小学科学实验方法与教学理论的探讨

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小学科学实验方法与教学理论的探讨
安陆市府城城东小学  胡斌庆
【内容摘要】
小学科学是义务教育小学阶段的一门以实验为基础的学科,也是对学生启蒙教育的重要学科。上好科学课有利于激发学生爱科学、学科学的兴趣,有利于培养他们的观察能力、动手动脑能力。科学课也是中学地理、化学、生物的基础。因而小学阶段的科学课教学好坏,在一定程度上影响了小学生今后的学习生活。 本文着重从“多做实验激发兴趣”、“巧用电教,形象直观”、“善用图示法化难为易”、“利用科学知识解决生活问题”、“ 借用思维导图归纳章节知识”五方面谈一谈自己在工作中的具体教学策略，望能提高科学实验教学实效。
【关键词】  实验  电教  图示法  生活问题  
【正文】
从当今学校教学条件上看，影响实验教学质量的根本原因是主观因素，主要包括实验教学观念、教学方式、实验教学的安排和管理等。要走出实验教学困境，就应从以下几个方面进行改革：提高小学实验教学认识，优化实验教学模式。
一、巧妙地创设科学探究的问题情境
科学探究活动是从问题开始的。情境化下的科学学习，会避免科学探究的枯燥，会使科学探究活动成为一个有血有肉的肌体，也会产生一个适合学生探究并能激发学生探究欲望的问题。但情境创设也要把握度，不能离开创设情境的真正目的。科学课的情境创设是为了提高科学课的课堂效率和提高学生的参与度。但我们不能丢失目标去创设情境创设，好的情景是能抓住学生的心，科学探究是引导学生发现和提出问题。孩子有没有自己感兴趣的问题是教学成败的关键。如下两个情景创设：
情境一：《比较水的多少》：小朋友们去春游，小明小组的同学带了三瓶饮料，大家都想把最多的一瓶让给其他同学，可是怎样比较饮料的多少呢？接下来整堂课都围绕这个问题展开。
情境二：《淀粉的观察》：昨天我们观察了米饭，今天老师带来了糯米饭，让大家尝尝，吃饭前我们应该先干吗？（学生：洗手）今天在实验室我们就用老师的消毒液消毒一下吧，学生开始用碘酒消毒，拿饭的时候发现手怎么越来越脏？学生很好奇的开始提问。
显然上述的二个情境创设效果不一样，《比较水的多少》表面上是为了谦让，但实质上对这堂课堂效率的提高没有起到多大的作用，提不起学生对科学探究的兴趣。《淀粉的观察》的情境设计极为精彩，学生被这种现象所吸引了，接着就开始自主的思考与探究。大大的提高了这节课的课堂效率。后者的教学情境设计，有利于学生探究问题的提出，有利于学生兴趣的激发。
二、多做实验激发学生兴趣
    科学是一门以实验为基础的自然科学。科学概念、规律是比较较抽象，学生难理解；通过科学实验能向学生重现科学现象，可以使抽象的知识具体化；通过科学实验能呈现科学概念和规律的建构过程；通过科学实验能培养学生科学的思想和研究方法；通过科学实验能掌握科学实验的一些基本技能，会使用基本的实验仪器；通过科学实验能培养学生的质疑能力，信息收集和处理能力，分析、解决问题能力和交流、合作能力。科学实验能使学生思维活跃，学得轻松愉快，又有利于培养学生观察、分析和解决问题的能力，从而达到加深理解、巩固、运用知识的目的。。做实验每个学生都喜欢,但由于小学生尤其是低年级的学生,观察事物时常是杂乱无章的,缺乏系统性和目的性,观察时受兴趣和情绪的影响很大,有时常常偏离观察的主要目标。山区的学生也是一样,他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,做了这一步不知下一步该做什么,颠倒操作过程,少做漏做,导致实验失败,所以在实验前就要明确操作过程。

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    如教学五年级上册《电路的研究》这课时,我们先让学生自由讨论,尝试用一个灯泡、一个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池要怎样连接起来才能组成电路。设计操作过程,然后汇报,其余学生讨论补充。还可以把影响实验的关键步骤和注意点先写在黑板上,作为实验的操作规程或注意事项,从而避免实验的盲目性。只有让学生明确了实验前的观察任务,才能在实验过程中取得良好效果。教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察和感知。运用眼、耳、口、鼻、手等感觉器官去观察和感知实验过程中形态、特征和声、光、色、味、温度等变化情况,时刻提醒学生注意观察和感知每一个微小的地方,每一个细小的变化。