小学科学实验教学的生活化路径

作者: 吴涧石

摘 要:生活化是小学科学教学的重要理念。小学科学实验教学也应遵循生活化的理念,具体路径有:从生活现实中选取实验主题;将生活物品作为实验器材;结合生活实例解释实验原理。

关键词:小学科学;实验教学;生活化

科学来源于生活,应用于生活。小学科学教学要“贴近学生的生活实际”[1。作为小学科学教学的重要理念,生活化能激发学习科学的兴趣,发展探索科学的能力,促进理解科学的知识。实验是现代科学的基础,也是小学科学课程的主要组成部分。小学科学实验教学也应遵循生活化的理念:基于学生的生活经验,将教学内容、目标、过程、方式与生活相关联。

一、从生活现实中选取实验主题

教师在设计科学实验时,首先应该考虑实验主题与学生生活的联系,让学生感受到所学内容亲切、有用。

从生活现象中选取实验主题。这是一种富有洞察力的方式,可以帮助学生从直接观察中发现生活化实验的切入点和价值性。例如:观察天空中云彩的变化,了解不同云层的形成及其与天气变化的关系;观察并记录植物的生长过程,了解植物的生长条件;探究家中电器(如电冰箱、电视机等)的工作原理。

从生活实践中选取实验主题。这是一种富有感悟力的方式,能让学生从切身体验中提炼出深刻的思考和感悟。例如:设计简单的垃圾分类游戏,了解垃圾的分类;制作简易的太阳能热水器,了解可再生能源的利用;比较不同灯泡的能耗和亮度,探究家庭节能方法。

从生活资源中选取实验主题。具体可以结合不同地区的特色,深入挖掘所在地区的自然资源、人文资源,从而选取实验主题。例如:观察当地特有的动植物,探究当地传统工艺的科学原理。

二、将生活物品作为实验器材

将生活物品作为实验器材,除了能够增强学生的学习兴趣,还具有获取方便、使用灵活、成本低、风险小等优点。

搜集生活物品。教师要鼓励学生根据实际情况,广泛地搜集生活物品,特别是棉线、气球、钉子、螺帽、回形针、梳子、木板等小物品,将其整理存放,为科学实验提供材料储备。

选择生活物品。教师要引导学生根据实验需要,选择合适的生活物品,特别是根据实验问题,匹配物品特性。例如,教学“声音在不同介质中的传播”实验时,需要能发出声音的声源(可选择手机、铃铛等)、不同材质的介质(如空气、水、桌子等)、能检测声音传播的装置(可用麦克风连接音响等方法)。

改造生活物品。由于生活物品并非专为实验设计,常常不能完全适合实验,教师还要引导学生根据实验需求,改造生活物品。例如,教学“探究时间流逝和计时方法”实验时,可以引导学生改造废弃的塑料漏斗——将两个漏斗的底部相对固定,形成“上下粗,中间细”的形状。放入沙子,就制成了一个简易的沙漏。实验中,翻转沙漏,开始计时,确定沙子从一个漏斗流入另一个漏斗所需的时间。

三、结合生活实例解释实验原理

结合生活实例解释实验原理,除了能够增强学生的学习兴趣,还能帮助学生更好地理解和应用所学知识。具体可分以下几步:

选择恰当的生活实例。所选的生活实例既要与学生的生活密切相关,是学生容易理解的,又要与实验的原理密切相关,能直观地展示原理。例如,教学“浮力”实验时,教师可以选择生活中的“船”作为相关实例。

融入生活实例,创设情境、提出问题。为将生活实例融入实验教学,需要创设相关的情境,提出相关的问题,引发探究。例如,教学“浮力”实验时,教师可以创设这样的情境:“我国的国防事业正在飞速发展,到目前为止,已经有三艘航空母舰了。”提出这样的问题:“同样是铁质的,小小的回形针在水中会沉下去,大大的航空母舰为什么不会呢?”

运用生活经验,猜想科学原理。生活实例背后蕴含科学原理。学生基于生活经验,通常有关于科学原理的“前概念”(不一定科学)。在情境问题的驱动下,教师可以引导学生猜想生活实例背后的科学原理。例如,教学“浮力”实验时,教师可以引导学生逐步猜想:船能浮在水面上,是因为它受到了水的浮力(液体对浸在其中的物体向上的托力);船完全或部分浸入水中时,水对船底的压力大于对船顶的压力,这个压力差就是浮力;浮力的大小与物体排开水的体积有关,排开水的体积越大,浮力就越大。

设计科学实验,验证科学原理。从猜想到验证,是完整的科学探究过程。学生猜想生活实例背后的科学原理后,教师要引导学生进一步设计实验来验证。例如,教学“浮力”实验时,教师可以引导学生设计一个简单的实验:取一个塑料瓶,装满水并密封好;把塑料瓶放入水中,发现塑料瓶没有沉到水底,而是浮在水面。并作出解释:塑料瓶排开了与它自身体积相等的水,从而受到了与自身重力相等的浮力,所以能够保持漂浮状态。

拓展生活实例,应用科学原理。获得科学原理之后,教师可以引导学生对比生活实例与实验现象,找出它们的异同(非本质因素和本质因素),进而讨论应用场景,举出更多的生活实例,从而深入理解科学原理。例如,教学“浮力”实验时,教师可以引导学生进一步认识到:浮力原理不仅适用于船只,而且广泛应用于潜水器等交通工具的设计,还可以用来制作一些有趣的玩具和装置,如浮力船、浮力球等。

参考文献:

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准(2022年版)[S].北京:北京师范大学出版社,2022:129.