趙劍鋒 呂暉
課題:青島版科學教學用書四年級下冊第23課——四季交替。
對比觀察:針對農村學生天體模擬實驗切入點的改革。
本節課設計之初的天體模擬實驗是這樣進行的:準備手電筒、地球儀為主的實驗器材。請學生自己結合原有經驗或大膽猜測進行科學實驗并細心觀察從而得出結論。本意是想減少對學生的束縛,讓他們自由發揮,結果卻適得其反。
實驗過程中,學生顯得很茫然,隨意性大,注意力始終不能集中到所要觀察的事物上,出現的問題很棘手。問題一:手電筒圍著地球儀轉動(相當于太陽圍著地球轉);問題二:小組內只有1人在不斷的轉動地球儀(相當于觀察地球的自轉);問題三:地球儀、手電筒同時運動,興趣盎然地你追我趕(脫離了實驗本身);問題四:手電筒的光線較強且過于集中,學生很難觀察到南北半球的光線變化。

可想而知交流匯報時,學生們要么無話可說,要么費話連篇。為什么會出現如此情形呢?問題的核心是學生沒有相關的天體知識的儲備,不知道怎樣的實驗更科學。
對之前現狀進行整改,一對自轉等知識進行查漏補缺,二在實驗前觀看地日運動模擬課件,加深對模擬實驗條件的印象,三將手電筒更換成蠟燭,火柴。經過這次整改,學生狀況有了很大好轉,但新的問題又出現了。
問題一:匯報時,學生是以太陽照射南、北半球的面積大小來判斷季節,(科學結論的落腳點具有爭議);問題二:不同季節地日位置的描述很隨意,總結有困難(科學語言的嚴謹性不足);問題三:蠟燭光線過高或低于赤道(現象觀察不準確);問題四:蠟燭的放置方式不夠完美(易碰倒存在安全隱患)。
本節課結束后,仍有部分學生對所學知識似是而非,尤其是近日、遠日說法的困擾仍然存在。
針對出現的新問題,結合中學物理相關知識再次調整。
首先,引用數學知識解決近日、遠日學說。因為地球公轉的軌道是接近正圓的橢圓形,是軸對稱圖形,以數學知識為基礎繼續推理會得到近日點的夏季、遠日點的冬季,還有不遠不近的春秋季節點都分別有自己的對稱點,這樣一年中就會出現8個季節,與現實生活中一年4個季節相沖突,這樣近日、遠日學說就不攻自破了。

其次,在地日運動的代表位置(春分、夏至、秋分、冬至)各停放一個小地球儀,并用實物投影儀加以演示,改變的結果是學生描述的流暢性、準確性都有大的改觀。
最后,我們在實驗前將蠟燭在冰箱中冷凍,以免蠟燭燃燒過快影響觀察效果,為蠟燭準備“胡蘿卜”底座提高穩定性同時減少安全隱患。
在農村小學,科學任教教師多數是兼職的身份,且經常調整變化,他們教學精力有限滿足不了科學課程的開放性、探究性,加之上課隨意性強,知識落腳點低,故學生科學知識儲備易斷層。
教師任課頻繁更換的現狀抵消了部分課程培訓的作用,同時深層次學科培訓通常以城鎮專職任課教師為主,合力作用的結果就是城鄉教師軟件儲備的不均衡,推動了學生科學學習差距的不斷拉大。
現在的科學教材,雖然圖文并茂,但是就一節課來講,書中幾幅有限的彩圖,沒有細致的說明,更沒有具體的答案可以參考,學校多年沒更新的相關資料,這些現狀給農村小學科學課程的實施帶來了很大困難,導致兼職教師無從充電,教材縱向銜接斷層,現有知識儲備老化等問題不能得以解決。
我們將其他學科中利于科學教學發展的方法、理念等“拿來”為我所用并在此基礎上,根據自身的實際,創造性地利用這些方法、理念。
所以在科學教學中,我們針對農村小學科學課知識的切入點的選擇進行了積極的嘗試。
實驗器材的合理替換能大大滿足農村學生自主實驗的要求。以二氧化碳使石灰水變混濁的實驗為例,實驗材料可這樣替換:石灰——食品包裝中的防腐劑,玻璃瓶——一次性透明杯,玻璃蓋——塑料袋和皮筋,橡皮管——飲料吸管。實驗方法大致相同。類似這樣的實驗替換,既可解決農村學校部分實驗器材不足的難題,也可使學生動手實驗不受時間地點的限制,多次重復進行實驗。
認識土壤的成分、地貌和水資源的時候,可請學生一起準備材料。學生可自由選擇喜歡的農作物并親手種植以進行觀察記錄。學生缺少的是觀察方法的指導,在這方面教師就要做更多的工作,使學生知道,實驗目的要清晰明確,觀察內容的記錄可借鑒數學課中的統計學習要合理分欄、真實有效,實驗過程的困惑可利用微機課所學上網查詢,實驗結論的總結如同文章的中心句要言簡意賅、畫龍點睛。
為學生介紹科普書籍的目錄供其參考,引導他們多讀相關書籍以開闊學生視野,如趣味地理、生物王國、宇宙尋蹤、中國資源、科學王國里的故事等;還可推薦優秀科學網站,如科普知識網。