田建平
《義務教育科學課程標準(2022年版)》明確指出,探究和實踐是科學學習的主要方式。因此,在小學科學教學中,實驗教學就顯得尤為重要。于是,做實驗成了科學課堂的標配:我們興起了一股實驗熱潮,凡是教材上的實驗我們都做,或演示、或分組。但這種“為了實驗而實驗”“為了探究而探究”的實驗教學有時并不能充分調動學生的主觀能動性,沒有引導學生進行有意義的思考。學生只是按照課本或者教師的要求進行實驗操作,進而得出教材上給出的結論。筆者認為,科學教師應該根據具體的教學任務,視具體情況,從學生身邊的日常生活出發,充分利用身邊的各種資源,為學生創造一個良好的生活化的學習氛圍,激起學生的好奇心和求知欲,引導學生主動地去探究,讓學生在實驗探究中豐富科學知識、積累生活經驗、發展科學思維,進而不斷提升學生的核心素養。
一、生活化的實驗導入凸顯“驅動性”
現在科學課的教學模式仍舊傳統,還是以傳授科學知識為主,探究實驗為輔。教師在課上講的較多,學生動手實踐的時間太少,很多實驗由于時間倉促,學生只能草草結束,這也導致部分學生逐漸失去學習科學的興趣。因此創設生活化的實驗導入,需要從學生的興趣入手,利用科學實驗真實、直觀、形象、生動等特點,增加學生的親切感,讓學生更加感興趣。再加之很多實驗用品就是我們生活中的用品,因此生活化的實驗導入,從生活中的現象入手,從生活中的實際問題出發,這樣不僅容易讓學生形象生動地掌握課本上的科學理論知識,而且能提升學生的實際動手能力和創造能力,促使科學探究的真正發生,使學生變被動學習為主動學習,讓科學課堂更加高效。
例如,在教科版三年級下冊《種子發芽了》這課的教學中,上課伊始,筆者就帶領學生在校園里搜集不同植物的種子,觀察它們的生長狀況。這些校園里司空見慣的植物,學生搜集得很認真,觀察得很仔細。正式開始上課,學生紛紛拿出自己在學校搜集或者在家里和小區搜集到的種子,迫不及待地討論起來。這時,筆者適時用PPT出示討論要求:“觀察不同植物的種子,向你的小伙伴說說你搜集的種子的特點,小組可以選擇1~2種種子給其畫像,并在旁邊標注你所了解到的關于它的知識。”整堂課上,學生研討氛圍濃烈,有的小組的學生不僅畫出了種子的圖像,還根據自己的生活經驗,畫出了不同植物生長的圖鑒;匯報時,學生也不時有所補充。這樣一節本不太好上的科學課從學生的生活出發,調動學生的積極性,從而使整堂課詳實而又精彩。
二、生活化的實驗設計注重“層次性”
義務教育階段的科學課程應突出體現基礎性、普及性和發展性,使科學教育面向全體學生,讓不同層次的學生都能在科學課堂上得到不同的發展。每個學生都是一個獨立的個體,在成長過程中都有自己獨特的生活環境。因此生活化的實驗設計,教師要充分考慮和尊重學生的個體需求,面向全體學生,讓不同層次的學生能參與到課堂中來。根據維果茨基的最近發展區理論,只有基于學生現有的認知能力,通過生活化的實驗設計,把不同層次學生的最近發展區轉化為現有發展區,才能真正做到因材施教。
例如,六年級下冊《用顯微鏡觀察身邊的生命世界》這一單元的教學,實驗設計之初筆者就引導學生通過對身邊生活化材料的觀察,逐步將實驗分為三個層次:稍低層次的學生只需要掌握顯微鏡的正確使用方法,能觀察現有動植物標本載片;中層次的學生則要求制作洋蔥表皮;高層次的學生則可以制作細胞吸水和失水實驗。在學習完關于顯微鏡的操作之后,筆者便要求學生帶一些自己想要用顯微鏡觀察的物品到學校。有的學生帶了芝麻、大米,有的學生帶了洋蔥、番茄,還有的學生帶了樹葉、花朵、螞蟻和蚊子,等等。學生利用顯微鏡分組觀察自己所帶的物品,并將一些發現以繪畫的形式記錄了下來,在接下來的分享會上學生見識到了身邊神奇的微觀世界。而后,筆者又給每個小組分發了不同的細胞玻片供其觀察。這時,一些動手能力稍強的學生已經不滿足于觀察現成的玻片,他們提議:要利用自己帶的材料制作一個臨時玻片。之后,在筆者的指導下,很多小組成功地制成了臨時玻片并觀察到相應的細胞。最后,筆者又鼓勵他們嘗試進行細胞的吸水和失水實驗,但這些實驗難度系數明顯較高,只要極少數學生愿意嘗試,而筆者對此也沒有做統一的要求。可見,結合學生身邊的材料進行生活化的實驗設計,不僅讓學生真切地感受到身邊的微觀世界,還讓不同層次的學生都能有所發展,使其實驗操作技能和科學素養得以提升。
三、生活化的實驗器材增強“操作性”
科學實驗器材的選擇不僅僅只是為了完成實驗活動,更是為了讓學生在課后時間利用所學到的科學知識進一步去探究,不斷豐富學生的科學素養,提升學生利用所學知識解決生活中問題的能力。因此,創新實驗器材的選擇不但可以更加直觀地呈現實驗現象,而且還可以幫助我們節省課堂實驗環節的時間。我們要根據實驗的內容和目的,合理地選擇實驗器材,以幫助我們達到更好的教學效果。
如三年級下冊《聲音的奧秘》這一課中,有這樣一個實驗:學生通過敲擊小鼓,觀察紙屏上吊著的小球出現的現象,嘗試說出其中的道理。這個實驗的目的是:將看不到的耳膜的振動,用紙屏的振動來類比,通過敲鼓到紙屏振動到小球的振動的過程,從而建立聲音傳播的因果關系。但這樣的方式使用起來實驗效果并不是非常明顯,于是筆者在紙屏的左右方各加了一根燃著的蠟燭,這樣通過小球的跳動和蠟燭火焰的跳動,幫助學生更好地建立聲音傳播的因果關系,將聲音向各個不同方向的傳遞這種看不見、摸不著的情況轉化為實在的蠟燭和小球的跳動。
再如,四年級上冊《熱的傳遞》一課,教材提供的方法是:在湯匙上滴三滴蠟,再用試管夾夾住,在酒精燈上分別從湯匙的前端和中間開始加熱,觀察不同位置上蠟燭熔化的情形。其缺點有二:不安全,實驗現象不明顯。筆者通過學習并反復實驗之后優化了器材:熱傳導演示器(在鐵架臺上固定一根鐵棒,在鐵棒上用蠟燭固定四根火柴棒,從一端開始加熱)。教材上從中間加熱的實驗,筆者只需要把火柴放在兩端,中間空出即可。創新優化實驗器材后其優點有二:一是安全性高,二是現象更加直觀明顯(觀察火柴掉下遠比觀看蠟燭熔化明顯)。
在日常的科學教學中,我們要更好地利用科學課實踐性強這一特色,充分利用學校、家庭以及學生身邊的社會資源,從學生熟悉的生活化的場景和現象入手,結合學生的元認知,不斷創新優化我們的實驗設計,充分調動學生的主觀能動性,讓學生積極思考、大膽假設,勇于動手探究,嘗試推理論證,從而讓科學課堂變得更加生動、高效,不斷增強學生的素養,發展學生的科學思維。
(作者單位:江蘇省南京市雨花外國語小學 本專輯責任編輯:蘇少偉)