盧利斌

【內容摘要】教師適當借助一些玩具等輔助初中科學教學,不僅讓學生玩,而且還利用它們來輔助探究,和學生一起去探索科學原理,就能優化探究學習,提高初中科學探究教學實效。
【關鍵詞】有效教學 探究能力 途徑策略
許多家長擔心“玩物喪志”,在小孩進入中學時就把玩具鎖進了箱中,置之閣樓或藏在儲藏室內;教師也往往禁止學生帶玩具來校玩耍。殊不知,玩耍和探索是孩子的天性,玩耍可以帶來很多樂趣和很多收獲。教師如果能正確引導和鼓勵學生把科學探究的“學習”與“玩耍”、“探索”與“玩耍”結合起來,就能促進學生領悟科學的真諦、科學的情趣和科學的本質。
一、參與玩耍,引導探究
蘇霍姆林斯基說過:“在人的心靈深處,都有一種根深蒂固的東西,這就是希望感到自己是一個發現者、研究者和探索者。”因此教師要努力創造條件,讓學生去發現,去探究。許多玩耍活動中都包含著有趣的科學知識,而愛玩恰恰是初中生的天性。因此讓學生在玩中體驗快樂,探尋原理,完全符合“提出問題,大膽假設,小心求證”的科學探究教學特點。正如孔子所說:“知之者不如好之者,好之者不如樂之者”。如上科學第一課,筆者在課堂上玩“紙上顯字”的游戲。玩法1:用火柴點燃幾支線香,收集香灰,加水,攪拌,過濾出香灰水,用毛筆蘸著香灰水在紙上寫字,晾干,點燃線香,在寫過的每個字的起筆處燒一小點,你會看到星星之火沿著筆跡慢慢地展開來,這樣就“燒”出字來。玩法2:用無色的水果汁(如梨汁等)在濾紙上寫字,晾干,把看起來是空白的濾紙在酒精燈的火焰上烤一下,可立即“烤”出黑色的字來。玩法3:先用氫氧化鈉的稀溶液在濾紙上寫字,晾干,在這看起來空白的濾紙上噴“神水”(無色的酚酞溶液),紙上立即顯出紅色的字來。學生在驚奇之余,對科學充滿學習的沖動,都想要探個究竟。
當然,玩耍在教學中的作用不僅是提供一種情境,創設一種氛圍,更重要的是它符合初中生童心未泯,樂于探究的心理特點,激發了學生學習科學的興趣。在《電生磁》的教學中,教師出示如圖1的一個玩具小人,正在單杠上不知疲倦地翻著“筋斗”,教師順勢提問:“它為什么不會停下來呢?是什么力量讓它一直不停地運動下去呢?想一想,猜一猜。”
這個小玩具的出現,一下子調動了學生探究的好奇心,同學們爭著猜測:有的說是“同名磁極相斥”;有的說是“異名磁極相吸”;還有同學注意到這個玩具需要電池,肯定有電流在起作用……在大家積極的思考和熱烈地討論中,這個幾元錢的小玩具承載著我們的科學探究活動揚帆起航了。再如圖2所示為一個非常簡單的玩具實驗,這玩具是由塑料頭像、彈簧和橡皮吸盤組成。演示前,先讓吸盤附在桌面上,用手壓頭像后突然松手,頭像便能向上彈起。當這小玩意兒在空中上下跳動的時候,教師馬上講解這里面彈性勢能與動能、重力勢能之間的轉換,那么機械能守恒定律也就在同學們的極大興趣中掌握了。相信學生在生活中接觸到新鮮的玩具時,也會習慣性地去琢磨它的科學道理。我想這樣學到的科學知識肯定終身難忘的。
二、點撥難點,指導探究
有了探究的興趣和探究的動力,還需要學生掌握探究的方法,能自主開展有效的探究。但學生在實驗探究中往往面對一個問題提出的多種假設,無所適從,盲目實驗,這就出現了不肯鉆研,滿足于一知半解,雖然積極性很高,但因思維偏離方向而準確率較低的現象。怎樣讓學生掌握科學探究的方法,在眾多的表面現象中尋找事物的本質呢?這就需要我們教師適時點撥,指導探究。例如在《摩擦力》的教學中,靜摩擦力的產生及其方向是教學中的難點。在分析汽車起動時,輪胎和地面所受靜摩擦力的方向時,教師直接講授,學生總是覺得難以理解,印象不深。我反復思考后,采用玩具遙控汽車模擬實際情境:
教學情景:一輛遙控玩具車,駛上了講臺。哈哈,老師,讓我也來玩玩。好,哪個同學想來試試?同學們爭先恐后舉起了手。
教師:同學們都會開遙控車,但是,你有沒有見過車輪打轉,但車子卻原地不動的情況呢?那么,當車輪轉動汽車向前行駛時,動力來自于哪里呢?
