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小学科学教学论文交流:对探究性实验教学的思考与尝试

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发表于 2012-3-13 09:38:21 | 只看该作者 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
以“实验”引路;让“探究”护航
对探究性实验教学的思考与尝试
广东省东莞市虎门镇金洲小学 张新元
【摘要】



李四光说过“实验是人类认识自然的重要方法”,在小学科学教学实践中,实验教学是科学教师常有的一种探究科学知识的方法。《科学课程标准》指出:“亲身经历以科学探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。”此处的“亲身经历”其实就是科学“实验教学”。小学科学是一门以观察、实验为基础的自然学科。实验不仅是科学教学的重要手段,也是探究科学的重要方法。但是我们要明确:实验不等于探究,实验只是科学探究的一种方式、方法而已。发挥好实验教学的作用是每一位科学教师的重要任务,我们的教材中那些实验探究的内容,目的就是让学生通过实验探究在学习科学知识的同时掌握一定的技能和方法,培养学生良好的科学态度和思维习惯,在探究中勇于创新,使“科学知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观”的新课标得以实现。因此,在教学中我们要充分发挥实验教学的作用,以“实验”引路,以“探究”护航,演绎精彩课堂教学,有效提高小学科学课堂教学的质量。



【关键字】实验;探究;课堂;高效




1 提出问题



小学科学课中的实验教学,虽然没有科学家所做的的科学实验那样复杂和规范,其目的还是让学生像科学家那样,用科学实验的方法,去探索、认识自然界的事物的性质和规律,从而培养他们的科学探究能力和动手实践能力,达到科学启蒙教育的目的。在科学课中根据教材内容涉及相应的实验,让学生在试验中直接获取知识,体验实验的快乐,这是新课标下最常用的,也是时下最流行的教学方式之一。



2 分析问题



传统的实验教学,验证性的较多。这种实验常常是教师把实验目的、步骤、方法及注意点等详细而周密地交代清楚,甚至连结果也预先告诉学生,学生只需依照要求去做实验,学生的探究被抹杀,学生的创新被扼制。《科学课程标准》中强调:“科学要以探究为核心”,“亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径”,“在强调创造能力培养的今天,应大力提倡探究性试验”。可见,我们的实验要以探究为主。



探究性实验教学作为科学课程教学的重要组成部分,它以其独特的魅力吸引学生步入奇妙的科学的殿堂,激发学生探究的欲望,引导学生卷入科学发现的过程,激活学生探究的潜能,启发他们像科学家那样探索科学的奥秘。我们过去在探究性实验教学中几乎都是按“老师示范──学生模仿──发现现象──教师归纳”的教学程序进行,甚至有些教师步步示范,学生被动跟随,依赖性强,忽视了学生的主体地位,这样做以其组织简单、结论统一、秩序井然而被广泛采用,但他却极大束缚了学生的观察能力、操作能力和思维能力的发展。



推进新课程改革,培养具有实践能力和创新精神的高素质人才,是21世纪教育的核心和灵魂。而课堂教学是新课程改革的主阵地,能否真正突出以学生为中心是课堂教学的关键。这就要求在课堂教学中以学生为中心,让学生动起来,在动中交往、在动中求知、在动中发展、在动中创新。结合近几年的科学课探究性实验教学,我认为要在教学中充分发挥实验教学的作用,以“实验”引路,以“探究”护航,才能演绎精彩课堂教学,有效提高小学科学课堂教学的质量。



3 解决问题



3.1变演示实验为探究实验──激发学生学习科学兴趣



兴趣是开启智慧大门的钥匙,做任何事情如果没有兴趣就没有动力。对于小学生来说,科学是他们最喜欢的学科之一,是他们新接触的学科,如果不培养他们学习科学的兴趣,他们在以后的学习中就会没有动力,学习起来就会感到兴味索然,味同嚼蜡。而科学实验则是让学生产生兴趣的最好的途径。特别是在讲新课时,如果学生对所学的知识有兴趣,学习积极性就会很高,接受起来就比较容易。在以往的教学中,大部分都是教师在前面做演示实验,学生在下边看,而且坐在后边的学生有的还看不见,看不清,学生被置于旁观者的位置上,没有亲身参与其中,长期下去,必然导致部分学生失去了学习科学的兴趣。



