林麗芳
【摘要】科學是一門以觀察實驗為基礎的學科,任何科學概念的建立和規律的發現,必須經過實驗探索和驗證。家庭小實驗因其能激發學生學習的興趣、鞏固科學基礎知識、提高學生動手能力的優勢而作為學??茖W實驗教學的補充和延伸,但在開展家庭小實驗中一定的困難。本文旨在基于STEM教育探究有效小學科學家庭小實驗的策略。
【關鍵詞】家庭實驗;實施策略;教學模式
小學科學是以培養學生科學素養為宗旨的啟蒙課程,科學探究是學生學習科學課程的中心環節,它指的是學生建構知識、形成科學概念、領悟研究方法的各種活動。但在實際科學教學中,因課堂教學時間所限,無法進行長時間的實驗教學,已成為影響學生學習科學的最大束縛。
《科學(3—6年級)課程標準》強調“探究式學習”“課程內容要滿足社會和學生雙方面的需要”等。顯然,小學科學教學不能局限于課堂和教材,應引入課程資源,打破時間、空間、內容、形式的局限,大膽創新,多渠道提升學生科學素養。與此同時,家庭小實驗以其內容開放、形式靈活、可操作性強的特點,必然成為小學科學課堂教學的有益補充。家庭小實驗,指學生在家長的幫助下,根據教師事先的指導,利用身邊常見、可利用的簡易器材或自己制作的簡單裝置,在課外通過獨立或合作完成的實驗探究活動。
一、開展家庭小實驗的意義
(一)激發學生學習興趣
“興趣是最好的老師。”學生在學習科學過程中,對實驗最為感興趣。教師能抓住學生這一心理,就能激發學生學習欲望,提高學習興趣。因此,在課堂教學時做好實驗演示及細節指導后,讓學生在家庭完成小實驗,或根據教材內容的實際,適時布置學習內容的外延實驗。這既能激發學生學習興趣,也能有效促進教與學的有效結合。在語文教學中,作文教學是教師的難關,絕大部分學生怕因缺乏素材、不會組織材料而不想寫作文,不敢動筆。而家庭小實驗因其讓學生親自動手實驗操作而增加其體驗感,既能積累素材,也能極大掃除寫作恐懼障礙。
(二)鞏固科學基礎知識
實驗小實驗實際上是教師根據教學內容,適時讓學生在家完成的小實驗,是作為課堂教學內容的一種延伸。教師指導學生完成家庭小實驗,一方面能檢測學生課堂上對知識的掌握情況,另一方面可以鼓勵學生在學習的過程中加入自己的思考,敢于質疑,以促進學生的進一步學習。
(三)提高學生動手操作能力
教師在演示實驗過程中,受條件所限,大部分學生只能看,不能親自動手操作,哪怕能讓學生小組合作動手完成實驗,但能在課堂上有機會得到動手機會的學生實屬少數,這是科學課堂教學的一大缺陷。家庭小實驗則完全可以彌補這一不足,教師布置任務讓學生在家完成小實驗,從設計到操作,再到完成實驗,可由學生獨自或與家長合作完成,提高動手操作能力,其作用是教師的演示實驗所不能比擬的。
(四)拓寬學生視野,提高學科親和力
“紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行?!弊寣W生開展家庭小實驗,能將學生在課堂上所學到的神秘的科學知識帶到現實的生活,是學生深入學習科學知識后,自主地將課本知識與生活知識相聯系,設計實驗方案,準備實驗材料,完成實驗報告并對實驗結果分析檢驗。因此,每一次的家庭小實驗都是極好的課堂教學的延伸,是對所學知識的升華,有效提高學生的自主學習能力和創新能力。在語文的寫作教學中,哪怕是教師細致入微的指導,也比不上學生親自動手的一次小實驗。學生在動手做實驗中有經歷、有體驗,才能印象深刻,記住步驟,此時再加上教師的對寫作結構、素材運用、寫法等技術的指導,必然讓寫作教學事半功倍。
二、開展家庭小實驗中遇到的困難
(一)家長不夠配合
家庭小實驗是教師在課堂教學后,指導學生在家做實驗。因此,教師的指導,不能在家庭中指導學生完成實驗,這就需要得到家長的支持與配合。但從當前小學科學小實驗的情況的實施情況來看,大部分家長表現得并不配合。這與家長的觀念有關。普遍家長認為只要求學生完成書面性的作業,教師布置的家庭小實驗只是讓學生玩耍,對提高成績并無過多好處,甚至會影響家長眼中的“主科”成績的提高。其次,部分家長并未認識到科學小實驗對學生學習上的促進,在知識上也難以為學生提供有效的指導。
(二)教師的指導未到位
無論是課堂教學,還是家庭小實驗,教師都是指導學生的主要引領者,教師的有效指導直接關系到實驗的效果,更是影響到教學質量。受鄉村教學條件所限制,在當前實際教學中,大部分小學科學教師在指導小學家庭實驗上還存在一些限制。比如,家庭小實驗與科學教學課堂上的實驗演示有很大的區別;在科學實驗的設計上,鼓勵教師將更多的創意融入到實驗當中,但實質上,許多教師仍然按照傳統的方式進行教學。此外,由于家庭小實驗是在學生家中進行,教師在準備器材和指導實驗過程等多方面都無法有效指導到位。
(三)學校評價未得到重視