學生答:見過,汽車陷在爛泥里,車輪光打轉,車子不能向前行駛。這是因為摩擦力太小的緣故。所以汽車行駛的動力應該是車輪受到的摩擦力。
教師:將遙控車舉在空中,按下起動按鈕,發現兩個后輪在轉動,而前輪不動。現在你們應該知道,這輛汽車提供動力的驅動輪是哪兩個?(學生答:兩個后輪。)那么,當后輪轉動時,輪胎與地面發生摩擦,輪胎受到的摩擦力方向是怎樣的?地面受到的摩擦力方向又是怎樣的呢?(這是教學難點,學生互相討論,意見不能統一)
教師演示:將遙控汽車放在桌面上,在后輪下各放一張白紙,按下啟動按鈕,看到后輪轉動時,白紙被向后送出,汽車沒有向前運動。
學生頓悟:白紙相當于地面,車輛起動時,白紙向后送出,說明地面受到的摩擦力向后,車子向前運動,說明車輪受到的摩擦力向前,這符合相互作用力方向相反的知識。
再將遙控汽車放在光滑的玻璃板抖坡上,并倒上些菜油,按下啟動按鈕,發現車輪打滑,汽車無法前進。
一輛遙控玩具汽車,一張白紙,頓然使一個教學難點迎刃而解。
再如《動物的食物和攝食》一課,學生提出了牛肉、花生等食物中為什么會有能量呢?食物中的能量是如何測定呢?用我自己的方法行不行呢?食物中的能量是如何被利用的呢?當然,學生并沒有學習光合作用的機理以及三大營養物質代謝的過程,因此不能認識到這些表象里面蘊含著科學學知識。于是我提出“能不使用燃燒的方法來測定食物中的能量”這一問題,學生經過進一步實驗發現食物中果然含有能量。然后我再因勢利導,讓學生進一步討論:“測定食物中的能量可能和什么有關”,“不同的食物中所含有的能量是否相同呢?”“這個探究實驗只做一次,結果可靠嗎?應當怎樣做”“怎樣才能做到盡量減少食物燃燒時能量的丟失,分析出現誤差的原因?”我再幫助學生補充完善,使實驗設計科學,可行性強,最后放手讓學生實驗。學生作為學習的主體,經歷了“現象 ——問題——假設——驗證——發現”的認識過程,在解決認知沖突中優化了思維品質,培養了積極參與的主體意識。
三、拓展思維,深化探究
《科學》學科的突出特點是與生活密切聯系且實踐性強,因此,學以致用既是科學探究活動的進一步拓展和提升,又是科學教學的目的所在。教師應該順應學生探究的天性,不僅在課堂中要為學生創設生動有趣的生活問題情境來幫助學生學習,而且在課外要引導學生走進生活,去發現生活中的科學問題。畢竟能夠有效輔助科學教學的“玩具”不是太多,而到廣闊的社會生活中,那才是“玩味”無窮!