针对这种情况,在教学中,我们应该尽可能地把演示实验演变为学生探究实验,根据每节课的教学内容准备一些器材并根据需要发给学生,让他们直接动手参与探究,不再作旁观者,以满足学生的好奇心和操作欲望,让他们体会和尝试发现问题、解决问题并获得成功的喜悦,激发学生学习科学的兴趣。



例如《摩擦力》这一课,可先让学生自行设计实验探究“摩擦力的大小与什么有关系”,然后由学生自主讨论出“增大摩擦力和减小摩擦力”的方法。这样把学习的过程真正交给学生,改变以往教师“满堂灌”的教学过程,充分体现了学生的主体性,激发了学生学习科学的兴趣,发展了学生实验探究能力。



再如教学《有趣的磁现象》时,我让学生参与到课堂实验教学,探究磁铁能吸引什么物体。于是我准备好实验材料并分发下去,让学生自己动手实验去探究。为此,我还为他们准备了一张实验记录表,便于他们记录、分析、思考、验证。变传统的演示实验为新颖的探究实验,极大地激发了学生学习科学兴趣。既动手又动脑的实验才是有效的实验。

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沙发
 楼主| 发表于 2012-3-13 09:38:36 | 只看该作者
活动一实验──磁铁能吸引哪些物体的实验记录表
能被磁铁吸引的物体请打“ √”不能被磁铁吸引的物体请打“ ×”
  
