科學實驗探究活動是小學科學課堂活動中最主要的活動形式。課堂實驗活動設計的質量,在很大程度上決定著學生探究活動水平的高低和課堂目標的達成率。最近,筆者執教了《導體和絕緣體》一課,對此深有感觸。
《導體和絕緣體》是蘇教版小學科學五年上冊第三單元《電和磁》的第2課,主要是在第1課學生已經學習了簡單電路的基礎上,讓學生把各種物體放到簡單電路里去檢測,從而認識導體和絕緣體。
從教材分析來看,這一課的教學內容主要分為四個部分:第一,復習上節課的內容,將不同的物體接入簡單電路,觀察小電珠的亮或者不亮,從而知道物體有的導電,有的不導電,初步建立導體和絕緣體概念。第二步,指導學生用檢測器檢測金屬和非金屬材料,最后得出結論,金屬的一般的導體.橡膠,塑料等是絕緣體。第三步,指導學生認識到人體和自然界里的水都是導體。第四部分,辨認生活中常用電器物品哪部分是導體,哪邊部分是絕緣體,從而更好的認識生活中導體和絕緣體的利用,滲透“性質決定用途”的科學思想。
第一次教學之前,我從學生角度對教材進行了分析。
因為有了第一課閉合的簡單電路的概念鋪墊,對于導體、絕緣體和檢驗器的概念,學生都應該能比較容易的建構,而對于不同材料的物質的導電性能,學生的前概念基礎良好,生活經驗與科學事實基本吻合。而整課堂的難點主要是驗證自然中的水具有導電性這個探究活動。因為受到學生實驗的器材限制,這個實驗,往往實驗效果不是非常明顯,導致學生對水是否是導體存在疑問。
基于這樣的認識,在第一次教學設計時,筆者把重心放在了改進實驗儀器,放大自來水導電實驗效果之上。經過課前的反復實驗.我發現3種方法可以改進實驗效果,往水里加鹽、加大電壓和擺動放入水中的導線。經過嘗試,在課堂中這些方法都了取得不錯的演示效果,較好的解決了實驗現象不明顯的難題。
教學上的難點似乎就這樣被攻克了。然而,課堂上學生的一些嘗試和言語,卻引起了找的思索。
誠然,我在課堂中的演示實驗取得了成功,極大的激發了學生的熱情,所以在接下來的辨別生活中常見材料的導電性活動時,總有調皮的學生想要重復這個實驗。當他們發現用電池座、燈泡、導線組裝的檢驗器在導線浸入水中之后無法使燈泡亮起來的時候,學生對“水是導體”的認同就會動搖,演示實驗所帶來的驚異會在一定程度上轉變為對教師實驗儀器的神秘感,有學生對演示實驗中使用的實驗室電源充滿“敬畏”,覺得那是個神奇的東西;還有學生質疑,老師做實驗的時候擺動導線是不是讓兩個接觸點碰到一起所以燈泡亮了;甚至還有學生認為本來自然水是不導電的,是因為老師加入的鹽才使得水導電了,所以鹽可能才是燈泡亮的主因……
科學思維上非常重要的一點就是:“真理是能夠反復驗證的?!庇袥]什么辦法可以讓自來水的導電性檢測現象明顯,且能讓學生在小組合作探究中方便的解決這個問題呢?
帶著這樣的思索,我對原來的設計思路做了調整。把整堂課調整為2個主要的探究活動。
第一部分主要是借助修補斷開的簡單電路引入話題,初步構建概念。我準備了鋼尺、銅絲、鑰匙、橡皮,塑料尺、木梳等生活中常見的材料,讓學生推測并動手驗證它們能否讓燈泡亮起來。在這個活動的實驗總結時讓學生把提供的材料歸類,幫助學生明確導體、絕緣體和檢驗器的概念。
我們實驗室里和教材配套采購了8個驗電球,本來教材中安排使用驗電球只是為了驗證人體的導電性,如果用它來檢測水的導電性,是否能有明顯的實驗效果呢?筆者用兩條導線接上驗電球的兩個觸點,當把導線浸入裝有自來水杯的那一刻,驗電器亮了!
由此,筆者把這堂課的第二個活動設計為用驗電器檢驗器檢測身邊物體的導電性。在第一個探究活動之后,教師出示了驗電球實物,并用多媒體展示了一個拆開的驗電球的內部構造。學生觀察以后很容易就發現了驗電球的內部電路其實和第一個活動中自己所組裝的檢驗器是一致的,教師再及時補充說明驗電球就是一個很靈敏的檢驗器,教師提供了燒杯、術塊、驗電球和導線,要求各小組對自來水,木塊和自己身邊的一些東西的導電性進行預測和檢驗。
我們總說要讓學生成為探究的主體,要調動學生的主觀能動性。事實證明,由于有了驗電球的靈敏度做保障,開放的材料選擇讓學生爆發了巨大的探究熱情。人手,皮膚、頭發、文具盒、衣服、鉛芯、玻璃窗……教室里驚嘆聲此起彼伏。老師課前預設的材料,學生想到了,老師沒有預設的材料,學生也想到了,每個班的同學都有自己的新發現。
相較于第一版設計的分別驗證水和人體的導電性,然后再提供材料檢驗生活中常見物品的導電性的活動設計,修改后的第二個活動由零碎變的整合,學生探究活動的深度、廣度,得到了有效的提升,學生們在探究活動中的發現總能超出基本的達標要求,人體、水,生活中常見物體的導電性無需教師鋪墊引導.學生就能通過自己的小組探究、交流得出結淪。
同時,為了滲透“導體和絕緣體不是絕對的,在一定情況下他們可以互相轉換”這個概念。筆者在第二個活動提供的材料上玩了一點小花招,分給各小組的木塊有2種,一種是干燥的木塊,一種是浸過水的潮濕的木塊。當實驗結束,小組交流實驗結果的時候,關于木塊導電性的兩種截然相反的結論引起了學生的爭論。當教師把話題引向“這兩組的木塊有沒有不同?”的時候,學生通過看、摸,就能很容易的得出“干燥的木塊不能使燈泡亮起,不導電;潮濕的木塊能使燈泡亮起,導電”的結論,進而就能比較容易的理解導體和絕緣體可以相互轉化這一深層次概念。
回顧《導體和絕緣體的》探究活動的兩次修改,只有當我們真正的蹲下身子去和學生溝通,仔細揣摩和體察學生的思想的時候,我們的才可能以學生原有的科學前概念為起點,以幫助學生建構更高層次的概念為目標去設計課堂探究活動,才能真正實現探究活動效益的最大化,才能保證每一堂課的目標達成。
【作者單位:高淳縣教育科學研究與培訓中心江蘇211300】