1.結合教材內容,深化探究內容
利用學生身邊的生活場景,幫助學生拓寬探究內容,創造性地來學習知識,培養思維能力,從而使學生更加熱愛科學,喜愛科學。例如電學復習時,教師在課堂組織學生探究“熱得快”里的科學。先出示一瓶的自來水,告訴其質量,測出初溫,給出一個熱得快,再借助熱得快說明書上的內容,要求學生計算燒開所需要的時間,在此同時進行實際燒開水,展現一個最平常的生活場景,但發現計算時間與實際燒開的用時不一致(結果可由老師來預設)。于是讓學生展開分析,最后得出是由于電壓下降造成,接著分析電壓為什么會下降,再解剖熱得快,電熱絲材料應試具怎樣特點?電熱絲與電熱管之間的石英砂應該具怎樣的性質?這種電熱器不夠安全你能提出哪些更好設計?類似可以開展的生活科學探究還有很多,又如學習了《動物的食物和攝食》后,我組織了一個“小營養師”活動,要求學生綜合運用科學知識,自由組織,分別為初一,初二,初三,高一,高二,高三的學生配制營養餐,比一比哪一組設計的最科學,最美觀,最營養?結果學生創造出了多種營養餐的組合,其中不乏有獨到創新之處。這一活動,既促進了學生頭腦中知識的融會貫通,培養了實驗能力,又拓展了思維空間,還鍛煉了實踐能力,更增強了主動探究,勇于創新的思想意識。
2.開展實驗制作,提高探究能力
積極創造條件開展小實驗和小制作活動,充分地讓學生動手又動腦,在玩玩做做想想中健腦益智,提高探究能力。例如用雞蛋來做實驗,說明科學原理:①用雞蛋做壓力壓強實驗。雞蛋握在手中,使勁握也難以破碎,但手拿雞蛋在碗邊輕輕一敲即破。說明壓力的作用效果與受力面積有關。②用雞蛋做大氣壓實驗。將酒精棉花點燃放入廣口瓶中,并讓它燃燒一會兒,然后將一只剝殼熟雞蛋(稍大于瓶口)置于瓶口上,熟雞蛋在瓶內、外壓強差的作用下,被壓入了瓶里。③用雞蛋做物體的沉浮實驗。讓一只雞蛋放入濃鹽水中,然后緩緩倒入清水稀釋、攪拌,隨著鹽水的不斷稀釋,雞蛋排開液體的體積隨著增大,由漂浮狀態慢慢變到懸浮狀態,最終沉入瓶底。這說明:浸在液體中的物體的上浮和下沉,決定于它所受浮力和重力的合力。這樣不僅可以讓學生了解科學原理在日常生活中的應用及其重要性,而且還能增強學生動手的興趣和能力,發展他們的創造性思維,使他們經常能品嘗到成功的喜悅。
3.走進社會生活,拓寬探究途徑
教師積極引導學生細心觀察生活,讓學生在鮮活的社會氛圍中求知明理,實現知識與生活的融合,給已有充分發展的科學課程增添時代的氣息和生活的活力,同時還可培育學生的社會生活情感。校里的路燈是定時控制的(那個開關叫定時開關),如果給你一個光控開關?你能實現在陰天時讓路燈提前點亮,在天氣晴好時按時點亮嗎?請試著設計出時控與光控聯合來控制路燈的電路。(其實只要將兩個開關并聯即可)例如探討腳印長度與身高關系;利用家里的廢舊電器制作電鈴等。教師還可以組織學生參觀訪問,開展專題調查研究。如調查本地農村土、肥、藥的使用情況,指導家長合理使用農藥、化肥,正確配制藥液,寫出化肥使用對土壤影響的調查報告;讓學生搜集生活中各種避免噪聲的資料;廢電池處理狀況及改革方案研究;調查河道被污染的情況并提出合理化的環保建議研究等。
總之,科學教育要適應時代發展需要,把培養學生的自我發展能力、探索能力、研究能力作為主要目標,把傳授基礎知識、訓練基本技能和培養學生獲得知識的能力統一起來,在質疑一解疑一討論一總結的過程中,把知識、技能、能力融為一體,從而使學生的科學綜合素養得到提高。適度引入玩具等輔助探究性教學的策略,就是要讓學生成為教學活動的主人,成為學習和發展的主人。在運用玩具輔助探究教學的基礎上,教師應該緊密結合社會生活進一步激發學生的探究內驅力,調動學生的積極性和主動性,把學習變成學生內在的需求,從根本上促進學生認知能力和個性的發展,乃至完美人格的形成。當然,教師應該充分發揮學生的主體作用,形成師生之間,學生之間的多向反饋結構,在教師的啟發指導下,學生積極主動地解決問題。教師盡可能地引導學生通過自主鉆研與合作探究相結合,創造性地探究解決問題,提高探究能力,從而為學生自主學習奠定良好的基礎。
【參考文獻】
[1] 靳玉樂. 探究教學的學習與輔導[M]. 中國人事出版社,2008.
[2] 李亞東、鄭保理. 一種玩具模型特殊現象的探究[J]. 中學生數理化,2004(4).
[3] 劉嫦杰、李遠蓉. 淺談傳統玩具在中小學科學教學中的應用[J]. 科學教育,2010(1).
[4] 王勁存. 趣味玩具在物理課堂教學中的運用——以“飲水鳥”為例[J]. 物理教師,2011(3).
[5] 葉聰文. 聲音玩具科學原理探討[J]. 海峽科學,2012(3).
(作者單位:浙江臺州市黃巖區院橋初級中學)