材料引起活動(dòng),活動(dòng)引發(fā)思維,實(shí)驗(yàn)材料的選擇、準(zhǔn)備,對(duì)上好一堂“動(dòng)起來(lái)、動(dòng)得好”的科學(xué)課至關(guān)重要。
一、選擇生活化的材料
科學(xué)課程最基本的特點(diǎn)是從兒童身邊的自然事物開(kāi)始學(xué)習(xí)活動(dòng),以形成對(duì)自然進(jìn)行探究的態(tài)度、技能,獲取關(guān)于自然的知識(shí)。小學(xué)科學(xué)課程中的大部分內(nèi)容是以學(xué)生日常生活為基礎(chǔ)的,只要我們處處留心,善于觀察,生活中有很多材料是可以利用的。有些我們可以直接利用,有些可以做成教具再運(yùn)用到課堂中。如《液體的熱脹冷縮》一課,師生討論觀察實(shí)驗(yàn)的方法:
師:怎樣才能讓現(xiàn)象更明顯呢?
生:可以在水里加一點(diǎn)顏色。
師:這個(gè)辦法好,加上什么顏色最好呢?
生:可以加紅墨水。
生:可以加顏料。
生:可以加彩紙。
……
師:你們誰(shuí)有紅墨水?
生:沒(méi)有。
師:那就采用第二種辦法,你們有嗎?(學(xué)生啞然)沒(méi)關(guān)系,你們有什么現(xiàn)成的材料嗎?
生:我們有黑墨水。
師:那我們就用它了。可是,我還有一個(gè)問(wèn)題,上節(jié)課我們用小氣球來(lái)研究水的熱脹冷縮體積變化時(shí),效果明顯嗎?
生:不明顯。
師:(拿出一根玻璃細(xì)管)用什么來(lái)做更好呢?你們看,用它行嗎?
生:好,這樣能讓我們看得更仔細(xì)。
師:可我現(xiàn)在手里只有一根這樣的細(xì)管,只能我給你們演示了。
生:我們也要做。
生:可以用另外的東西來(lái)代替嗎?
師:用什么來(lái)代替呢?
生:用塑料管。
生:用筆管。
生:用喝牛奶的吸管,我現(xiàn)在手上就有。
師:那好,我們就分組開(kāi)始實(shí)驗(yàn)。
學(xué)生興致勃勃地認(rèn)真探究起來(lái)。可是,沒(méi)過(guò)多久,他們就遇到了麻煩,因?yàn)槲懿宀贿M(jìn)軟木塞,怎么辦呢?此時(shí),我讓學(xué)生想一想,這個(gè)活塞可以用什么來(lái)代替呢?他們思考、交流后,一個(gè)學(xué)生站起來(lái)激動(dòng)地說(shuō):“有啦!有啦!可以用橡皮泥做一個(gè)。”同學(xué)們恍然大悟,連忙行動(dòng)起來(lái),不一會(huì)兒,個(gè)個(gè)臉上都露出了笑容,高聲歡呼起來(lái):“成功了,成功了,墨水從吸管升上來(lái)了,越來(lái)越高了……”
在上面的教學(xué)片段中,在教師的引導(dǎo)下,學(xué)生充分發(fā)揮主觀能動(dòng)性,積極發(fā)表自己的意見(jiàn),巧妙利用生活中的實(shí)驗(yàn)材料,主動(dòng)參與的欲望高漲。
再如,《分離食鹽與水的方法》一課有個(gè)加熱蒸發(fā)食鹽溶液的實(shí)驗(yàn),教科書(shū)中的設(shè)計(jì)是用酒精燈隔著石棉網(wǎng)加熱坩堝中的食鹽溶液。研究了這個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置后,有位同學(xué)提出可利用蠟燭、鐵片來(lái)做加熱蒸發(fā)的實(shí)驗(yàn),也能看見(jiàn)白色顆粒。我當(dāng)即肯定了他的想法,并叫他自己回家試試看。第二天,他就帶著實(shí)驗(yàn)材料,興致勃勃地演示給全班同學(xué)看。
這樣的一個(gè)小制作,使用以后不僅實(shí)驗(yàn)效果好,學(xué)生的積極性、參與度也空前高漲,激發(fā)了他們自己動(dòng)手利用身邊材料開(kāi)展科學(xué)探究的熱情,使他們認(rèn)識(shí)到只要肯動(dòng)腦,就能就地取材,科學(xué)就在我們身邊。
二、讓材料具有可操作性
選擇材料既要考慮實(shí)驗(yàn)的要求和側(cè)重點(diǎn),又要充分考慮到材料的可操作性,保證實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)能順利獲取。課前,教師要事先做一做實(shí)驗(yàn),了解實(shí)驗(yàn)的操作要領(lǐng)、操作難度及耗時(shí)情況等,以便合理選材。
如《擺的研究》一課,通過(guò)改變擺長(zhǎng)、擺角以及擺錘的重量,來(lái)探索影響擺動(dòng)快慢的因素。我們知道擺的擺動(dòng)頻率與擺長(zhǎng)有關(guān),與擺錘輕重?zé)o關(guān)。而系擺繩有些麻煩,每次改變擺繩長(zhǎng)度時(shí),學(xué)生得解開(kāi)繩子,用尺子量出要改變的長(zhǎng)度。于是我就自制一個(gè)擺,改變擺長(zhǎng)時(shí),可以把系擺繩的橫木一頭劈開(kāi),把擺繩夾在里面,然后在細(xì)線上畫(huà)上刻度(8cm、16cm、24cm)來(lái)改變擺繩的長(zhǎng)度。
