做好小学科学课堂实验初探
作者: 周明摘 要:在科学课的教学中必须强调学生实验技能的培训,多给学生亲身参与实验的机会。学生具有了自主实验的能力和习惯,发现问题、分析问题和解决问题的能力提高了,动手能力增强了,许多问题可以由学生自己通过自学和实验得到解决,学生得到的是“渔”而不是“鱼”,对他们来说是终身受用的。
关键词:科学课; 实验技能
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2011)8-091-001
《科学》是以实验为基础的一门学科。在科学实验中,实验者是活动中的主体方面,是最积极的因素,研究对象和实验手段则属于客体方面。但是科学教学中存在的一些问题,就是教师注重教给学生实验的方法,满足于学生看到实验现象为目的,忽视培养学生实验能力。此外实验中器材不足,分组实验,特别是多人一组时,只能有少数学生操作或一个学生只能操作一个环节,不能完成整个操作过程。学生缺少自行使用的时间和空间。这都不利于发挥学生积极性、主动性和创造性,更不利于学生实验能力的提高。发挥学生在实验中的主体作用,不仅能培养学生观察能力、实验能力、动手能力和创造能力,也有利于提高学生自我意识,有利于培养学生科学思想、科学方法、科学态度和创新意识。为了在科学课上培养和提高学生的实验能力,我在教学中作了以下的探索:
一、明确实验目的是做好实验的前提
实验目的总是与所研究的问题相联系的。学生只有在理解课题、提出问题的基础上,才能根据所要研究的问题确定实验目的。科学研究的过程就是提出问题做出假设实验验证得出结论的过程,学生认知的过程也要遵循这一规律。爱因斯坦说过:“提出一个问题比解决一个问题更重要,因为后者仅仅是方法和实验过程,而提出问题则要找到问题的关键、要害。”在课堂教学中要培育学生的自主学习能力,就要让学生敢于提问、善于提问。教师要创造条件鼓励学生敢于提问、善于提问。学生在提问过程中会出现不同的情况,教师要针对不同情况加以解决。一个问题相关的因素有很多,假设也可以有几种,实验目的也可以多样,教学中没必要规定一种实验目的和方法,要给学生自己确定实验目的和方法的机会。通过讨论筛选出有必要性和可行性的方案。如:在《吸热和散热》一课中,首先确定研究的问题是:在相同的条件下不同的物体吸热和散热性能是否一样?书上的实验是:研究水和沙在相同的条件下吸热和散热是否一样。通过将一杯沙和一杯水放在太阳下晒,让其吸热;另外又放在阴凉处让其散热。让学生从书上的例子明确,可以用温度计测出它们在相同条件下,温度上升下降的程度,从而比较出两者的吸热与散热的性能。也就是说实验的目的是:研究水和沙的吸热散热性能是否一样。这样的实验,学生根据所研究的问题,分析相关因素,做出假设,确定实验目的和方法。学生自主意识增强,积极参与到探索科学规律的活动中来,经历了探究的过程,学习了科学研究的方法,提高了创造性思维的能力。
二、根据实验目的自主设计实验是做好实验的关键
实验设计,是指正式进行实验之前,根据一定的目的和要求,运用有关的数学原理,对研究方法和步骤的预先制定。科学课上指导学生搞实验设计,可以使学生进一步明确实验目标,掌握实验步骤和方法,提高实验效果。更重要的是学生可以学会一种科学的方法。学生通过自主地设计实验方案,小组合作、全班讨论完善了自己的看法,又有了新的认识和提高,在今后的学习中就能独立地运用科学的方法解决问题。科学课中安排的实验内容有两类:一类是让学生通过做实验观察一种现象,这种实验比较难,所以只要求学生在实验中按照实验方法操作,观察实验现象。实验后分析、讨论,得出结论。另一类实验属于研究性的,例如在学习《叶的蒸腾作用》一课时,为了证明叶确实具有蒸腾水分的作用,就要求学生通过师生交流、生生交流、个人研究等不同形式积极参与设计方案。有的学生说可以把植物的根放进水中,假如水变少了,说明是被叶蒸腾掉了,但是马上学生就提出了质疑,说水蒸发也会变少,这样的实验设计不科学,经过讨论认为在水面上滴一层植物油比较好。有的学生认为也可以在植物的叶子上涂一层油,假如水不变少,这样经过对比,更能说明叶具有蒸腾作用了。这样进行的实验效果很好,因为学生已经不是被动地听老师安排,而是在明确实验目的的基础上自主地设计、操作实验了。
三、准备充足的实验材料是做好实验的必要条件
过去,由于对学生自主实验能力的培养没有足够的认识,以往我们进行实验的材料都是由教师事先准备好放在实验桌上的,这影响了学生自主实验能力的发展。近年来,学校一方面实验仪器按部颁一类标准配备,每个学生就有一套实验仪器,使学生独立操作实验的机会增多。另一方面,我们还设立开放型的实验室,实验室和仪器室是完全相通的,学生在实验过程中需要的仪器,随时可以去仪器柜中取。这样学生在实验中的创新思维就不会因为教师准备的实验仪器少而终止。
四、给予充足的时间空间是做好实验的有力保证
以往,我们有些教师在让学生做实验前,为了节省时间,先详细地向学生讲解出所有实验的过程,再让学生照着去做,这样学生不是通过自己探索出实验结果,而是在教师的指导与帮助下完成指定的操作。如讲到蚯蚓时,实验前,老师将事先捉到的蚯蚓放在盒里让学生观察。这样学生根本不了解蚯蚓的生活环境。我们应该将学生带到大自然中去观察自然现象。带学生到校园里亲自捉蚯蚓或让学生自己回家捉蚯蚓。让学生亲自观察蚯蚓生活在怎样的环境里,体会如何才能捉到更多的蚯蚓。这样学生做起实验才更有兴趣,对实验的理解才更透彻,才能使学生在观察中获得丰富的知识,提高动手能力,丰富热爱大自然的情感。