余思靜

《義務教育科學課程標準(2022年版)》指出:小學科學課程要培養學生科學核心素養,強化探究實踐能力。目前一節科學課是40分鐘,有時學生們做不完實驗就下課了,實驗被迫終止,學生們的實際探究過程不能“盡興”?!半p減”政策的實施讓學生有了更多的課余時間,如果讓學生利用課余時間或三點半課堂開展一些有趣的科學小實驗,既充實又有意義,學生還能收獲不少科學知識。所以,作者在“雙減”政策下為學生開展了趣味科學實驗活動研究三部曲。
一、模仿實驗——把教材中的演示實驗再做一次
著名作家矛盾曾說過:“模仿是創造的第一步,模仿又是學習的最初形式?!毙W科學課程中有不少演示實驗,學生通過觀看演示實驗能增強學習興趣和對科學知識的理解,還可以學會實驗的規范操作流程。學生有很強的動手實驗愿望,他們看完演示實驗后也躍躍欲試,但有時課堂時間不允許,給人意猶未盡的感覺。在“雙減”政策的實施下,把演示實驗讓他們模仿一遍,他們是非常樂于進行探究的,也符合小學科學課程標準中提出的探究實踐性。
在教科版科學四年級下冊“植物生長變化”中,大多數演示實驗在課堂上不可能當場展示,只能通過觀看視頻來了解植物的特點和規律。
如在《莖和葉》一課中,學習葉的蒸騰作用時,從實驗視頻中可以看到:植物葉片被塑料袋套起來后,經過一段時間,塑料袋里就會有水分出現。得出這個實驗結果需要較長時間,課堂上的時間明顯不夠,教師就可以讓學生在課余完成。讓學生們選取一盆植物,親自為葉片套上塑料袋,放到室內,過一天后,他們就能觀察到塑料袋里有水分出現,證明葉片表面有蒸騰作用。
又如,在教學教科版科學五年級上冊“地球表面的變化”單元《火山的噴發和作用》一課時,火山噴發模擬實驗為演示實驗,此實驗有極高的趣味性和觀賞性,學生們非常愿意自己動手做一做。這個實驗需要準備的材料為:番茄醬、土豆泥、罐頭盒、鐵架臺、酒精燈、護目鏡等。番茄醬和土豆泥需要學生們自己準備,番茄醬模擬巖漿,土豆泥模擬地殼。但此實驗在操作中不太容易成功,比如番茄醬的量太多、土豆泥不夠細、溫度不夠等都會導致“火山”不噴發,課堂上沒有足夠的時間給學生調整和重新實驗。如果實驗不成功,學生們辛苦準備的番茄醬和土豆泥就浪費了,只能帶著遺憾離開教室。所以,可以彌補遺憾的就是“雙減”的校外三點半課堂,自己動手探究科學原理,盡情等待“火山”噴發的美好時刻,這會讓他們記憶猶新,也讓學生們的課余有意義。
二、改進實驗——把教材中實驗效果不好,不方便進行的實驗進行改進
改進的目的是為了更好地實現實驗效果。在科學教材中,有些實驗受客觀條件的制約,成功率不高,完成難度很大。還有的實驗因材料、環境等問題,缺乏可操作性。我們可以利用課余對實驗進行一定的改進,讓實驗效果更明顯也更加有趣。
如:在教學教科版科學四年級上冊“聲音”單元《我們是怎樣聽到聲音的》一課時,在觀察比較“鼓膜”的振動實驗時,教材上是用口杯、氣球皮和橡皮筋做成一個“鼓膜”模型,在“鼓膜”上放少量的細沙和碎紙屑,當用音叉敲擊時,細沙和碎紙屑會動。但我們在教學時發現,這個實驗看似很簡單,但基本是失敗的。所以,為了達到實驗目的,必須對此實驗材料進行改變,具體步驟為:將口杯改為透明圓筒,圓筒懸掛固定在鐵架臺上,氣球皮改成保鮮膜,在保鮮膜上放食鹽,在懸空的圓筒下面放節奏感強的音樂,這樣也能明顯觀察到食鹽的跳動,也更富有趣味性。
又如,在教學教科版科學三年級上冊“空氣”單元《我們來做“熱氣球”》一課時,教材中用到的是一個較大的塑料袋、一個紙筒和一支蠟燭。把蠟燭罩到紙筒內,上面懸空塑料袋,讓熱空氣進入塑料袋內,塑料袋就會飛起來,由此證明熱空氣往上流動。這個實驗看似很簡單,但我們在實際教學中發現時間根本不夠,而且蠟燭很容易被碰倒,不太安全。這個實驗不太容易成功的另一個原因是蠟燭產生的熱空氣不夠,塑料袋稍微厚一點就飄不起來。時間浪費了,效果出不來,學生會很失望。在課余可對此實驗重新設計:用多支蠟燭制造熱空氣,紙筒可以用彩色紙或A4紙根據蠟燭需要的空間制作,用鐵架臺輕輕套著大塑料袋,等周圍空氣都熱了,塑料袋就會掙脫鐵架臺飛起來。
三、創新實驗——利用所學科學知識自己設計小實驗
列夫·托爾斯泰說過:“如果學生在學校里學習的結果是使自己什么也不會創造,那他的一生將永遠是模仿和抄襲?!睂W習科學知識,做實驗的最終目的不是模仿而是創新。提升科學學科的學習效果應加強綜合性,加強設計與實踐,達到培養學生核心素養的目標。
如:在教科版科學五年級上冊“光”單元《認識棱鏡》一課時,課堂上,學生們是讓光通過三棱鏡而看到彩虹。課余,我讓學生們根據光的原理,利用身邊的各種材料,創新出彩虹小實驗:有的用噴灑的水制造彩虹;有的用膠帶和彩筆的方法制造彩虹:有的用在水中放鏡子的方法制造彩虹……同學們積極開動腦筋,把知識靈活運用,利用生活中的物品創新實驗,不正是科學學習中所要培養的創新精神嗎?
又如,有一個同學把風的產生和水的表面張力這兩個知識點聯系起來,創新了“水中龍卷風”的實驗。其操作步驟為:準備兩個礦泉水瓶子,一個空的,另一個裝滿紅色的水,把兩個礦泉水瓶蓋打好相同大小的孔,用膠把兩個蓋子的頂部相對粘在一起,再把瓶子一上一下擰好。裝滿紅色水的瓶子在上面,因水的表面張力和洞口半徑較小等因素,水很難漏下來。這時候搖晃轉動瓶子再靜置放好,就會發現瓶子里的水形成龍卷風似的漩渦流到下面的瓶子里。這個小實驗涉及渦流和動量守恒等概念,已經超出了小學階段的學習范圍,學生獲得了新的科學知識,從而使科學學習能力得到提升。
“雙減”政策和新課程標準的實施就是要讓教育回歸本真,培育學生會學習、懂生活,成為生活的創造者。學生在減輕課業負擔的同時,利用課余時間開展一些趣味科學小實驗,幫助學生在業余時間能“玩中學、學中玩”。我們可以通過設計一些有趣的科學小實驗讓孩子們將抽象的科學概念具體化,讓他們在科學探究中體會到生活處處皆科學。