王小霞
科學課程的改革是以實驗教學作為切入點和突破口的,是素質教育和創新教育的重要場所和陣地。著名教育家波利亞曾指出:“獲取知識的最佳途徑是自己的體驗,因為自身體驗最清楚,也最容易得出其中的內在規律、性質和聯系。”因此,教師通過自制簡易、有趣、適合操作,符合孩子們年齡特點的實驗來詮釋不同的科學原理,把復雜的科學術語簡單化,讓學生在愉快的實驗過程中,不知不覺地邁進科學的殿堂,使學生得到更多的素質的培養。“小學科學課程以提高學生的科學素質為宗旨,促進學生的全面發展”是小學科學課程的基本理念,為我們指明了實驗改進與創新的方向。
一、有利于與生活的聯系
“知識是生活的指南。”科學來源于生活,同時也是生活的指南。重視和回歸學生生活世界是科技發達國家科學課程改革的基本特點,也是我國新課程的目標之一。科學已經廣泛滲透到兒童的日常生活之中,科學教育應該聯系學生的生活經驗,為學生學習科學提供意義基礎。科學無處不在。小學科學的很多實驗都可以和學生的生活相聯系。
如“不一樣的熱導體”實驗:需要的材料有:鋼勺、瓷勺、塑料勺各一把、黃豆三粒、少許黃油、玻璃杯一只。在三把勺柄的同等高度上用黃油各粘上一粒黃豆,小心地放在一只玻璃杯中。往杯中倒入熱水,觀察黃豆掉下的次序。鋼勺上的黃豆先掉下來而塑料勺和瓷勺上的黃豆后掉下來。原理:鋼的傳熱比瓷和塑料快。所以生活中用的湯鍋和熨斗的把柄都是用塑料制成。
利用淀粉遇碘酒變色這種神奇的顏色變化設計“白紙顯字”實驗:用手指蘸米湯在白紙板上任意寫字、作畫。等字跡干后,浸泡在稀釋的碘酒中,字跡瞬間清晰,一份無字天書便呈現眼前。然后把它放入青菜葉柄的汁液里,藍色的字跡又變成了乳白色。原理:淀粉遇碘酒變藍紫色,而維生素C與碘反應使字變回白色,用同樣方法可以檢測蔬果中是否含有維生素C。
二、有利于學生探究能力的培養
在科學課程標準中詳細列出了要求學生掌握的科學探究的內容標準并指出“科學探究是科學家發現自然規律、獲取科學知識的主要過程和方法。在小學階段運用探究式學習方式,希望孩子在建立科學概念的同時,體驗探究過程,了解探究方法,培養科學探究能力。”新課程改革的一項重要內容就是要求在教學中注重探究。雖然探究不一定要做實驗,但毫無疑問,教學中許多探究活動都是通過實驗來完成。托馬斯.富勒說過:“知識是珍寶,但實踐是得到它的鑰匙。”在科學探究中,要想讓兒童熱愛科學并增長專業知識,就必須讓他們體驗到許許多多快樂的、富有成效的科學探究經驗。
在做種子快快發芽實驗時,學生不好掌握水的多少,由于各種原因而以失敗告終。可以這樣改進:準備兩杯水,一杯放入5顆綠豆種子,一杯放入5顆菜豆種子或者選用其它干燥的豆種,完全浸泡兩小時。在兩個透明的玻璃瓶里塞滿紙巾。把水倒入兩個瓶中,直到紙巾完全濕透。將兩種種子分別塞入兩個瓶子的邊上,放在通風較暗處并每天加水保持紙巾濕潤,促使種子發芽。發芽后把瓶子移到光線明亮的窗臺上同時讓紙巾保持濕潤。這樣方便學生從瓶外觀察,知道要使發芽后的種子生長良好,陽光和水就是必要條件。
三、有利于技術創新教育
利用課堂上所學的科學知識進行一些小發明、小制作,不僅能加深對科學知識的理解與認識,而且可以培養學生對技術的好奇心,激發學生進行技術創造的內心沖動,讓學生學習技術設計和技術創造的方法,并進行簡單的技術設計,從而培養學生的創新能力。
自制紫甘藍試紙:把半棵紫甘藍切成細絲,放到湯鍋里,加水淹過菜絲,煮沸之后放涼。在大碗上架一個濾網,把菜絲和液體一起倒進去,過濾出液體。把厚紙巾剪成手指寬的長條狀,浸入液體中,晾干成試紙。準備三個透明杯,分別倒入1厘米的醋、水、小蘇打水,拿三張試紙分別浸在這三種液體中。會發現試紙遇酸變紅,遇堿變綠,水是中性的不會讓試紙變色,可以拿試紙來測試不同物質的酸堿性。
利用酒精、油、水單位體積的重量差異和不相溶的特性,可以制造出“水中升起的太陽”。在燒杯中放入三分之一的水,再放入三分之一的酒精,倒時要將燒杯傾斜,讓液體沿著燒杯的內壁小心地流進去,不能攪動。用滴管吸幾滴黃色的豆油,滴入燒杯中酒精和水交界的中間部位。原理:由于酒精、油、水不相溶,油會由于表面張力的作用,成為一個圓圓的油滴,看起來好像水中的太陽。
四、有利于優化實驗操作過程
實驗操作過程優化就是改進與創新實驗時,對傳統實驗操作過程進行簡化與優化。例如覆杯實驗能很好地說明大氣壓的作用。如果再將實驗稍加改進實驗效果會更好。方法相同只是將杯子改成大瓶子,并在紙片上用針刺許多小孔,一張帶孔的小紙片竟能托住一大瓶水,更有利于學生科學概念的建構。起到“豪華落盡見真醇”的效果。
利用磁鐵的性質設計“懸在空中的磁鐵”,能更清楚、更直觀地看到它們相互排斥的樣子。準備好兩塊磁鐵、一塊橡皮、透明膠帶。其方法:將兩塊磁力強一點的圓形磁鐵,讓它們同極相對。在兩塊磁鐵之間放一塊橡皮,然后用透明膠帶把它們固定好。抽掉中間的橡皮,會發現一塊磁鐵老老實實地懸在另一塊磁鐵的上面。原理:同極相互排斥。如果沒有透明膠帶給它們互相靠近的拉力,磁鐵就會跳開或者翻過來吸到一起。
成功的實驗是保證科學教學順利進行的條件之一。科學實驗教學改進與創新的途徑多種多樣,在研究設計與改進實驗時,注重因陋就簡、就地取材、廢物利用,以最低的成本,取得最好的實驗效果,這些低成本實驗不僅僅是為了節約開支,更重要的是可以用來激發學生的學習興趣和創造性思維,加深理解與我們息息相關的事物的基本原理和運行規律。讓學生在樂中求知,趣中求索,使教學效果事半功倍。