創新是一個民族進步的靈魂,是國家興旺發達的不竭動力,小學科學是一門以觀察、實驗為基礎的自然學科,實驗教學無疑是科學學科的關鍵所在,在實驗教學中培養學生的創新精神和實驗能力,以學生為主體,探究為核心,激發學生獨立思考能力,激活學生創新性思維,如何在科學課中搞好探究性實驗教學?談一些自己在實驗教學中的做法。
一、創設情景,激發學生的探究興趣
小學生的興趣與愛好,對于人的一生都有深遠的影響,小學科學探究性教學是引導兒童熱愛科學的有效途徑,小學生本來就好奇好動,這些實驗對他們最具有吸引力和凝聚力。例如在教學三年級科學下冊12課《讓燈亮起來》,課堂上要做的第一個實驗,用導線連接電路,讓小燈泡亮起。為了一開始就激發學生對該實驗的興趣,我首先利用多媒體演示房間電燈發光、臺燈發光、節日彩燈發光、交通信號燈發光……
二、培養學生類比和推理科學探究方法,培養學生創新技能
在講三年級科學上冊《認識空氣》中,我采用類比和推理的科學探究方法,收到了很好的效果。我們的生活中,每時每刻都離不開空氣和水,同學們學習了水的性質以后,發揮你們視覺、聽覺、觸覺、嗅覺和味覺作用,空氣有什么性質?通過同學們類比和推理的方法找出空氣和水的相同點:沒有顏色、沒有氣味、沒有味道、無形狀、透明的。既然水有一定的體積,占據空間,那么空氣也和水一樣占據空間嗎?給學生造成一個懸念,你能用什么方法證明空氣占據空間,請同學們自己設計,選擇多種方法,驗證自己的猜想。若有疑難的問題在教師指點下自己解決。同時提醒同學們做實驗時注意安全。同學們的積極性被調動起來,第一種方法把注射器活塞拉到針筒中間,用左手食指堵住針筒的小孔,將針筒直立,活塞上放一個重物,活塞還是落不下來。說明針筒里的空氣占據空間,松開左手食指活塞便落下來。第二種方法,用帶膠塞的漏斗塞住錐形燒瓶的瓶口,往漏斗里倒水,水流不進燒瓶里內,說明空氣占據燒瓶內的空間,如果將膠塞與瓶口松動一下,水便流進燒瓶里。第三種方法把第一個小眼藥瓶尾部開一個小孔,把第二個小眼藥瓶的頸口插在第一個小孔里,用密封膠密封,第一個小眼藥頸口用帽蓋住,第二個小眼藥瓶底部剪開,把水倒入,水流不進第一個小眼藥里,說明第一個瓶內空氣占據空間,去掉帽,上面瓶中的水立即流下。第四種方法把粉筆,干燥的碎磚塊投進盛水的水槽內,看到氣泡分別從這些物體里冒出來,說明物體的空隙也充滿空氣,占據著體積。第五種方法玻璃杯下部用木棒固定好一團干紙,杯口向下壓入裝有水的水槽內,使水淹沒杯子,再把杯子提出來檢查,紙沒有潮濕,說明杯內有空氣并且占據空間,再將玻璃杯在水中慢慢傾斜,看到有氣泡從杯口冒出,杯內紙潮濕了。第六種方法,把空塑料瓶擰蓋,伸入裝滿水的水槽內,在水中把蓋擰開,把玻璃杯裝滿水倒放水中,把塑料瓶瓶口對準倒置玻璃杯,擠壓塑料瓶,把塑料瓶中的空氣擠到玻璃杯內,玻璃杯中的水被擠出來,變成一個空杯子說明塑料瓶空氣轉移到玻璃杯里,并且占據空間,為以后排水集氣法收集氧氣埋下了伏筆。同學們利用六種方法證明空氣占據空間并且很順利地完成了試驗報告單,通過這次探究試驗,使他們直接感受和體驗到科學試驗的樂趣,增強了學生探究興趣和創造興趣,培養了學生的探究意識和創新技能,為以后的試驗教學做好鋪墊。
三、培養學生科學觀察的方法,用“差異法”進行科學探究實驗
在講三年級科學上冊《蚯蚓》一課時,采用感官和工具認識蚯蚓,用“差異法”引導學生獨立設計實驗,研究蚯蚓喜愛的環境探究訓練,把方法訓練與知識情感的培養有機融為一體。
在教學中,我充分放手,讓學生人人觀察,人人動手,獨立設計實驗,鼓勵學生用不同的方法驗證蚯蚓生活的環境。在研究之前,讓學生做出研究計劃,包括怎樣研究,怎樣觀察,要用哪些工具,怎樣分工等。首先把準備好的蚯蚓放在墊有白紙的鉗子解剖盤內,借助我們感官看到蚯蚓的外形是圓筒形,一環一環的,還有一個大環,頭離大環較近的一端,顏色是棕紅色,有的地方較淺。用濕手沿蚯蚓腹面觸摸,有粗糙感,指導學生說出這是剛毛。用放大鏡觀察蚯蚓前端,背面、腹面、辯認口、肛門、環節、體節,提醒學生怎樣測量處于盤曲狀態的蚯蚓的長度?先用線繩比著蚯蚓身體盤一下,再量線繩的長度就是蚯蚓長,蚯蚓長度是4厘米,然后把蚯蚓放在平滑的玻璃上和粗糙的紙上,發現光滑玻璃上蚯蚓不能向前移動,把蚯蚓放在粗糙的紙上,能緩緩的向前運動。用放大鏡觀察發現,蚯蚓依靠環肌和縱肌的交替舒縮以及體表剛毛的配合進行運動。那么蚯蚓喜歡生活在什么樣的環境中?大膽猜想,利用“差異法”引導學生實驗。
實驗1:找一個紙盒,把里面涂黑,盒一端戳幾個小孔,在紙盒里鋪一張塑料薄膜,再鋪一張潮濕的吸水紙,把幾條蚯蚓放入盒里。蓋上盒蓋,讓陽光從小孔一端射進盒內,使盒子這端最亮,并從這端向另一端逐漸變暗。過了幾分鐘,打開盒蓋觀察,蚯蚓都爬到沒有陽光的地方,說明蚯蚓喜歡黑暗的環境。
實驗2:在桌上平鋪一張紙,從內到外把干沙、濕沙、干土、濕土圍成約2厘米厚的四個同心圓環,把蚯蚓放到圓環中心,觀察蚯蚓的活動情況。發現蚯蚓在濕沙,濕土前徘徊較長時間,最后爬到濕土層,呆在那里不爬了,說明蚯蚓喜歡潮濕的環境。
四、留下懸念,保證科學探究持久發展
科學研究有許多終點,但沒有一個真正的終極,當學生的科學探究欲望被激發時,才最具有創造力,教師要善于挖掘科學課中改革創新因素,引導學生由興趣向志趣的轉變,教師應采取留下懸念,激發學生的求知欲望,使學生積極主動地擴大和延伸探究范圍,激發學生的發散思維。在學習《無限宇宙》一課后,我啟發學生,人類移居太空不再是虛無縹緲的幻想,人類大規模移居太空已為期不遠,飛出地球去,天上有人間。同學們對“天上有人間”產生濃厚的興趣。同學們設想制造各種先進飛行器,能重復使用。性能安全、速度極快且機動性能良好的航天飛機,環保安全的太陽能宇宙飛船,能和光速媲美的宇宙飛碟等,在太空建立發電廠、工廠、賓館、農場、加油站、太空城市等。通過引發學生創新設想,保證科學探究永久向前發展。