科學實驗既是孩子們科學探究的內容,也是科學探究的重要載體,科學實驗的成敗是學生進行探究學習的基礎和關鍵,是提高課堂教學效率的重要保障。就如何根據學生的實際、實驗的特點來準備好實驗,指導好實驗,發揮出實驗應承擔的價值,讓實驗更好地引領著科學探究課堂。我們認為應在以下幾方面做好研究:
一、實驗設計自主化
好的開頭是成功的一半,實驗設計是做好實驗的前提和基礎。如教學六年級上冊《實驗》一課,學生在研究方糖溶解的實驗時,我先讓學生根據自己的生活實踐在小組內說一說:“如果讓你做這個實驗,你準備怎么做?”你的假設是什么?實驗中變化的量是什么?不變的量是什么?這樣的實驗屬于哪種類型的實驗?通過組內討論、組間互評不斷完善并出示以下實驗要求:
問題:方糖的溶解與什么有關?
假設:方糖的溶解與水溫有關。
實驗步驟:①倒兩杯等量的熱水和冷水。②將等量的方糖同時放進杯里。③攪拌同樣的次數(或都不攪拌)。
明晰了實驗要求,組織學生動手實驗,再引導學生通過觀察、討論,學生很快就能掌握此類對比實驗的特點。
二、實驗材料結構化
“結構性材料”是美國蘭?本達教授首先提出的:材料的種類、組合以及交給孩子們的次序就是材料的結構。各個材料之間、材料與教學內容和教學目標之間具有緊密的聯系。因為材料本身代表著教師的思維,材料的結構性代表著思維的層次性。所以精心選擇、巧妙設計的材料一旦出現在孩子面前,就會對孩子產生一種思維沖擊,引發學生認知的發生,有時甚至會產生無師自通的效果。現在越來越多的教師在選擇材料的同時考慮到了材料的結構性。準備好最精煉的上課材料,并且思考材料出示產次序和步驟,這是我們老師在做課前準備的時候必須要去思考的問題。
特級教師路培琦老師曾經上過一節著名的課——《玩注射器》。課上,他準備的材料非常簡單,只有一盆水,兩個注射器,一根軟管。學生對于這類材料也非常熟悉,所以前半節課學生自由操作的時候,大多數學生是把注射器放進水里,抽一管水,擠出去,或者抽一管水擠壓到軟管里面去,沒有玩出什么新花樣。
隨著教學環節的推進,路老師讓學生將材料進行組合:將兩個注射器用軟管連在一起。就這第一連通,學生們的操作就發生了非常明顯的變化,出現了一些新現象:這邊一推,那邊就出來了;這邊一抽,那過就縮回去了……咦,這是怎么回事?學生們立刻對新產生的現象發生了興趣,于是對空氣壓縮的探究就沿著這個思路進行下去了。在這樣的探究中,結構性材料的使用明顯增進了學生的理解,促使學生發現其中所蘊含的問題,包含的規律,幫助我們從抽象上升到理性。
三、辯論過程深入化
在上五年級的《折形狀》一課時,同樣給了我很大的觸動和感發。為了解釋棱數越多它的承受力就越大這個科學知識,我依照教材內容,在實驗匯報階段制作了一個統計表格,用算平均數的方法順利地得出結論:棱數越多,它的承受力越大,通過統計,學生們很容易發現三棱柱、四棱柱、六棱柱的承受力依次增大,圓柱體的承受力最大。此時,按程序可以算是大功告成,但我并沒有就此結束,我讓學生們再次觀察實驗記錄表格,結果發現竟然有一條數據是這樣的:其中有一個六棱柱承受力(4本書)小于四棱柱的承受力,此時四棱柱的平均承受力是5本書,事實出乎意料,與我們發現的結論根本不同!
這是什么原因呢?我請同學們抓住此意外資源不放,積極引導學生辯論,深入討論,深究原因。通過同學們的討論,猜想其中的原因是:有可能是擺放的桌面不水平;有可能是放書的過程中,用力不均勻;也有可能是這份五棱柱的紙在實驗前搬運時就已發生了皺褶。根據同學們的猜測,再次用五棱柱進行驗證,結果證明它的承受力確實大于四棱柱。通過這樣的細節討論,我們充分利用了突發性生成資源,不僅解決了學生的困惑,還輕而易舉的明白了實驗一般要做三次以上的道理。真所謂道理越辯越明。
在這個細微的環節中,教師不只是糾正了認知上的科學性錯誤,更引發了學生對真理的求索和挑戰。更可喜的是,學生在積極的思維歷練中再次提升了對科學知識的認識。真正達到了“一英寸寬,一英里深”的效果。
四、實驗評價多元化
對實驗活動評價的科學與否,不僅影響著學生的學習興趣,同時也關系著科學課整個實驗教學的成敗。對學生實驗活動的評價應以形成性評價為,這樣有助于培養學生的判斷分析能力和獨創精神。對學生實驗活動評價的重點應放在實驗的過程和實驗技能的掌握上,不能只注重實驗結果的正確性。評價更應貫穿于整個實驗教學:實驗前——以學生的“準備工作”為評價重點;實驗中——以學生的“實驗操作技能的掌握”為評價重點;實驗后——以學生“對器材的整理工作”為評價重點。
評價的主體首先要多元化:可以是老師評價,也可以是自我評價,還可以學生互評。實驗完成后,讓小組自我評價實驗的成果,然后再讓其他小組評價補充,加以修正。評價的方式也可多樣化,可以是物質上的獎勵,還可以是口頭的認同,老師的一句話,一個眼神,一個動作,都會給孩子帶來莫大的鼓勵。
總之,只要做好實驗準備、探究、匯報、評價的各項工作,孩子們才能像科學家一樣真刀真槍的研究科學,實驗才會真正成為學生的體驗,只有學生通過這樣的實驗活動,才能使學生的科學素養不斷提升。
【作者單位:建湖縣實驗小學 江蘇】