王小霞
科學(xué)課程的改革是以實驗教學(xué)作為切入點和突破口的,是素質(zhì)教育和創(chuàng)新教育的重要場所和陣地。著名教育家波利亞曾指出:“獲取知識的最佳途徑是自己的體驗,因為自身體驗最清楚,也最容易得出其中的內(nèi)在規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系。”因此,教師通過自制簡易、有趣、適合操作,符合孩子們年齡特點的實驗來詮釋不同的科學(xué)原理,把復(fù)雜的科學(xué)術(shù)語簡單化,讓學(xué)生在愉快的實驗過程中,不知不覺地邁進(jìn)科學(xué)的殿堂,使學(xué)生得到更多的素質(zhì)的培養(yǎng)。“小學(xué)科學(xué)課程以提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)為宗旨,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展”是小學(xué)科學(xué)課程的基本理念,為我們指明了實驗改進(jìn)與創(chuàng)新的方向。
一、有利于與生活的聯(lián)系
“知識是生活的指南。”科學(xué)來源于生活,同時也是生活的指南。重視和回歸學(xué)生生活世界是科技發(fā)達(dá)國家科學(xué)課程改革的基本特點,也是我國新課程的目標(biāo)之一。科學(xué)已經(jīng)廣泛滲透到兒童的日常生活之中,科學(xué)教育應(yīng)該聯(lián)系學(xué)生的生活經(jīng)驗,為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)提供意義基礎(chǔ)。科學(xué)無處不在。小學(xué)科學(xué)的很多實驗都可以和學(xué)生的生活相聯(lián)系。
如“不一樣的熱導(dǎo)體”實驗:需要的材料有:鋼勺、瓷勺、塑料勺各一把、黃豆三粒、少許黃油、玻璃杯一只。在三把勺柄的同等高度上用黃油各粘上一粒黃豆,小心地放在一只玻璃杯中。往杯中倒入熱水,觀察黃豆掉下的次序。鋼勺上的黃豆先掉下來而塑料勺和瓷勺上的黃豆后掉下來。原理:鋼的傳熱比瓷和塑料快。所以生活中用的湯鍋和熨斗的把柄都是用塑料制成。
利用淀粉遇碘酒變色這種神奇的顏色變化設(shè)計“白紙顯字”實驗:用手指蘸米湯在白紙板上任意寫字、作畫。等字跡干后,浸泡在稀釋的碘酒中,字跡瞬間清晰,一份無字天書便呈現(xiàn)眼前。然后把它放入青菜葉柄的汁液里,藍(lán)色的字跡又變成了乳白色。原理:淀粉遇碘酒變藍(lán)紫色,而維生素C與碘反應(yīng)使字變回白色,用同樣方法可以檢測蔬果中是否含有維生素C。
二、有利于學(xué)生探究能力的培養(yǎng)
在科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)中詳細(xì)列出了要求學(xué)生掌握的科學(xué)探究的內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)并指出“科學(xué)探究是科學(xué)家發(fā)現(xiàn)自然規(guī)律、獲取科學(xué)知識的主要過程和方法。在小學(xué)階段運用探究式學(xué)習(xí)方式,希望孩子在建立科學(xué)概念的同時,體驗探究過程,了解探究方法,培養(yǎng)科學(xué)探究能力。”新課程改革的一項重要內(nèi)容就是要求在教學(xué)中注重探究。雖然探究不一定要做實驗,但毫無疑問,教學(xué)中許多探究活動都是通過實驗來完成。托馬斯.富勒說過:“知識是珍寶,但實踐是得到它的鑰匙。”在科學(xué)探究中,要想讓兒童熱愛科學(xué)并增長專業(yè)知識,就必須讓他們體驗到許許多多快樂的、富有成效的科學(xué)探究經(jīng)驗。
