科學實驗是培養學生科學素養的重要途徑。從現實看,有的教師受傳統教學思想的影響,往往是重結果、輕過程,極少數老師甚至認為科學實驗可有可無,干脆直接把實驗結論告訴學生,再讓學生記住。
更多的老師雖然著眼課堂上的科學實驗,希望學生能自行開展探究,但學生在科學實驗中思維不夠、交流不夠、參與度不夠,除動手能力強的少數學生外,大多數學生都淪為科學實驗的看客。
如何才能讓科學實驗更高效呢?教學“電磁鐵”內容后,筆者認為在組織學生進行科學實驗時,需做到“五放開”,即放開看、放開說、放開腦、放開手、放開書。
一、放開看,多觀察
在安排學生科學實驗時,許多老師把實驗材料交給學生之后,就把實驗要求出示給學生,然后讓他們進行科學實驗。在整個過程中,學生更多關注的是實驗結果,忽略了實驗過程中的觀察。其實,許多科學現象要通過學生仔細觀察才能獲取,培養學生精準、全面的觀察能力是科學教學的重要任務之一。在科學實驗過程中,教師要組織學生進行有序觀察,抓主要特征,而且主動觀察,不是只有老師安排了才觀察。同時,教師要留給學生一定的觀察時間,訓練他們養成良好的觀察習慣,促進他們觀察能力的提升。
在教學“電磁鐵”這一內容時,我首先讓學生做四項觀察活動。
首先,在社會中觀察。在教學這一課之前,我先讓學生通過各種渠道了解電磁鐵,在社會中觀察一些有關電磁鐵的物品,看看這些電磁鐵主要用在什么地方,能夠起到什么樣的作用,它是如何工作的等。這樣,就把學生置身于真實的情境之中,學生在觀察過程中就會產生更多思考。
其次,在家庭中觀察。我要求學生認真觀察,發現家庭中有哪些物品是利用電磁鐵來工作的。由于學生在上一節課已經掌握了電與磁之間的關系,也就能夠說出許多家庭中利用電磁鐵工作的物品,如電風扇等。
第三,讓學生觀察未知物品。我搜集一些學生很難見到的利用電磁鐵工作的物品,如電鈴等,組織學生觀察,豐富學生對電磁鐵的表象,激發他們產生想研究電磁鐵的動力,為課堂上研究電磁鐵奠定興趣基礎。
第四,觀察實驗器材。在課堂上安排學生科學實驗之前,我讓學生觀察、交流實驗器材,思考這些實驗器材是準備做什么用的,幫助他們在還沒有實驗時就在腦海中形成一個大體思路,為實驗有序進行奠定基礎。
二、放開說,多表達
一個人說話是否有重點,是否有條理,直接反映出這個人的思維情況,現代社會非常注重一個人的表達能力,培養學生的表達能力也是科學教學的重要任務之一。在科學實驗中,教師要多讓學生表達自己的思想,通過表達逐步梳理、完善自己的思維,追求創新,使得科學實驗過程更精彩,實驗結果更精確。
在組織學生進行科學實驗時,我抓住一切有利時機訓練學生表達。開展“電磁鐵磁力大小與什么因素有關”這一實驗時,我首先讓學生自主設計實驗方案,然后在小組中交流,說一說自己準備選擇什么樣的材料進行實驗,說一說如何進行實驗。在學生表達和相互傾聽的過程中,其他同學就可以不斷完善自己的設計思路。比如,有的學生說想用1節電池、1根鐵釘、2米長的軟電線來制作;有的學生說想用2節電池、3根鐵釘來實驗;還有的說準備用3節電池、3根鐵釘來實驗等。
當他們說出自己的設想之后,我讓他們大膽表達自己的預想——設計的哪一種電磁鐵磁力更強?這樣,就把學生再次帶入思考當中。在具體開展后面的實驗時,學生就會自覺地驗證自己的設想是否正確,讓整個實驗以良好的態勢向前發展。
在實驗過程當中,當學生遇到知識點時,我也及時讓他們表達自己的想法,可以是小組在一起交流,也可以是全班在一起交流。讓更多的學生有充分表達的機會,讓他們都能夠說出自己的想法,他們的表達能力就可以不斷得到提升。
