【摘要】觀察實驗是小學科學的重要組成部分,教師通過搜集觀察實驗材料、傳授觀察實驗方法、創新觀察實驗組織、延伸觀察實驗訓練、優化觀察實驗評價的教學方式,展開觀察實驗的設計和探索,為學生創造更多觀察鍛煉機會,讓學生在具體實驗操作過程中獲得更為立體的學習體驗,促使學生主動內化科學知識。
【關鍵詞】小學科學;觀察實驗;教學實踐
小學生的直觀思維發達,教師在小學科學教學中融入觀察實驗符合學生的身心發展規律。完整的實驗過程包括實驗材料搜集、實驗內容確定、實驗程序執行、實驗結論歸結,教師做好觀察實驗設計,引導學生在探索性學習中獲得完整的實驗體驗。直觀的觀察實驗能夠對學生的多種感官形成沖擊,為學生帶來更為立體的感知學科知識機會,對學生構建學科認知體系起到積極促進作用。
一、搜集觀察實驗材料,啟發生本學習思維
科學實驗需要實驗材料的支持,教師綜合考量學科的軟、硬件設施和學生的實際學習需求,搜集、整合觀察實驗材料資源,科學設計觀察實驗方案,為學生創造更多觀察機會,讓學生在豐富多樣的實驗操作中獲得學習啟迪。為了提升學生的信息搜集能力和材料整合能力,教師不妨將實驗材料搜集工作分配給學生,為學生制造更多參與機會,引導學生在整合材料資源的過程中建立實驗認知基礎。
在教學蘇教版三年級下冊“紙”之前,教師要求學生在生活場景中搜集身邊的紙制品,不限材料的用途。在課堂展示環節,學生帶來了作業本、紙箱、塑料紙、紙吸管、課本、紙扇子、報紙、牛皮紙、衛生紙等諸多材料。教師鼓勵學生分別從重量、厚度,以及吸水性、結實度、防水性、延展性等角度展開觀察實驗,研究不同類型紙張的用途。為了激發學生的探究興趣,教師以“紙船的材料選擇”為主題,鼓勵學生設計觀察實驗方案,為探究活動賦予趣味性特點。學生紛紛展開行動,有的小組是將各類紙放到水中,觀察不同類型紙的吸水程度;有的小組是將各類紙張平鋪,在上面滴一滴水后,觀察水跡的大小;有的小組直接將各類紙張折成紙船,放入水中,觀察小船的損壞程度等。經歷一番探究,學生得出結論,牛皮紙的吸水性弱,且結實度高,更適合做折疊紙船的材料。教師組織學生依據實驗主題,設計實驗操作方案,為學生創造深入學習機會,對學生學習思維啟發起到積極促進作用。
二、傳授觀察實驗方法,提升生本學習品質
觀察實驗不是單純的“看”和“記”,小學生缺乏實驗經驗積累、缺少實驗方法支持,往往容易陷入誤區,從而影響實驗效果。教師從明確實驗主題、整合實驗材料、觀察實驗過程、記錄實驗結果、構建實驗結論、拓展實驗應用的教學角度出發,組織學生做觀察實驗方案設計,引導學生有目標、有方向地進行實驗操作,有效提升學生實驗學習品質。小學生對未知事物有較高的探索欲,教師圍繞學生心理特點展開實驗設計,能夠有效調動學生主動參與實驗操作的積極性。
“天氣和氣候”的內容主要是引導學生從了解天氣變化、風向、雨量、氣溫等,進而擴展認識更長時間的氣候變化,而三年級的學生對抽象數據的對比和分析尚處于初步認知階段。因此,僅靠語言講解和數據分析是遠遠不夠的,需要學生對天氣變化進行長期的觀察和記錄。為了提升學生的觀察實驗成效,教師將觀察實驗與語文、數學等學科相關聯,鼓勵學生在寫日記時,將右上角作為記錄天氣變化的專欄,利用所學的降水量、氣溫、風向等知識記錄當天的天氣情況。由于氣候的變化需要長期的觀察和記錄,許多學生難以長期堅持,容易出現查詢網絡、抄寫他人的情況,教師對此有客觀判斷,鼓勵學生盡量使用自己的語言進行觀察記錄,并融入監督機制和激勵機制,培養學生主動進行生活觀察的習慣。
三、創新觀察實驗組織,強化生本學習體驗
在觀察實驗操作前,教師對學生會遭遇的觀察問題和實驗情況進行預設,科學分析應對方法,以提升觀察任務的契合性。為了凸顯學生的學習主體地位,在觀察實驗組織時,教師結合學生的觀察習慣、思維方式、興趣取向、成長需求等,推出適宜的觀察主題,幫助學生規劃合理的觀察路線,引導學生主動加入觀察實驗操作。在觀察任務布設時,教師遵循因材施教原則,關照不同學生群體的學習訴求,針對性推出獨立或合作觀察任務,為學生獲得更多學習啟迪創造條件。