實(shí)驗(yàn)裝置改進(jìn)后,學(xué)生在操作時(shí)顯得“得心應(yīng)手”,大大提高了課堂效率。
同樣是《擺的研究》一課,有位老師在引導(dǎo)學(xué)生探究“擺錘重量對(duì)擺擺動(dòng)快慢的影響”時(shí),對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)裝置也進(jìn)行了改進(jìn)。
這位老師為每組的同學(xué)準(zhǔn)備了形狀大小相同、重為2克的若干個(gè)橡皮做擺錘。實(shí)驗(yàn)時(shí)掛上第一塊橡皮,增加擺錘的重量至原來(lái)的兩倍時(shí),在原先的基礎(chǔ)上用大頭針插上第二塊橡皮,擺錘重量變成原來(lái)三倍時(shí),再插上第三塊橡皮。
這樣改進(jìn)的目的是讓學(xué)生方便操作,可他沒(méi)有考慮到該實(shí)驗(yàn)裝置的可操作性、科學(xué)性。當(dāng)插入第二塊、第三塊橡皮時(shí),擺錘的重量是發(fā)生改變了,同時(shí)擺錘的重心也悄悄地發(fā)生改變,導(dǎo)致整個(gè)擺長(zhǎng)也發(fā)生了變化。我們要充分地權(quán)衡所改進(jìn)、設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)材料是不是科學(xué)的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)摹⒕哂锌刹僮餍缘模挥性谶@些條件都符合,才能更好地提高探究效率。
三、給學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)材料的空間
教材中設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)材料不一定能滿足每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的要求,或者在實(shí)驗(yàn)操作的過(guò)程中會(huì)有一些不便之處。有時(shí)學(xué)生想的材料,可能比教材中的更好、更方便。我們要為學(xué)生提供大量豐富的實(shí)驗(yàn)材料供他們自主選擇,要引導(dǎo)學(xué)生關(guān)注身邊的材料,學(xué)生可以根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)情況創(chuàng)造性地尋找和使用材料。對(duì)于同一個(gè)實(shí)驗(yàn),每組學(xué)生使用的材料可以不同,要讓學(xué)生根據(jù)各自的想法,各取所需。下面是《比較水的多少》一課的教學(xué)片段:
師:(指著學(xué)生桌上的兩瓶水)請(qǐng)同學(xué)們觀察一下桌子上的兩瓶水,哪瓶水多呢?請(qǐng)說(shuō)說(shuō)你的理由。
生:我認(rèn)為是1號(hào)瓶中的水多,因?yàn)?號(hào)瓶中的水高一點(diǎn)。
生:我認(rèn)為是2號(hào)瓶水多,因?yàn)?號(hào)瓶比1號(hào)瓶粗。
(學(xué)生各抒己見(jiàn),都覺(jué)得自己是對(duì)的。)
師:到底是1號(hào)瓶中水多,還是2號(hào)瓶中水多呢?看來(lái)光用眼睛觀察是無(wú)法準(zhǔn)確比較的。除了用眼睛觀察外,我們還有別的更好的方法嗎?各小組討論,看看你們小組能想到幾種方法?需要什么材料?比一比哪組方法最多。
(學(xué)生討論。)
師:請(qǐng)匯報(bào)交流結(jié)果。
生:我們小組的方法是把兩個(gè)瓶子里的水分別倒在兩個(gè)相同的杯子里來(lái)比較,哪瓶水高,哪瓶水就多。需要的材料是兩只相同的杯子。
生:我們的方法比第一小組的簡(jiǎn)單,我們只需要一個(gè)杯子就可以了。先把1號(hào)瓶的水倒入一只杯子,做上水位記號(hào),再倒回1號(hào)瓶;然后把2號(hào)瓶的水倒入這只杯子,做上水位記號(hào),就可以比較了。
生:我們小組的方法更簡(jiǎn)單,再找一只與1號(hào)瓶一樣的瓶子,把2號(hào)瓶的水倒入這只瓶子里,比較兩只瓶子里的水就可以了。我們需要的材料是一只與1號(hào)一樣的瓶子。
生:我想把水倒在相同的杯子里,用天平稱(chēng)。
生:我們小組是把水放入一個(gè)帶有孔的杯子里流,看看哪個(gè)流的時(shí)間長(zhǎng)。
從以上教學(xué)片段可以看出,學(xué)生根據(jù)自己的想法自行設(shè)計(jì)方案,到材料超市中選取所需材料,驗(yàn)證自己的想法,學(xué)習(xí)興趣濃厚,都能積極地參與到探究活動(dòng)中。
浙江省慶元縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)
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(本欄目責(zé)任編輯 劉紹江)