实验材料
猜测
实验
我们的结论
铜钥匙



铁钥匙


回形针


铝    片


木    片


塑料片


弹    珠


纸    片


布    片


铁    钉



学生通过实验记录的分析,有了亲身体验,觉得很有意思──为什么有的东西能被吸住,有的东西不能被吸住?自然而然对所学知识立刻产生了浓厚的兴趣,思维马上被激活,兴趣也被激发。此时激发出的学习兴趣和探究欲望,就会以积极的心态投入到学习当中去,有利于提高课堂教学质量。
3.2 变被动实验为主动参与──增强学生实验探究能力
在过去的传统教学模式中,实验教学都是按照教师设计好的步骤和方法让学生照葫芦画瓢、一个萝卜一个坑地机械完成,学生根本不知道为什么要那样做,也无法感受到科学概念的建立过程。学生的独立性不断丧失,学生的个性发展不断泯灭,缺乏探究意识和独立获取知识的机会,抑制了学生的创造思维。
新课改要求我们在教学中要以学生为主体,充分发挥学生的主体作用,培养学生的探究能力和操作技能,不断提高学生的创新意识和实践能力。在教学中教师首先要转变观念,把主动权交给学生,充分发挥学生的主体作用──让学生做实验教学的主人。教师的任务是当好学生的“顾问”和“参谋”,帮助学生解决实验中出现的问题与困惑。其余的都由学生自己来完成,从指定计划、选择器材、操作步骤、观察记录、分析总结都交给学生自己来完成,给他们充分展示自我的空间,让他们八仙过海各显神通,充分发挥各自的潜能和想象力,按照自己的想法和意愿来完成实验,使每个学生都能参与其中。教师在实验过程中要指导学生正确的使用实验仪器、器材,规范操作和注意安全,及时观察实验现象和记录数据。如教学《电路的研究》一课时,为了让学生真正学会组装电路的方法,培养学生的动手能力、思维能力、创造能力,这一课的实验我采取了这样的步骤:①提出问题:组装一个电路需要哪些器材?②让学生自己动手组装一个的电路;③让学生汇报实验结果。
学生运用各种器材,根据自己的生活经验和学过的知识,设计实验,进行操作。结果学生发现组装电路的方法各有不同:有串联也有并联。通过学生自行设计实验,得出结论,要比老师告诉他们效果好得多,既学到了知识,又加深了印象,他们以很高的热情参与到教学中来。要让学生真正消化知识,变成自己的东西,教师应联系实际设计一些有坡度的解决实际问题的巩固性练习,做到学用结合。如学《电路的研究》就可以让学生自己设计一个电路,将红、绿、黄三只小灯泡安装在这个电路上,制作一个“信号灯”。
《科学课程标准》中强调创造能力培养的今天,应大力提倡探究性实验。如《浮力》中,不是先告诉学生用哪些方法可以让物体浮起来,然后让学生一个一个试,而是让学生自己尝试,自己想办法,让水中的物体浮起来。虽然有的同学想的办法不够全面,但这些知识是他们自己发现的,他们不光学到了知识,还学到了发现知识的方法。学生在实验过程中既动手又动脑,有利于提高学生分析问题和解决问题的能力,同时促使学生独立思考,激发他们的创造力,学生的实验探究能力也得到相应的提高。
3.3 变无效反馈为积极交流──培养学生实验探究习惯
在实验过程中由于学生之间存在着个体差异,每个人对同一问题的探究各有不同,记录的数据也不一样,得出的结论也存在着差异,有成功的经验也有错误和不足。在传统教学模式中,学生的操作过程与实验数据、观察的处理通常得不到及时的反馈和交流,学生常常觉察不到自己存在着的错误和不规范,存在的问题往往难以及时得到纠正,这些“无效反馈”信息导致学生无法形成良好的科学素养和实验习惯。为此,在教学过程中,我们要特别注意及时指导学生在实验结束后对实验进行分析和总结,鼓励学生相互交流。
如在教学《大气压力》一课时,常常会遇到这样的问题:教材中要求把杯中接满水,盖上纸板就不会掉下来,说明大气有压力。而实际操作时,往往达不到那种效果。针对这种情况,让学生设计更简单、方便、实用的学具。学生首先考虑在杯底部扎个孔,所以不能用玻璃杯,只能用塑料制品。于是用矿泉水瓶做实验,但失败了,又换用漏斗,实验能成功,但它盛水太少,学生还是不满意。后来一个学生找到了五年级自然学具盒中《热往哪里传》一课中用的小塑料杯,只见这个学生很快就在小塑料杯底部烫了一个小孔,在杯中接满水,盖上纸板,然后倒过来,纸板没有掉下来,手指一松,纸板就掉下来了,实验成功了。
