盧毅
小學科學實驗是小學科學教學的主要內容,也是培養(yǎng)小學生動手能力、觀察能力、創(chuàng)造性思維的重要途徑,對于發(fā)展學生的科學素養(yǎng)也具有十分重要的意義。然而,當前的小學科學實驗更多的是簡單的動手操作,并沒有深入地培養(yǎng)學生的觀察能力、思維能力,這樣的實驗教學不能真正達到新課程標準提出的目標要求。產(chǎn)生這樣的情況主要在于有的教師不能深刻地理解新課程標準的目標要求,又缺乏科學、有效的實驗教學方法指導學生。因此,筆者根據(jù)多年的實踐教學經(jīng)驗總結出,要想提高教師對小學科學實驗課的教學質量,就需要加強聯(lián)系的觀點,用聯(lián)系的方法去分析、解決問題。聯(lián)系是指事物內外部、現(xiàn)象之間,各要素之間的相互制約、相互依存又相互作用。具體的策略方法如下。
一、聯(lián)系實驗的主、客體,把握實驗的目標要求
根據(jù)新課程標準的要求,需要學生在教師的指導下,首先按照實驗的設計方案,選擇實驗材料組成實驗模型,然后進行實驗,觀察實驗現(xiàn)象,最后對實驗現(xiàn)象進行分析,記錄科學結論。在這個實驗的教學過程中,學生始終是實驗教學的主體,而實驗中的實驗材料、模型則是客體,主、客體的聯(lián)系主要體現(xiàn)在以下三個方面。
(一)人與物的相互聯(lián)系。
科學實驗的過程既體現(xiàn)著人與物的相互作用,又體現(xiàn)著相互的影響,這種聯(lián)系在教學中主要包括,學生選擇實驗材料、組裝實驗模型;觀察、分析、記錄實驗現(xiàn)象等。通過實驗的開展,實驗也反過來作用于學生,通過動手的實際實驗,不僅能夠培養(yǎng)學生的實際動手能力、觀察能力,而且能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維、科學素養(yǎng)等。
(二)物與物的相互聯(lián)系。
實驗現(xiàn)象一方面體現(xiàn)著人與物的相互聯(lián)系,另一方面也體現(xiàn)著材料與工具、模型與條件的相互聯(lián)系。選擇不同的材料與工具,能夠組成不同的模型,而不同的實驗模型和條件,又能夠呈現(xiàn)出不同的實驗結果。
(三)人與人的相互聯(lián)系。
實驗過程中的交流與評價對于學生的科學實驗過程也起著十分重要的作用。交流是指學生之間的相互合作與探討,能夠培養(yǎng)學生與他人合作、樂于實驗的能力。評價是教師對學生的指導與肯定,對于學生形成正確的科學態(tài)度和價值觀具有重要的作用。
二、聯(lián)系實驗各要素,建立實驗模型
實驗的目標要求確定以后,教師要引導學生聯(lián)系自己已經(jīng)學會的各種知識和技能來構建實驗模型。這是一個訓練學生創(chuàng)造性思維的過程,學生可以充分發(fā)揮想象力進行構建。例如,讓學生設計熱源,學生完全可以根據(jù)自己的實際生活經(jīng)驗,利用熱水產(chǎn)生熱量,或者使用酒精燈進行加熱,或者利用太陽進行照射產(chǎn)生熱量等等。再例如,如何觀察熱在物體中傳遞。熱是看不到的,學生可以根據(jù)自己的實際經(jīng)驗,用觸覺去感受,用融合現(xiàn)象來感知,可以聯(lián)系已知的知識,用溫度計來測量等等。教師除了要引導學生聯(lián)系已知的知識和技能,還需要引導學生聯(lián)系實驗的材料和儀器,進行實驗模型的構建。當然,選擇的材料和儀器可以是多種,構建的方式也可以是多樣,同學之間可以采用完全不同的方式進行實驗模型的構建。
