《科學》是以實驗為基礎的一門學科,通過實驗既能使學生深刻理解自然界中的各種現象的規律和定律。又能培養學生掌握一定的實驗操作技能。在科學課的實驗教學中,雖然沒有科學家所做的科學實驗那樣復雜和規范,但其目的也正是讓學生像科學家那樣,用科學實驗的方法,去探索、認識自然界的事物的性質和規律,從而能主動地改造自然。而在目前的科學課堂上存在這樣兩種典型的關于實驗的情況。
一、友情提醒式
為了保證實驗的成功,有些老師會在實驗前給學生一些必要的提示,如,筆者聽到的一節課就很具有代表性:有位老師執教《比較磁力的大小》時,在教學“怎樣用實驗檢驗大磁鐵的磁力比小磁鐵的磁力大”這個環節時,出示實驗材料后,老師及時出示“友情提醒”1:想一想如何設計實驗:(1)不同的材料各有什么特點?(2)怎樣合理選擇適當的材料?(3)準備設計一個怎樣的裝置?
學生有了“友情提醒”作參考,很快以草圖的形式設計了實驗。全班同學交流完設計的實驗方案后,在做實驗前教師又出示“友情提醒”。友情提醒2:怎樣采集正確的數據?(1)小組成員應該怎樣分工合作?(2)操作時還應該注意哪些細節?(3)怎樣確認實驗后的最后數據?
1、友情提醒式實驗的好處:
(1)具有明顯實驗指向,指導學生思維方向
由于有了“友情提醒”,所以學生的思維是圍繞這些提示內容而展開的,實驗的效率也隨之提高了,因此它對學生進行實驗設計和實驗的幫助是顯而易見的。
(2)形成良好實驗習慣,提升學生科學素養
由于“友情提醒”中涉及了一些必不可少的實驗中需要注意的細節問題,所以學生不論是在實驗前還是實驗時都能注意規范實驗操作,經過長期這樣的“提醒”,學生就會潛移默化地形成良好的實驗習慣,提升學生科學素養。
2、友情提醒式實驗的缺憾:
(1)存在模式化痕跡。由于“友情提醒”的存在,對學生思維的發散性有一定的限制,學生會以為老師的提醒已經面面俱到,自己沒有必要再去思考更多了。這樣,在某種程度上就把學生的思維用一個固定的模式框死了,沒有發展的余地。
(2)過分強調導致教師一手包辦。有些教師在讓學生做實驗前,為了節省時間,先詳細地向學生講解所有實驗過程,再讓學生照著去做,這樣學生不是通過自己探索出實驗結果,而是在教師的扶持與幫助下完成指定的操作。
有時老師為了實驗的方便,將所有的實驗用具與物品事先準備齊全,然后讓學生按書上的步驟去進行操作。如講到蝸牛時,實驗前,老師將事先捉到的蝸牛放在盒子里讓學生觀察。這樣學生根本不了解蝸牛的生活環境,我們應該將學生帶到大自然中去觀察自然現象。帶學生到校園里親自捉蝸?;蜃寣W生自己回家捉蝸牛。讓學生親自觀察蝸牛生活在怎樣的環境里,體驗如何才能捉到更多的蝸牛。這樣學生做起實驗才更有興趣,對實驗的理解才更透徹,才能使學生在觀察中獲得豐富的知識,提高動手能力,培養起熱愛大自然的情感。
二、二次投放式
同樣以一堂科學課為例,有位老師執教《相斥與相吸》,學生已經猜想磁鐵間引力與斥力的大小關系,接下來要用實驗驗證。此時,教師先向學生明確測量引力與斥力的方法。
測引力:在相吸在一起的兩塊磁鐵的下面掛鉤上掛重物——C型鉤碼
測斥力:在懸浮的兩塊磁鐵的上面也放重物——C型鉤碼
僅此而已,教師再也沒有提到其他與實驗相關的內容,就讓學生動手實驗。在匯報交流的時候,學生就發現。各小組匯報的數據存在很大的差異,學生產生了矛盾。更產生了想探究的愿望和興趣。
在這個最佳時機,老師啟發學生們分析矛盾,為什么會產生這樣的結果。學生就會積極動腦思考,思考影響實驗結果的可能的因素有哪些。如:c型鉤碼是否擺放在同一直線上;在怎樣的情況下計算c型鉤碼的個數等。經過共同討論研究,一起制定操作這個實驗、做好這個實驗的共同“規則”。然后再次實驗。此時,學生明確了實驗的操作規范,最后用了很少的時間就得到了科學正確的實驗結果。
1、二次投放式的好處:
(1)提供自省機會,規范實驗操作。從第一次實驗中各小組得到不一致的實驗結果,這種反差促使學生進而回過頭反思這種情況的原因。然后尋找出小組在實驗操作過程中的一些細節問題,逐步規范實驗,養成良好的實驗習慣。
(2)引發深層的思考,形成頭腦中的問題。實驗中的矛盾激發學生思維,產生進一步探究的強烈愿望。矛盾也啟發了學生的思維,觸類旁通。
2、二次投放的缺憾:
(1)“前奏”過長影響重頭戲。因為第一次投放實驗時,實驗和討論都需要一定的時間,如果花費過多時間,就會影響后面的操作,所以第一次投放實驗的時間需要教師很好地把握和控制。
(2)過分強調導致放任自流。如果教師不能把握尺度的話,那么第一次投放的實驗就會讓學生的實驗漫無目的,沒有任何價值。如何有效地發揮“二次投放”的精彩,策略就是教師要心中有數,做到有放有收,敢放敢收。
無論是“友情提醒式”的實驗還是“二次投放式”的實驗,教師的初衷都是為了在科學教學中培養學生的實驗能力,提高學生自我意識,發揮學生在實驗中的主體作用。在實驗中培養學生觀察能力、實驗能力、動手能力,培養學生的科學思想、科學方法、科學態度和創新意識。從根本上提高學生的科學素養。