發(fā)展學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、勇于創(chuàng)新、勇于探索的實(shí)踐精神。

（責(zé)編 藍(lán) 天）