以《果实里的新生命》为例,课前要收集各种植物的果实,仔细观察它们的外形有什么不同,不同的植物果实,它们的形状、大小、颜色各不相同。从现象到分析比较、得出实验结论,是一个以具体到抽象的思维过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有完成了这个飞跃,才算真正得到了知识。在教学《神奇的电磁铁》的实验中,当我们看到磁铁能把带铁的东西吸起来,我们就知道磁铁有吸引铁的性质,所以我们就把磁铁的这种特性叫做磁性。磁性有强弱,磁铁上磁力最强的部分叫磁极,磁铁有两个磁极,我们把磁铁用细线悬挂起来,等到它静止时,磁极分别指向南方和北方,我们把指北的磁极叫北极,指南的磁极叫南极。老师可以提示指南针就是根据磁铁的这一特性发明的。通过验验结果可以增强学生对现实生活中科学技术知识的理解,教师通过提问,有助于培养学生的思维能力,为学生学习文化科学知识奠定坚实基础。让学生充分体验科学实验的乐趣。
　   寓欢乐于学习实践中。要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在《酸奶的秘密》、《水在什么温度时结冰》、《声音的产生》、《有趣的磁现象》、《种子发芽的实验》、《做一个钟摆》等这些具有小制作、小实验性质的实验课时就应该给学生充分的时间进行实验,在无危险时,尽情地实验,痛快地玩耍,学中玩,玩中学,取得事半功倍的效果。 科学实验兴趣的培养,一是要让学生亲身经历典型活动;二是要在活动中充分发挥学生的主体作用,发挥他们的主动性和能动性。科学实验应该让学生充分参与,提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材,又要充分发挥农村在小学科学教学方面的优势。
     在课堂中师生同时参与了实验，就使得全班学生有共同的感性认识，减少了局限性和片面性。作为教师方面多创造条件多做实验，吸引学生的眼球，激发学生的学习兴趣，提高全体学生的科学素养 。
三、巧用电教,形象直观
随着计算机及其网络的应用普及化，各类计算机辅助软件和自制教学课件应成为教师教学的得力工具。多媒体演示教学。教师可以将来自网络服务器和教师机的硬盘或光盘上的多媒体信息（包括文字、图形、图像、动画、视频、声音）传送给学生，进行演示教学；。模拟法是先依照原型的主要特征，创设一个相似的模型，并利用该模型来间接地研究原型规律的方法。科学教育中的模拟实验可以将事过境迁或稍纵即逝的自然现象或过程在实验室重现，将现象简化或进行时空的放大、可对那些既不能打开，又不能从外部直接观察其内部状态的系统进行研究。特别是解决那些尚无简单有效的仪器可演示的实验，则成了一种重要的辅助手段。
　 科学课上有很多学生自主探究的素材,要求学生在教师的指导或引导下去进行调查、考察或实验,但有些活动课堂上是无法用实验的形式完全展现的,如六年级上册《网络课堂——探索恐龙灭绝的原因》这一课，活生生的恐龙已经离我们很远，它的出现和灭绝至今让我们猜想纷纭，学生对恐龙的话题非常感兴趣。于是我首先播放《侏罗纪公园》视频片断。然后介绍“专题学习网站”中与恐龙知识有关的资料链接。展示部分有代表性的“恐龙化石”图片以及化石标本。最后要求学生上“百度网”搜索更多有关“恐龙化石”的资料。利用网络强大的交互功能、丰富的学习资源以及便利的使用操作，引导学生通过专题研究、搜集整理资料、分析思考并学习撰写研究报告等方式来探索恐龙灭绝的原因。利用丰富的网络资源让学生更多地了解一些与进化有关的有趣话题，拓展学生的知识视野。

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    又如《植物怎样喝水》这一课,反反复复讲解理论学生都很难理解,这时我们就可以借助网络技术和多媒体技术,虚实互补,让学生“看到”植物根的水与植物茎、叶脉向上输送的水缓缓流动的情景,再在重点处点拨,植物“喝水”这一难点就解决了。再比如《地球的公转和自转》等一系列天文知识课文,《食物链》等表现多种生物类课文,都可以利用网络和多媒体教学,生动、形象地展示给学生观看,使学生的科学探究活动不限于课堂上,实现学习时空的拓展。
另外在科学课的教学中有许多新知识、新思维的传授,受到了安全性等方面的限制,不可能在课堂进行实际演示,为了增强学生的感性认识,可以通过各种现代教育技术手段在教学过程中对这些实验、现象进行模拟演示达到仿真效果,或对现象进行放大、延时等操作,进而使学生在没有障碍的演示、实验环境中进行愉快地学习,获取知识。  