三、聯(lián)系實驗變量,指導學生進行科學實驗的方法
這里的變量是指實驗過程中,隨外界環(huán)境變化而變化的量。對于同一個實驗模型來說,變量的不同,可以導致實驗的結果完全不同。這就需要教師指導學生考慮到實驗變量之間的聯(lián)系,進而指導學生把握科學的實驗方法。為了讓學生了解到實驗變量的重要性,可以通過對比實驗和模擬實驗進行演示。對比實驗是通過至少兩組實驗,控制住變量,讓自變量不同,其他所有的控制變量都相同,進行對比實驗,主要用來揭示事物某種性質或現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。通過對比實驗,可以讓學生了解到,變量的變化對實驗產(chǎn)生的影響。而模擬實驗是指某些自然現(xiàn)象,由于受到客觀條件的原因,不能直接地進行實驗,只能通過建立一個相似的模型,并對此模型進行實驗,來研究相應的自然現(xiàn)象。通過模擬實驗,可以讓學生體會自然科學中的實驗過程。
四、聯(lián)系實驗現(xiàn)象,聯(lián)系知識、經(jīng)驗等,引導學生掌握形成科學結論的方法
進行科學實驗,要么是為了了解某種事物的屬性,要么是為了驗證某種科學假說,要么是為了揭開某種現(xiàn)象產(chǎn)生的原因等等。但不論是哪種科學實驗,都與為了揭開客觀事物之間聯(lián)系的目的有關。而這種聯(lián)系需要通過對實驗現(xiàn)象進行分析來實現(xiàn)。那么,如何把實驗現(xiàn)象與學習過的知識、經(jīng)驗相聯(lián)系,從而解決問題,形成科學的結論呢?這需要教師從以下幾個方面引導學生掌握形成科學結論的方法。
(一)在現(xiàn)象與條件之間的聯(lián)系中尋找原因
實驗現(xiàn)象與實驗的條件是有著聯(lián)系的。一個科學實驗的模型,它的變化,一方面與組成它自身的材料之間的聯(lián)系有關,另一方面,與科學實驗模型之外的變量有關。這個變量即是實驗條件。因此,從實驗的自變量著手,即能準確找到實驗現(xiàn)象發(fā)生的原因,進而形成實驗結論。
(二)在現(xiàn)象與知識之間的聯(lián)系中解釋現(xiàn)象
當找到了產(chǎn)生實驗現(xiàn)象的原因之后,還要嘗試去解釋為什么會產(chǎn)生這樣的現(xiàn)象。由此更深入引導學生的思維。在這個過程中,教師可以采用帶領學生回憶知識或者溝通的方式來引導學生將現(xiàn)象與所學的知識連接起來。
(三)通過實驗結論與客觀實際間的聯(lián)系形成科學結論
通過科學實驗得出的結論是實驗結論,那么,實驗結論便是大自然的客觀事實了嗎?顯然不能直接得出這樣的結論。這兩者之間還需要通過科學方法建立一定的聯(lián)系,從而形成科學的結論。那么,在小學科學教學中最常用的方法便是歸納法和類比法了。通過歸納法,把多個相同類型的實驗模型的結論聯(lián)系起來,再進行歸納比較,從而得出一般的科學結論。只有通過上述的一系列的科學步驟,最后方能形成科學的結論。
綜上,在小學科學實驗教學的過程中,一定要注重建立聯(lián)系的觀點。教師與學生一定要對實驗的各項環(huán)節(jié)、各項要素之間建立進行緊密聯(lián)系的意識,當加強了各要素之間的緊密聯(lián)系之后,教師便能制定科學合理的指導方法,準確地把握實驗目的,從而有效地提升小學生科學實驗的素養(yǎng),提高小學科學實驗教學的質量。
【作者單位:蘇州工業(yè)園區(qū)蓮花學校 江蘇】