科學是實驗的科學,小學科學教學需要重視實驗。相比較城市學校來說,農村學校的器材配備不是很理想,但這不應成為忽視科學實驗教學的理由。相反,在農村小學科學教學中以儀器的選擇與使用為教學的導向依據之一,充分發揮科學前輩提出的“壇壇罐罐當儀器,拼拼湊湊做實驗”的思路,可以將小學科學教學推向積極有效的境界。筆者身處農村小學,在科學教學中以儀器使用為主題開展了課題研究,獲得了有益地思考。
教師選擇使用儀器應有引導性
科學教學中要向學生呈現一個實驗,首先涉及到的就是實驗儀器地選擇。對于教師而言,儀器地選擇往往是實驗教材或教參,而對于學生而言,則容易造成一種想當然的印象,即某一個實驗自然要選擇這些儀器。而事實上并非如此,眾所周知,科學教學強調科學探究,農村小學即使硬件跟不上,但在思維尤其是探究思維上并不比別人差,如果在科學探究過程中,在實驗儀器地選擇與使用上用心,可以讓科學課堂收獲頗多。
在“固體和液體”(蘇教版三年級下冊第三單元)的教學中,對于“認識固體”這一內容,教材提出“把這些物品按固體、液體分類”的要求。在這一要求中,“這些物品”就是該實驗中的儀器,這些儀器可以讓學生根據生活經驗去選擇。教學研究顯示學生在此過程中思維會經歷一個雙向的過程:一方面,會根據教材圖片中的物體結合生活經驗去判斷是固體還是液體;另一方面,又會基于生活經驗去尋找出課本上沒有出現的固體和液體。在這一過程中,學生會生成固體與液體的印象,從而為認識固體和液體奠定基礎。在隨后的“研究固體混合前后重量和體積的變化情況”實驗中,更是涉及到一個重要儀器地使用,那就是托盤天平。筆者的研究表明,如果教師直接呈現天平并告訴學生其可以測量質量,那學生只會對天平產生一種外觀上興趣。相反,如果在選擇使用儀器時,能夠注重引導性,即讓學生尋找一個能夠測量質量的儀器,則學生會想到桿秤,而在此基礎上如果教師引導學生的思維,他們會發現桿秤的原理實際上在于杠桿原理(這一原理的名稱不必告訴學生,但可以讓學生生成類似的感性認識),在此基礎上再將天平呈現出來時,學生就會發現其與桿秤的不同,也會發現其特點在于支點兩邊等長。事實上,當學生能夠說出這一認識時,筆者是非常吃驚的,因為筆者以前從來沒有想到學生能夠如此精確地發現兩者的共同點。而由此也表明,如果教師在實驗儀器的使用中注重引導性,對于培養學生地觀察與比較能力有積極效果。
學生教學儀器的選擇
農村小學對實驗儀器地需要并不亞于城市的學生,但由于農村學校的條件所限,常沒有一些儀器。這個時候發揮學生的創造力,讓學生結合學習目標去選擇實驗儀器,則是一個非常好地選擇。
筆者在“小車的運動”(四年級下冊)的教學中,為了探究“汽車運動地快慢與哪些因素有關”,就需要一個小車(模擬汽車)。筆者所在學校配備了一些小車,但這些小車的車輪采用的尖頂結構,好處在于摩擦力穩定,不足在于容易損壞。而在教學中如果跟學生過多地強調要保護儀器,學生的積極性有可能受到影響。于是在教學中,筆者決定讓不同小組的一兩個學生自己帶一個小車過來,而此舉學生竟然非常歡迎。實驗課上,他們帶來的大小不同的各種各樣的汽車(有些機構過于復雜,于是沒有采用),在實驗中學生的實驗思維完全被打開了,他們用相同的重物拉動不同的小車(定滑輪由實驗室提供),發現小車運動地快慢不一樣;同一輛小車用不同的重物來拉,快慢也不一樣。當然也有的小組用不同的重物拉動不同的小車,到最后無法判斷小車的快慢與哪些因素有關了……在這樣的一個開放探究過程中,學生思考后,能夠有效地判斷出小車運動的快慢與拉力大小、小車的自重等因素有關。
將這一過程與以前教學的過程相比較,筆者發現差異就在于小車,以前統一提供小車且提出了許多要求,結果學生思維打不開,實驗很拘謹。而這次讓學生自選儀器,自設實驗步驟,實驗結果反而順暢,這說明只要滿足了學生在實驗儀器選擇與使用上的自主性,就能促進學生發散性思維,這可能是小學生科學學習的一個特點吧。
科學學習的興趣培訓
在開展課題研究的過程中,還有一些實驗儀器的使用細節需要注意,比如在使用酒精燈時,筆者發現注意點講得太多學生記不住,而有的學生提議:不如讓我們自己來試,老師你盯著,有什么錯誤你就指出來。于是筆者讓這個孩子到講臺上,用一個酒精燈進行摸索使用。結果這個孩子加注酒精的時候倒得滿滿的,將燈頭放進酒精燈的時候都溢出來了,于是所有同學都意識到酒精的加注是有要求的,此時教師提出“不超過三分之二”的要求,學生立刻就理解了;又如學生會問為什么必須用外焰加熱,筆者就反問學生你認為理由是什么呢?學生就會接著問是不是內焰和外焰加熱的效果不一樣?筆者則回答也許吧,能不能想個辦法來證明呢?一番思考之后,筆者拿出一根線橫在火焰中,片刻再拿出來,學生發現外焰處黑了,而內焰處還保留著原來的顏色。
總結這些研究案例可以發現,學生對科學學習的興趣往往就是對實驗的興趣,而對實驗的興趣事實上又是對實驗儀器使用的興趣。如果能夠緊扣小學生心理活動,在實驗儀器的使用上激發學生好奇心,通過實驗儀器的功能發現讓學生認識儀器,通過儀器的使用,熟悉儀器,那教學效果就會更好。而對于農村小學來說,這一點顯得更為重要。
(作者單位:江蘇省如皋經濟開發區柴灣小學)