一、存在的問題
美國華盛頓圖書館墻上有一句話:“聽過了我就忘記了,看過了我就記住了,做過了我就理解了?!贝_實,“實驗是科學之父”,沒有實驗的科學,猶如人失去了靈魂。浙江省小學科學教研員喻伯軍老師多次強調小學科學課堂教學中實驗的重要性,并提出“實驗是科學教學的底線”。
筆者觀察現今的小學科學實驗教學,發現有很多地方做得不是很到位。
(一)實驗走過場
通過教研活動、隨機聽課觀察了解到小學科學教師大多習慣于書面備好課就去上課,在科學課堂教學中僅僅關注科學知識,紙上談兵式的“講實驗”是平時課堂教學的主要方式。也有部分教師會利用科學教學參考書后的光盤,讓學生看看實驗,把“看”實驗等同于做實驗。
(二)操作不規范
許多教師沒有把實驗材料準備作為備課的一部分,在上課之前往往不提早準備材料,臨上課時才找材料,能找多少算多少,也不管夠不夠用,能不能用,材料的結構性不強,隨意現象比較多。
(三)指導不到位
部分教師準備好了材料,沒有事先做一遍,教師自己對實驗操作的步驟、實驗操作的要點不清楚,不能給學生明確的指導和演示,給學生提實驗要求提不到點子上,到學生實驗時一旦出現實驗失敗或失真等不盡如人意的現象,就讓學生停下來,換一種材料重新做過,或者告訴學生做出來是錯的,正確的應該是怎樣的。實驗僅僅是過一下場,結論與實驗似乎毫不相干。
(四)關注不全面
在平時的教學中,教師比較關注實驗的結果,對于實驗過程中出現的細節問題往往關注得較少。如,解剖油菜花,在解剖前,師生共同商量解剖的方法與要求,但在實際操作過程中,由于學生多,有很多同學操作有失誤,如鑷子拿的方法錯誤,油菜花解剖后,各部分粘得不準確等等,而我們在學生展示匯報正確答案后,沒有給予操作錯誤的學生再練習一次的機會,學生也就沒有糾錯的機會。
二、原因分析
科學課堂實驗教學中存在的種種不和諧、不規范的場景,由此引發了我們對于科學實驗教學存在問題的分析與反思。
(一)科學課程意識薄弱,責任感不強
1.兼職教師多
通過調查我區各小學科學教師現狀,兼職教師在科學任課教師中占四分之三以上。一些兼職教師往往以自己所教的語數課為“主業”,把科學教學當作“副業”,主觀上不重視科學教學。
2.專任教師忙
科學專任教師的課務普遍一周有15節左右,還要兼顧學??萍急荣惖妮o導等各種工作任務,精力分散導致對實驗教學的重視不夠,準備不足,顯得力不從心。
(二)科學專業素養缺乏,業務不精通
現任的小學科學教師普遍為師范專業出身或大學畢業,沒有科學專業的學習經歷,且多數小學科學教師為“半路出家”,可以說是邊學邊教,造成了目前小學科學教師專業知識儲備嚴重不足,
科學素養跟不上教學要求。
鑒于此,我們不得不思考如何落實課程標準中實驗教學規范要求,如何讓教師能得心應手地開展實驗課的教學,如何引導或指導學生做大量的觀察實驗、動手操作等活動。
三、解決策略
學生實驗操作的規范直接影響著科學探究的效率,關系著學生科學素養的培養。如何幫助學生做到實驗操作規范,真正提高課堂探究的效率,我們從以下幾方面做起。
(一)充分的實驗前準備
1.提高科學素質,深入研究教材
科學是一門專業性很強的學科,對科學教師的要求比其他教師更高??茖W實驗很多儀器的使用,比如滴管的使用、放大鏡的使用、顯微鏡的使用中等,需要教師認真地查閱相關的資料,掌握科學常見儀器的正確使用方法,自己會規范地加以使用。