三、放開腦,多思考
科學實驗過程中,教師要給學生充足的時間思考,可以對實驗材料進行思考,也可以對實驗步驟進行思考,甚至對實驗結果是否正確進行思考。這樣做,既可以培養學生求真務實的態度與批判精神,又能讓他們在思考過程中不斷發展自己的科學思維,養成良好的思考習慣。
比如,在組織學生開展“電磁鐵磁力大小與什么因素有關”實驗時,我首先讓學生觀察實驗材料,之后思考:為什么老師安排的每一組實驗材料都不一樣?從電源來說,有1節電池,有2節電池,有3節電池;從電線來講,有長有短;從鐵釘來講,有1根,有2根,有3根。這樣,學生就會通過思考意識到:估計不同組的實驗材料,實驗出來的結果是不一樣的;可能實驗的結果與電池的多少(電力的大小)、電線的長短、鐵芯的粗細與長短有關等,從而讓學生的科學實驗更具有方向性。
又比如,在研究“電磁鐵是否有南北極”“電磁鐵南北極與哪些因素有關”“電磁鐵的南北極是否像自然磁石一樣不變”時,我都是先讓學生思考、交流,然后讓他們在實驗中不斷糾正、完善自己的認知,從而對電磁鐵的相關知識有一個系統認識。
在組織學生進行科學實驗時,教師一定要讓思考伴隨他們實驗的整個過程:讓學生思考準備研究什么樣的課題,思考選擇什么樣的材料更有利于實驗,當實驗出現不同思路與答案時思考哪一種更合理,等等。特別是在學生產生疑問或相互質疑時,不是先動手實驗,而是先讓他們去思考、假設,去發現問題。
四、放開手,多表現
小學生往往喜歡表現自己,喜歡爭強好勝,總想著自己應該在某些方面超過其他同學。特別是那些經常被老師表揚的學生,更是想讓自己做得更加突出,爭取得到老師更多的表揚。在科學實驗過程中,教師可以充分利用學生的這一心理,給他們時空,讓他們放開手腳來表現自己,讓科學實驗的內容和形式都能夠向縱深發展。
比如,在制作電磁鐵時,有一部分學生并沒有按照老師分好的材料來制作,而是用一根銅棒做“鐵芯”來實驗。針對這種情況,我并沒有制止,而是讓他們放開手腳,研究銅棒做“鐵芯”時電磁鐵的磁力是否會有變化。這樣做,學生就可以從另外一個角度來研究電磁鐵,而不是僅僅局限在教材安排的內容上——研究電磁鐵的磁力大小與電池數量、線圈粗細與長短、鐵芯的粗細與長短之間的關系。如果教師沒有放手讓學生研究,而是制止,讓他們放棄用銅棒做“鐵芯”,那么他們的思維就會被禁錮,這對發展他們的設計實驗能力與提升實驗技能都是非常不利的。這一次,我對他們不按實驗要求來實驗的行為采取放手的態度,結果實驗獲得了不一樣的精彩。
五、放開書,多延伸
許多老師在教學時,不去研究課標、教材,更不去研究教參,而是教材上有什么,自己就教什么,教材上沒有的,自己也不去拓展,這樣的教學行為背離了科學課程的理念。教材只是我們教學的一個參考樣本,《科學》教材不可能把各種現象、事物都羅列出來,因而只能選擇有代表性的加以呈現,以此讓學生舉一反三,觸類旁通。教師可以讓他們在完成課內實驗之后,適度地向課外延伸,讓他們通過課外實驗來補充課內探究,更好地提升科學素養。
比如,在完成“電磁鐵”這一內容的科學實驗之后,我并沒有讓學生結束這一實驗,而是引導他們走進學校的實驗室,研究更多的材料做電磁鐵時磁力如何。比如,有的學生用銅質線做線圈,有的學生用鐵質線做線圈,有的學生用塑料管代替鐵芯,看看是不是也能產生磁力,還有學生上網查閱資料,了解磁力最大的電磁鐵主要運用到什么地方,是如何制作的等。這樣,課堂科學實驗就得以向課外延伸。
江蘇省淮安市洪澤實驗小學(223100)
(本欄目責任編輯 陳文斌)