

小学科学实验操作能力的有效培养策略
作者: 张梅实验在科学教学中占据重要的地位,亲手操作实验不仅能激发学生的求知欲,还能提升学生的创新能力。因此,在小学科学教学中培养学生的科学实验操作能力具有重要意义。然而,实际教学过程中,教师发现学生经常无从下手,导致学生对科学实验逐渐失去兴趣,长此以往形成恶性循环,进而阻碍学生实验操作能力的提升。因此,教师在教学过程中需要优化教学模式,给予学生适宜的科学实验操作体验,以此培养学生的科学实验操作能力。
一、动静相宜,体现“做”与“学”
1.游戏介入,映衬科学魅力
传统教学中,教师通常直接进入教学主题,忽略了学生对课程学习的认可度和关注度,导致教学效果不佳。而游戏活动不仅能吸引学生的注意力,还能激发学生潜在的动手操作能力,使科学实验课堂充满活力。因此,科学实验教学中,教师可以融入趣味游戏,让学生在玩中做、在做中学。这样能够提高学生的学习兴趣和参与度,进而提升教学效果。
例如,教学《纸》一课时,教师可以先为学生设定“回家的纸飞机”的游戏主题,讲述游戏规则,让学生明白游戏的玩法。随后,教师可以将学生分成四人一组的团队,由每组的第一位学生将纸折成纸飞机,并将纸飞机飞往第二位成员所在的位置,以此类推直至最后一位学生,最后一位学生需要将纸飞机投向固定位置的纸房子里。哪组学生可以先让纸飞机飞回家,即为胜利。游戏结束后,教师可以引导学生思考“为什么将纸折成飞机的形状它可以飞得很高,飞到自己的家里?”“如果我们将纸折成其他形状是不是也可以像飞机那样呢?”等问题。学生思考过后,教师可以再次组织学生将纸折成其他形状进行游戏比赛,在比赛过程中引导学生了解纸的特性,感受科学的魅力。
2.协力合作,提升科学实验能力
每个学生都是一个独立的个体,他们拥有自己独特的思维方式。在科学实验的探究性学习中,教师总是希望每位学生在指导下能成功完成实验,并提高他们的实验操作能力。然而,由于课堂时间有限和教育资源不足,教师无法为每个学生提供个性化的指导。对此,教师可以通过合作活动的方式,在有限的时间内帮助学生掌握更多的实验操作方法,并给予他们更多参与实验操作的机会。
例如,教学《热空气和冷空气》一课时,教师可以通过抽签的方式将学生分成不同的小组,同时为学生准备集气瓶、磨砂玻璃等实验材料,让学生以小组为单位进行实验操作,以加快实验进度。在学生进行合作探究时,教师可以向学生提出问题,如“当我们将气球中的气体对着自己的脸放出来时,会有什么感觉?”“点燃蜡烛后,蜡烛周围的空气会发生什么变化?”等,引导学生通过合作交流思考问题的答案。最后,教师可以从每个小组中选出一位学生进行实验操作分享,促成全班学生对实验操作的讨论,以提高他们的科学实践能力。
二、精益求精,体现“精”与“准”
1.材料收集,解决科学问题
实验材料是学生顺利完成科学实验的重要支撑,做好实验材料的收集与准备,能搭建科学知识与科学实验之间的桥梁,真正让学生通过双手操作,发现科学世界的精彩。科学教学中,教师除了根据学生的学习需求为学生准备实验材料外,也要鼓励学生收集生活中的实验材料,促使学生在日常生活中自觉开展科学探究,有效培养其实验操作能力。
例如,教学《空气占据空间吗》一课时,教师可以要求学生收集生活中常见的废纸、饮料瓶等材料,丰富其收集实验材料的经验。教学时,教师先导入《乌鸦喝水》的故事,引导学生思考“空气是否会占据空间”,并鼓励学生说出自己的猜想。随后,教师可以要求学生拿出事先准备好的实验材料,鼓励学生设计实验,尝试使用手中的实验材料验证自己的实验猜想。学生设计实验步骤后,教师需要基于自身的专业素养对学生进行指导,帮助学生完善实验细节。最后,学生在教师的辅助下,使用饮料瓶、废纸、水等材料展开科学实验,得出实验结论。