同時,教師要深入教材,吃透教材,了解教材的編寫意圖。書中的每一次實驗,教師都要通過研究教材,明白這個實驗要達到的目的,同時對于這個實驗操作時要注意的地方了如指掌。
2.備好實驗器材,做好“下水實驗”
俗話說:“巧婦難為無米之炊。”實驗材料是開展實驗教學的有力保證。小學科學課堂教學要讓學生經歷實驗探究活動,充足的實驗材料是自主操作實驗的有力保障。
維護好固有的實驗器材。要經常性的檢查實驗室里的酒精燈、測力計等常用工具,及時添加酒精,檢查測力計、橡膠管等,保證實驗能正常開展。
精選好課時實驗材料。學習材料是學生解決科學問題,獲得科學知識、提高探究能力的基本載體,是學生感受科學與生活的聯系,體驗科學價值的重要資源。材料很多,需要教師根據課程的教學目標、學生的特點,精心設計,精心選擇,為學生的探究活動提供典型的活動材料。比如,《油菜花開了》一課,教師要為學生準備完整的油菜花,保證學生在解剖的時候,不會出現油菜花的各部分不完整的情況。
做好每一次“下水實驗”。教師親身經歷了實驗的過程,就容易把握學生在課堂上生成怎樣的問題,就可以事先控制導致問題產生的因素,從而有效控制某些與課堂無關的問題的產生。有些問題,即使無法避免,也可以事先想好應對的方法,不至于面對問題時措手不及。如五年級下冊《擺的研究》一課,教師自己動手做擺,就會發現許多問題,如擺在擺動時會打轉,會碰到鐵架臺等等,教師在反復實驗后,就能想出一些方法加以改進,這樣在指導學生操作時就可以盡量避免這些問題出現。
(二)有效的實驗中指導
課堂是實施科學教學的主陣地,教師自己會做實驗,還不足以保證在課堂上能實施。要讓實驗課高效,考慮的因素還有很多,如學生實驗前的指導、實驗習慣的培養、小組如何合作、如何組織匯報交流等等。
1.規范學生的實驗方案
制訂實驗方案其實就是從操作角度對探究作出具體化、程序化的假設,對實驗的途徑和方法作出恰當選擇,對收集證據的范圍與要求作出正確判斷,對所需要的材料、儀器和技術等作出準備,明確探究的目的和已知條件。
學生要能在教學中制定出合理的實驗方案并不是一蹴而就的,需要教師從三年級開始逐漸地指導學生規范地設計實驗方案,從而規范實驗操作,提高課堂效率。如,在研究“鳳仙花的莖”的作用時,教師提供實驗設計表格,讓學生口頭進行設計,對于三年級學生來說,不需要讓他們填寫,但經常出現實驗表格,學生遇到問題就會潛移默化地用這種模式去設計實驗方案。到了四五年級,就可以指導學生動筆寫一些簡單的實驗方案。
2.規范學生的實驗操作
(1)學生認識儀器,知道使用方法
科學實驗儀器的使用情況直接影響著實驗的成敗,影響著探究的效率。很多儀器的使用有著嚴格的操作方法及要求。例如,溫度計的使用與讀數有很多要求:液泡不能碰到杯底和杯壁,不能將溫度計拿出水面再讀數,讀數時視線要與液面相平等。點燃酒精燈要用側面由下而上點燃,點燃后火柴不能隨手扔在地上,要放在不銹鋼實驗盤中,熄滅時要用燈帽蓋滅等等。這些都需要教師在實驗前教給學生,并讓學生反復練習,逐漸掌握這些技能。
(2)教師規范演示,不做反面示范
一些實驗操作要用到一些科學儀器,必須通過教師的演示,讓學生明白這些儀器的操作方法,才可以讓學生在實驗中進行有效探究。教師的一舉一動都會成為學生獨立操作的依據和榜樣,對學生的實驗技能起著示范作用。教師操作應按規定進行,在使用儀器、連接和裝配儀器及演示現象時動作要準確、有序,而且語言也要科學規范,不能口語化。特別要注意的是在演示實驗時教師切不可故意做出錯誤的動作,然后再告誡學生:“這樣的操作是不正確的,不能這樣操作!”這樣反而會給學生造成不必要的干擾。