在做種子快快發(fā)芽實驗時,學(xué)生不好掌握水的多少,由于各種原因而以失敗告終。可以這樣改進(jìn):準(zhǔn)備兩杯水,一杯放入5顆綠豆種子,一杯放入5顆菜豆種子或者選用其它干燥的豆種,完全浸泡兩小時。在兩個透明的玻璃瓶里塞滿紙巾。把水倒入兩個瓶中,直到紙巾完全濕透。將兩種種子分別塞入兩個瓶子的邊上,放在通風(fēng)較暗處并每天加水保持紙巾濕潤,促使種子發(fā)芽。發(fā)芽后把瓶子移到光線明亮的窗臺上同時讓紙巾保持濕潤。這樣方便學(xué)生從瓶外觀察,知道要使發(fā)芽后的種子生長良好,陽光和水就是必要條件。
三、有利于技術(shù)創(chuàng)新教育
利用課堂上所學(xué)的科學(xué)知識進(jìn)行一些小發(fā)明、小制作,不僅能加深對科學(xué)知識的理解與認(rèn)識,而且可以培養(yǎng)學(xué)生對技術(shù)的好奇心,激發(fā)學(xué)生進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)造的內(nèi)心沖動,讓學(xué)生學(xué)習(xí)技術(shù)設(shè)計和技術(shù)創(chuàng)造的方法,并進(jìn)行簡單的技術(shù)設(shè)計,從而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
自制紫甘藍(lán)試紙:把半棵紫甘藍(lán)切成細(xì)絲,放到湯鍋里,加水淹過菜絲,煮沸之后放涼。在大碗上架一個濾網(wǎng),把菜絲和液體一起倒進(jìn)去,過濾出液體。把厚紙巾剪成手指寬的長條狀,浸入液體中,晾干成試紙。準(zhǔn)備三個透明杯,分別倒入1厘米的醋、水、小蘇打水,拿三張試紙分別浸在這三種液體中。會發(fā)現(xiàn)試紙遇酸變紅,遇堿變綠,水是中性的不會讓試紙變色,可以拿試紙來測試不同物質(zhì)的酸堿性。
利用酒精、油、水單位體積的重量差異和不相溶的特性,可以制造出“水中升起的太陽”。在燒杯中放入三分之一的水,再放入三分之一的酒精,倒時要將燒杯傾斜,讓液體沿著燒杯的內(nèi)壁小心地流進(jìn)去,不能攪動。用滴管吸幾滴黃色的豆油,滴入燒杯中酒精和水交界的中間部位。原理:由于酒精、油、水不相溶,油會由于表面張力的作用,成為一個圓圓的油滴,看起來好像水中的太陽。
四、有利于優(yōu)化實驗操作過程
實驗操作過程優(yōu)化就是改進(jìn)與創(chuàng)新實驗時,對傳統(tǒng)實驗操作過程進(jìn)行簡化與優(yōu)化。例如覆杯實驗?zāi)芎芎玫卣f明大氣壓的作用。如果再將實驗稍加改進(jìn)實驗效果會更好。方法相同只是將杯子改成大瓶子,并在紙片上用針刺許多小孔,一張帶孔的小紙片竟能托住一大瓶水,更有利于學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)。起到“豪華落盡見真醇”的效果。
利用磁鐵的性質(zhì)設(shè)計“懸在空中的磁鐵”,能更清楚、更直觀地看到它們相互排斥的樣子。準(zhǔn)備好兩塊磁鐵、一塊橡皮、透明膠帶。其方法:將兩塊磁力強(qiáng)一點的圓形磁鐵,讓它們同極相對。在兩塊磁鐵之間放一塊橡皮,然后用透明膠帶把它們固定好。抽掉中間的橡皮,會發(fā)現(xiàn)一塊磁鐵老老實實地懸在另一塊磁鐵的上面。原理:同極相互排斥。如果沒有透明膠帶給它們互相靠近的拉力,磁鐵就會跳開或者翻過來吸到一起。
成功的實驗是保證科學(xué)教學(xué)順利進(jìn)行的條件之一。科學(xué)實驗教學(xué)改進(jìn)與創(chuàng)新的途徑多種多樣,在研究設(shè)計與改進(jìn)實驗時,注重因陋就簡、就地取材、廢物利用,以最低的成本,取得最好的實驗效果,這些低成本實驗不僅僅是為了節(jié)約開支,更重要的是可以用來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)造性思維,加深理解與我們息息相關(guān)的事物的基本原理和運行規(guī)律。讓學(xué)生在樂中求知,趣中求索,使教學(xué)效果事半功倍。