2.注重反思,实现精准改进
实验的实践性,使学生在完成科学实验后会获得一定的实验结果,这一结论可以使学生反思实验过程、总结生活经验。完成科学实验后,教师应鼓励学生展示自己的实验成果,并组织学生之间开展互评、自评等活动,使学生基于实验的结果,意识到自身的进步和不足,促使其在反思中改进,从而推动其操作能力的精准提升。
例如,教学《摩擦力》一课时,学生通过实验,探究哪些因素与摩擦力的大小相关后,教师可以要求学生依次展示自己的实验探究成果。展示结果时,教师要鼓励学生讲述实验操作的过程,使教师和其他学生了解其实验结果的得出经过。随后,教师可以引导学生之间进行互评,要求学生简要评价他人的实验操作过程,并提出改进意见。最后,教师需指导学生进行反思,让学生认识到自己的不足,如在实验中选用了粗糙程度相差不大的实验材料,导致实验结论不明确,在改进中应该选用粗糙程度相差较大的实验材料开展实验,使实验的结果更显著。
三、瞬息万变,体现“焕”与“新”
1.结合时代,促进科学发展
出于安全考虑,教师一般不会要求学生开展危险系数较高的科学实验。但是,如果教师直接放弃此类实验教学,势必会影响整体教学质量,如果教师仅用多媒体为学生展示实验过程,将很难达到预期的教学目标。实际科学教学中,教师可以指导学生应用现代科技展开虚拟实验,使学生在自主操作实验的过程中,感知科学世界的魅力。
例如,教学《火山和地震》一课时,教师可以先为学生呈现火山喷发、地震来袭的视频,要求学生谈谈自己对火山、地震的了解。随后,教师可以借助动画等资源,为学生介绍火山、地震发生的原因,引导学生从理论上增强对火山、地震的认识。最后,教师指导学生使用虚拟实验软件模拟火山喷发、形成地震的过程,使学生基于实验操作过程,深刻理解实验现象背后的原理,强化自己对知识的掌握程度。实验过程中,部分学生没有得出理想的实验结果,此时教师可以引导学生回顾实验操作的步骤,并对可能存在失误的步骤进行调整,使学生在反复的实验操作中找到自己的问题所在。
2.注入动画,增添科学乐趣
科学知识具有抽象性,教师单纯用口述的方式为学生讲解科学知识时,学生难以真正地理解科学知识本质,无法顺利地完成科学实验。色彩丰富、画面灵动的动画,常常能直击学生的心灵,增添教学的乐趣。具体教学时,教师可以用动画替代传统的讲述教学法,引导学生从动画中探索科学世界的奥秘,并基于动画高质量地完成科学探究,强化学生实验操作的信心。
例如,教学《食物的旅行》一课时,教师可以以胡萝卜的动画形象为学生导入本节课的教学内容,并为学生分发胡萝卜,请学生品尝,要求学生思考“胡萝卜在口中都发生了哪些变化?”“胡萝卜最终被送到哪里?”等问题,请学生根据自己的猜想说出胡萝卜的旅游路线。随后,教师为学生呈现“食物消化过程”的动画视频,引导学生了解人体消化器官的名称,以及各个消化器官发挥的作用。接着,教师可以要求学生依据动画上呈现的食物消化过程,自主使用身边的材料模拟食物在消化道内的运动过程,如学生使用漏斗模拟口腔、用气球模拟胃等,从而使学生通过动手实践,进一步体会不同消化器官的功能。
总之,对学生实验操作能力的培养需要教师付出更多的耐心、恒心和信心。对此,教师要将自己看作是神奇的魔术师,将原本枯燥乏味、单一机械的科学实验变成引人注目的耀眼明珠,吸引学生走入科学的神奇殿堂,让学生主动参与科学实验,提升操作能力。
(作者单位:江苏省南通市通州区通州小学)
(责任编辑 金灿)