隨著新課程改革的層層推進,小學學科的建設已逐漸引起人們的關注。國家加強對實驗室硬件設備的投入,學校也要求按國家課程要求開足科學課,嚴格管理小學科學的課堂。但是對小學科學的課堂教學,僅僅局限于課堂,未能跳出課堂。家庭在小學科學實驗中的作用并未凸顯出來。這源于學生本身家庭環境存在差異,學校考核教學質量時并未將家庭實驗的考核納入在內。因此,很難保證家庭小實驗的有效實施。
三、開展家庭科學小實驗的實施策略
(一)充分得到家長配合
教師在開展學生家庭小實驗,應當最大限度爭取家長的支持與配合。針對家長的愛教育程度的情況,教師應有計劃有目的地組織家長進行實驗培訓,充分調動家長積極性,讓他們了解實驗的過程操作要求及過程。教師在布置學生實驗任務的同時,也為家長布置相對應的實驗監督任務,讓家長在幫助學生順利安全地地完成科學實驗的同時,還可以監督學生的實驗進程,營造家長孩子共同完成實驗的良好氛圍,提高學生的學習興趣和動手操作能力。在每一次需要開展家庭小實驗的時候,為了更大限度地爭取家長們的支持,筆者都會通過微信公眾號的形式,將實驗過程中所需要家長配合的事項詳細告訴家長,讓家長明確實驗的目的與過程。有了這樣的前期開展工作,除個別家長因出差在外或特殊情況,每次開展家庭小實驗得到家長的支持率達90%以上。
(二)立足課堂,精心做好實驗前準備
家庭科學小實驗是為了讓學生在生活中學習科學知識,提高探究能力,是對科學課堂教學的有益補充和完善。因此,家庭科學小實驗應立足于課堂,精心設計實驗內容。在開展家庭小實驗前,教師應根據教學內容,引導學生正確理解實驗的要求與內容。如在部編版四年級上冊第三單元的習作,要求學生圍繞觀察對象進行連續觀察,用觀察日記記錄自己的收獲。根據STEM教育,讓學生更好完成習作,筆者布置讓學生在家完成觀察綠豆發芽的觀察實驗。為了順利開展家庭實驗,筆者先指導學生預習相關的內容,將實驗步驟、注意事項、操作原理在課堂上告訴學生,再引導學生在實驗中的方法,使學生明確開展該實驗目的。學生有了親身的實踐,再加上習作上的指導,一篇篇精彩的觀察記錄由此產生。
(三)有效的教師指導,確保家庭實驗順利開展
學生開展家庭小實驗時,教師的指導工作是一個重要的環節。對于小學生來說,學生的科學意識薄弱,在開展實驗前,教師應將實驗的注意事項告知學生,讓學生能根據教師開展的實驗自主或小組設計實驗內容,將半實驗是否給你處理方法以方案的形式呈現給教師。教師對學生小實驗的指導,除了對實驗方案進行指導,保證實驗的安全進行,更要將實驗過程中可能出現的因素告知學生,引導學生制定相關的應對措施,避免造成實驗失誤。例如,在統編版三年級語文下冊第四單元的習作中,要求學生以“我做了一項小實驗”為主題,寫一次做過的小實驗,要求學生把實驗名稱、實驗準備、實驗過程、實驗結果寫清楚。為了讓學生完成習作,筆者在課堂上演示了“不用嘴巴吹的氣球”實驗,從實驗材料到實驗過程、實驗步驟都認真演示;在教師演示完后,再以小組的形式讓學生開展實驗。筆者在學生操作實驗時重點指導步驟,指正錯誤步驟,全班10個小組,9個小組取得實驗的預期結果。最后根據課堂上的實驗再作拓展,為照顧中下層學生,給出幾個易操作的實驗讓學生參考,如,“瓶子賽跑”“消失的雞蛋殼”,讓學生在家中自主挑選喜歡的小實驗完成,增加學生的動手機會。
(四)貼近生活,體驗生活科學
現代教育理論越來越強調讓學生在生活中學習科學,現實生活中存在著大量的科學問題,很多科學問題都可以在生活中找到答案。這為學生的科學學習提供了豐富廣闊的經驗背景。家庭小實驗發源貼近生活,讓學生在生活中尋找資源,尋找素材,體驗生活中的科學。因此,教師在布置家庭小實驗應側重于根據生活中的實際問題來鼓勵學生探究,如,“尋找生活中可以放大事物的物體”“自制太陽鐘”“記錄天氣的變化和家中植物生長的過程”等,引導學生在生活中尋找容易找到的實驗器材和實驗材料。比如,一些蔬菜,礦泉水及飲料瓶子等,讓家庭小實驗與生活實際相聯系,加大家庭實驗的可行性。
(五)多元化評價,激發興趣
家庭小學實驗主要是學生在家中進行,教師需對學生的實驗活動進行引導、驗收和評價。為進一步提高學生的積極性與主動性,教師可以要求學生每次完成家庭小實驗后用多種的形式記錄實驗成果,包括作文、日記 、手抄報、實驗報告、科學小論文等,這不僅有利于教師對實驗進行評價,有利于學生獲得精準的信息,并根據反饋及時做出調整。除此之外,教師也可以將實驗活動納入到綜合活動評價當中,學生的實驗成果都會在評價當中得到良好的體現,通過舉辦交流會、作品展示會、辨認會的形式,給予學生搭建展示的平臺,提高學習興趣。
綜上所述,基于STEM教育開展小學科學家庭小實驗的實施中,教師應從多方面入手,完善家庭小實驗結果的綜合評價,爭取家長的支持與配合,促進小學科學家庭小實驗與小學語文教學的融合,努力提高學生的學科素養,提升學生的創新能力和實踐能力。
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