四、利用科学知识解决生活问题
大自然包罗万象，奥秘无穷，仅仅靠课堂上获取的知识是有限的。因此教师可以引导学生利用课堂上所学到的学习方法在课外进行探究，这种做法既能扩展所学知识，激发学生多方面的兴趣，又能培养实践能力，提高思维能力。 例如《声音的传播》一课中，学生对声音在液体的传播不易理解，为了让学生相信这一结论，我设计两种方法，让学生走进大自然体验：一是选择晴朗的早晨，让学生到指定地点听上课的铃声；二是选择一个有大雾的早晨（两次距离相同），并多次交换位置，让学生到指定地点听上课的电铃声，并让学生注意辨别，在两种不同的天气里听到的铃声有什么变化？同学们豁然开朗，原来雾是悬在低空中的小水珠，是液体。学生很快就了解到有雾（液体）比没雾的天气传播声音的速度快，声音大，传播的速度是四面八方的。很多自然事物和自然现象，学生在课堂上根本不可能进行观察比较，这又要求我们要使学生获取有价值的自然知识，不能使教学只局限于在课堂上获取和应用知识，还应该引导、激励、帮助学生在课后对自然事物和现象深入持久地进行观察研究，力求把这种活动化为他们乐于从事的经常性活动。这样，不仅可以使课堂上获取的知识深化延伸，还能为今后进一步学习自然科学知识积累丰富的感性经验。
多用有关的科学知识和技能解释一些自然现象和生活中的问题，从而 激发学生的学习兴趣。平时课堂教学中多举例子，多联系生产生活把刚学习的科学知识运动于实际，解释实际中遇到和科学学现象、科学问题，使学生感受到学到的物理知识有用实在，在学习中更有兴趣学习。使学生认识科学这门课程对科技进步以及文化、经济和社会发展的影响；为终身发展，形成科学世界观和科学价值观打下基础。
五、有效评价，天天进步。
  小学科学教学的评价是一种多元的激励性评价。通过评价，以激发学生的兴趣、鼓励学生的好奇与探索精神，使学生对科学学习始终保有愉悦的情感体验。小学生学习能力的形成是不是一蹴而就的事情，不同年龄阶段，由于生理、心理的成熟程度不一样，所表现的每个侧面程度也不一样。只有评价内容适合小学生的实际水平，才是有效的，要求过高或过低都会影响学生的积极性。我在课堂中常善用评价激励语如：“××同学坐得真端正！注意力真集中！”“你很像一个小老师，不仅管好了自己，而且把自己的小组也管理得很好！”“你真行！真棒！真是好样的！”“老师发现你不仅听得仔细，说得也很好！”“你的想法很有创见，这非常可贵，请再熟练地做一遍！”“倾听是分享成功的好方法，看某某同学正在分享着大家的快乐，我相信他已经有了很多收获！”。还有，“你知道的真多！知识真丰富！我们大家要向你学习！”“能提出这么有价值的问题来，真了不起！”“我知道你能行！”“你真聪明！想出了这么妙的方法，真是个爱动脑筋的好学生！”“你的回答真是与众不同啊，很有创意，老师特欣赏你这点！”“你真像位小科学家，有这么多重大发现！”“了不起的发现，再用精彩的方式介绍给大家，大家就更佩服你了！”等。

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对于学生的回答，无论恰当与否，教师都应及时做出评价，一个充满赞扬的眼神，一个表扬的轻轻手势，一句鼓励的话语都能使学生心潮澎湃，甚至对他们一生都会有影响，这点我在教学中已颇受至深。我还结合实际，进行了“两会两能”评价法。就是上课时会听，会看，能说，能做。学生在科学课学习活动中，学生首先进行自评，自己认为做到了，就可以到课代表那儿要求加一颗星，当然也要结合学生互评。学期结束前，教师可根据组长统计的情况，满15颗星以上可以得“优”，10颗到15颗可以得“良”，5颗到10颗可以得“中”，这就作为学生的平时成绩。这一切工作完全可以让学生来操作，既方便，又真实。也有这样的例外，这事实表明，“课改”后教师们的评价标准发生了变化。从实践看，实行这种激励性评价，学生心中就会始终涌动一种精神力量，谁也不会自甘落后。
   “什么是科学？”达尔文说：“科学就是积累事实，发现规律。”爱因斯坦说：“科学就是探求意义的经历。”如何学科学，随着课程改革的进一步深入，我们越来越认识到：科学的新课程改革以培养学生的科学素养为宗旨，积极倡导探究为主的实践活动，培养学生的好奇心和探究欲，增强学生对科学本质的理解，使学生学会探究解决问题的策略，为学生的终身学习和生活打好基础。因此，只要实验老师创新实验教学方法,把解决实验教学难点和调动学生积极性创造性相结合,实验课教学就能够取得很好的成效。