(3)學生明確目的,自覺進行實驗
心理學告訴我們,目的是人采取行動的結果,而動機則是激勵人去行動的動力。學生明確實驗目的,自覺地產生動手實驗的內部動機,實驗效果就會很好。
如,《比較水的多少》學習量筒的方法,教師可以從前面的幾次實驗結果引出量筒這一種儀器,再追問學生,生活中哪些地方會用到量筒?通過討論,學生知道量筒的用途非常廣泛,在學習它的使用方法時會更加的投入,激發他們的學習動力,提高實驗的效率。
(4)教師巡視指導,確保實驗有效
學生小組實驗并不意味著我們采取了“放羊式”的教學模式,這時教師的主要任務是巡視指導,及時解決實驗中出現的各種問題甚至突發事件,以免造成課堂的混亂。
例如,在講六年級“用顯微鏡觀察玻片標本”時,學生在使用顯微鏡時會遇到很多問題,教師就要巡視,不斷地幫助學生,指出看不到標本中微小物體的原因,盡量讓每個學生都會正確地使用顯微鏡,都能看到他們感興趣的微小世界。
3.規范學生的實驗記錄
實驗操作過程的記錄是對探究活動成果的積累,記錄的過程又能強化學生對實驗目的的認識。記錄要及時規范,才能保證數據的真實性。因此,教師指導學生在科學實驗過程中要及時有效地記錄,逐步養成記錄的習慣。
科學實驗提倡人人記錄。當然,相對動手活動來說,記錄顯得有點枯燥,對于有些發現,學生心里明白,卻找不到合適的語句來表達,教師要盡量使記錄變得簡潔明了。三四年級的學生平時我們可以教學生用一些符號、圖畫、簡單的詞語進行記錄。五六年級的學生,教師就要要求學生完整地填寫實驗記錄單。
(三)理性的實驗后交流
實驗后的交流,能激發學生的思維,促進其科學素養的發展。學生進行科學探究實驗后,有了自己的數據和想法。教師要給予學生交流的機會和空間,挖掘學生對數據和現象背后的思維過程,知道學生在做什么,想什么。
1.豐富交流形式,讓交流多樣化
(1)組織科學交流會
學生在實驗探究后,教師要想方設法激發學生交流的欲望,提高其交流的水平。科學交流會給學生提供交流的平臺,讓學生自己當主持人,派出代表陳述自己小組的發現,其余小組自發地補充意見,并提出自己的見解和問題,教師只做課堂的協調者即可。
(2)提供多種交流方式
教師不要把交流局限于說和寫上,學生可以用手勢、畫畫、講故事、繪制表格、表演等等方式來展現自己的發現成果。這樣的課堂更生動,學生的學習熱情更高。
2.注重提問方式,讓交流更活躍
學生做完實驗后,教師的提問要能引發學生的思考,要有開放性,把學生的注意力從學到了什么轉到學生怎樣學習、怎樣思考上。如“你發現了什么?”“你的理由是什么?”“你與他的不同在哪里?”等問題。這樣就能讓學生以批判的眼光去審視自己的回答。教師通過層層提問,幫助學生構建了自己的概念。
3.給予思考時間,讓交流更飽滿
學生經過長時間的實驗得到的發現和疑問,都是通過交流和討論來呈現的。在每一次的交流匯報前,應該給學生時間整理和思考自己的發現,因為有時間才能思考,才會有智慧的生成。
總之,只要教師在課前進行充分準備,在課堂上有效指導學生實驗,規范實驗教學,就有助于學生知識的掌握和能力的培養,有助于學生情感態度與價值觀的培養,更有助于課堂探究效率的真正提高。
(作者單位 浙江省杭州市蕭山區瓜瀝鎮坎山小學)