再如在教《看不见的空气》时,我要求学生通过各种途径感觉空气的存在:用眼睛看空气流动的痕迹,让耳朵听空气凄厉的叫声(这两种活动需要一定的气候条件,可以让学生回忆自己的经历探索),用嘴往水里吹气泡,用打气筒抽气,用塑料袋灌装空气,用气球在水里释放出气泡,用手往脸上拂空气,这样用多种方法来认识空气的存在,进行充分的感知,让学生获取丰富的感性知识,从而认识到什么是空气。多种感官的刺激才能吸引学生积极主动地投入到科学探究中来,孩子们在经历了动态化的探究活动后,会对自己的成功感到由衷的喜悦,体现到学习科学的乐趣,有利于学生的探究意识深入童心,养成勇于探究的习惯。
我们的科学教材中,实验部分大多为探究性实验,旨在促进学生科学探究能力的形成。在实验中应组织学生积极交流,及时应对“无效反馈”信息,进行及时的反思、分析、修正,这些深入地实验探究,有利于学生养成良好的探究习惯。
3.4 变课内实验为课外延伸──拓宽学生实验探究领域
《科学课程标准》指出:“教师不要把上下课铃声当做教学的起点和终点” ,“学生获取知识的地点不能仅仅是课堂”,“大自然也是一个学习知识的大舞台”。要重视引导学生在课后开展课外探究活动。因为,并不是所有的实验都能在有限的课堂内完成,学生科学探究是一个长期的过程。这些活动就必须从课堂走向课外,课内活动向课外开放。我们教师应努力创造条件,积极开展系列化的课外探究实验活动,通过课外家庭实验补充,把探究延伸拓展。我们可以开展各种家庭实验、科技活动、小制作小发明,调查研究等。这样,既深化了课堂教学,也让他们的兴趣特长和科学素养在实践研究中得到了培养。品尝科学的乐趣的同时也感受科学的无穷魅力。
由于课堂教学的时间和内容有限,学生的好奇心得不到更好的满足,创造思维也得不到有效地发挥。针对这种情况,我们应该经常鼓励学生利用身边的废旧物品开展一些小发明、小制作、小实验等课外活动,以巩固所学的课内知识,丰富学生的生活,进而拓宽学生实验探究领域,培养学生的创造能力,使课堂教学得以补充和完善。例如,在学习了浮力和物体的沉浮条件后,给学生布置了怎样能使一块橡皮泥在水中上浮的作业,很多学生会从钢铁制成的轮船能浮在水面的现象中得到启发,把橡皮泥捏成船型使它上浮。
再如学习了《有趣的磁现象》后,布置学生制作指南针、好玩的磁性小玩具等。对一些有兴趣的学生还可以鼓励他们搞一些小发明创造。在科技课堂教学的基础上,吸收一批热爱创造发明,动手实践操作能力强的学生参加小发明俱乐部,小发明俱乐部进一步拓宽、延伸创造发明活动。教师介绍优秀发明作品,进行创造技法辅导,并指导学生对发明方案进行改进,及具体制作,选拔优秀作品参加比赛。
这些课外科技实验活动的开展,有效地拓宽了学生实验探究的领域,也能充分发挥学生的聪明才智,让他们在实践中学以致用,增强了学生灵活运用知识的能力和手脑并用的创新能力,同时还陶冶了学生的情操。学生们看到了能利用自己所学的知识解决了实际问题,不仅精神上感受到了成功的喜悦,还对引发学生的灵感起到“催化剂”的作用,对他们未来的发展也会产生积极地影响。
由此可见,科学课堂教学的时间和空间是有限的,而学生对科学的探究是无止境的。这就要求教师不能再把学生束缚在教室这个狭小的空间里,应该结合课堂内外,使学生的探究无限延伸到校园、家庭、社会、大自然中去。不再把课堂当作教学的起点和终点,因为探究活动往往不是一节课所能完成的,对于学生感兴趣的探究活动,若在一节课时间内没有完成,则可在课外继续研究,引导学生积极主动地参与到丰富多彩的课外探究拓展活动。
需要注意的是,并不是每节课都采用实验教学,我们要根据教材的内容的需要而定;也要注意的是,我们的探究性实验教学,要注意“动手”和“动脑”的关系,往往“动手”先于“动脑”的实验比较低效,“动脑”先于“动手”的实验比较有效!实验前是先动手,还是先动脑,要根据具体的学情和教学内容而定。二者在实验教学中应该相辅相成,互相补充,才能最大效能的发挥作用!
4 结论
实验是小学科学教学的最根本的探究方式,对科学知识的理解和把握,学生大都是凭借实验获得的,因此也就成为学生获取科学知识的基本渠道。科学课程中,以学生为中心的探究实验教学课堂组织形式应以开放式为主,只有将实验过程全方位开放,让每个学生全程参与实验,才能发展学生的思维能力、实验能力、观察能力,提高学生的科学素养。
“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”告诉我们亲身实践的意义;“科学的真理不应该在古代圣人的蒙着灰尘的书上去找,而应该在实验中和以实验为基础的理论中去找”告诉我们科学实验的作用。为了学生科学素养的提高,让我们擎着“实验”风帆,引领我们的学生在科学海洋里“探究”寻宝吧!
主要参考文献
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