三年級的學生對聲音的分辨和制造有一定了解,但缺少深入探索聲音產生條件的經歷。“聲音的產生”這節課內容主要圍繞物體是怎么發出聲音的來展開,要求學生借助觀察物體發聲時的現象,了解物體發聲的條件,掌握聲音形成的特征與性質。在教學伊始,教師準備塑料瓶、音叉、橡皮筋、水、鋼尺等材料,并將學生劃分為若干實驗小組,要求各小組利用這些材料設計觀察實驗。教師進行班級巡視,發現有的小組組員將不同的物體相撞產生聲音,從而得出聲音是兩種物體相撞產生的結論,立刻得到其他組員的反對,表示我們的說話聲和動物的叫聲不符合這個結論,促使小組成員主動結合教材內容進行深入探索。為了給學生指引實驗方向,教師指導學生繪制實驗表格,讓學生有目標、有方向地展開實驗程序設計,觀察到準確的實驗現象,從而獲得“聲音的產生是由物體震動引起”的觀察結論,強化學生的實驗體驗,增強學生對聲音的直觀認知,充實學生科學知識儲備。
四、延伸觀察實驗訓練,拓寬生本學習視野
觀察實驗對實驗場地的要求較為寬泛,且與學生的日常生活存在諸多關聯。教師結合觀察實驗的特點,延伸觀察實驗訓練維度,對接學生生活實際,布設針對性實驗任務,使觀察實驗突破課堂的局限,讓學生在生活化實驗操作中拓寬學習視野。學生在熟悉的生活環境中進行實驗操作,借助多種助學手段,將觀察到的信息進行梳理、歸結,勢必獲得更為深刻的實驗感知。
教師經過調研發現大部分學生家庭中有種植盆栽植物,為學生創造優良的觀察條件。在教學“不同環境中的植物”時,教師投放觀察任務,要求學生深入家庭生活或校園之中,對不同植物的成長條件、成長環境、生長情況進行觀察,并進行相關數據的記錄。學生對家中的多肉、太陽花、綠蘿、水仙、睡蓮和校園綠化帶中的冬青、楓樹等進行觀察,從葉片形狀、顏色和花朵形態等各方面進行比較,梳理相關信息,制作觀察記錄卡。在成果展示環節,教師鼓勵學生將自己的觀察記錄進行分享,讓學生在回顧總結自己的實驗結論和觀看他人的實驗分享中獲得實驗眼界的開拓。教師利用生活化觀察任務的布設,讓學生對身邊的植物進行直觀的觀察和深入的探索,促使學生在更多觀察契機中獲得豐富學習啟迪。教師結合學生的認知水平和實踐能力,布設適宜的觀察任務,為學生創造更多實驗訓練機會,從學生的實驗成果展示情況來看,這次觀察任務布設無疑是成功的。
五、優化觀察實驗評價,培養生本學習習慣
傳統單一的師評,使得學生陷入審美疲勞,無法有效激發學生的學習思維。教師對常規評價方式進行創新,推出自評和互評的評價方式,讓學生在自評、互評、師評過程中實現認知內化。在自評活動組織時,教師要求學生分享自己的觀察經歷、總結自己的觀察收獲,以及在實驗過程中遇到的難題和解決辦法,培養學生主動進行自我反思的良好學習習慣。在互評活動組織時,教師要求學生挖掘他人高效的實驗方法,探尋他人實驗的錯誤之處,以促進其認知內化。
實驗評價要注重科學性、針對性、適宜性、引導性、激勵性。在實驗觀察過程中,教師留意學生的實驗表現,及時給予中肯、客觀的評價,引導學生正確對待實驗探索。在實驗評價環節,教師適時融入積分獎勵制,為調動學生順利進入學科核心提供便利。在教學“植物結果了”時,教師展示學生參與栽種的向日葵、黃瓜,要求學生觀察這兩種植物,探尋這兩種植物的果實是哪個部分,分析不同植物的果實特點。每當學生呈現積極思考、勇敢提問、觀察仔細、記錄準確、團結協作等良好學習表現時,教師及時給予小組和個人積極獎勵,當積分達到一定標準,可以兌換相應的物質獎勵。小學生的好勝心較強,當實驗評價關乎到小組和個人的積分累積時,紛紛積極參與競爭,進入良性競爭學習。
小學科學的實驗資源豐富,教師結合學生的成長需求,做好實驗方案篩選,引導學生展開多樣化觀察活動,讓學生在探索性學習中獲得更為豐富的學習啟迪,并對接學生的心理特點,為觀察實驗賦予趣味性、互動性、靈活性的屬性,激發學生主動參與觀察實驗的興趣,引導學生在主動觀察、思考、討論、歸結中完成科學認知體系的構建。
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