小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中學(xué)生探究學(xué)習(xí)與實(shí)踐技能提高策略

張麗娥

摘 要：科學(xué)課程強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)，文章以教育科學(xué)出版社小學(xué)科學(xué)教材為例，從設(shè)計(jì)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)操作入手，探索如何提高學(xué)生的科學(xué)探究與實(shí)踐能力，幫助學(xué)生建立正確的科學(xué)概念，樹(shù)立科學(xué)精神，掌握科學(xué)方法，激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究與實(shí)踐的興趣，以實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的總目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué);探究學(xué)習(xí);實(shí)踐技能;提高策略;科學(xué)素養(yǎng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G623.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A文章編號(hào)：1008-3561（2021）30-0076-02

科學(xué)是一門(mén)基礎(chǔ)性、實(shí)踐性和綜合性課程，也是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)啟蒙教育的課程，其總目標(biāo)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。而科學(xué)素養(yǎng)的形成是長(zhǎng)期的，只有通過(guò)連貫、進(jìn)階的學(xué)習(xí)與實(shí)踐才能達(dá)成。教育部2017年頒布的《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“新課標(biāo)”）指出，探究式學(xué)習(xí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。小學(xué)科學(xué)教學(xué)強(qiáng)調(diào)探究式學(xué)習(xí)，重在引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手、實(shí)踐和體驗(yàn)，充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性，讓學(xué)生體會(huì)探究的樂(lè)趣，這對(duì)學(xué)生智力開(kāi)發(fā)、思維能力的培養(yǎng)有著重要的啟迪作用。

一、創(chuàng)設(shè)易于動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)情境，提高學(xué)生科學(xué)探究興趣

具有趣味性的學(xué)習(xí)內(nèi)容，能迅速喚起并激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情。因此，教師要從學(xué)生喜歡的活動(dòng)入手，有意識(shí)地創(chuàng)設(shè)易于動(dòng)手操作的實(shí)驗(yàn)情境，提高學(xué)生科學(xué)探究興趣。例如，在“食物中的營(yíng)養(yǎng)”一課中，我們根據(jù)教科書(shū)內(nèi)容，設(shè)計(jì)了兩個(gè)容易且有趣的實(shí)驗(yàn)。一個(gè)是在米飯、面包等食物上滴碘酒，觀察食物會(huì)不會(huì)變成藍(lán)色，這是檢驗(yàn)淀粉的方法;另一個(gè)是用食用油和一粒花生在白紙上擦一擦，壓一壓，觀察白紙上有沒(méi)有留下油漬，這是檢驗(yàn)脂肪的方法。學(xué)生動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn)后，會(huì)發(fā)現(xiàn)有些食物含有較多淀粉，有些食物幾乎不含淀粉，常見(jiàn)的花生、芝麻等食物中含有較多脂肪。在探究活動(dòng)中，教師要提供種類(lèi)豐富的食物供學(xué)生進(jìn)行檢驗(yàn)，讓學(xué)生感受、體驗(yàn)更多的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。同時(shí)，在實(shí)驗(yàn)操作中，教師要提醒學(xué)生進(jìn)行規(guī)范操作。比如，滴碘酒時(shí)，要與食物保持一段距離，滴一滴或幾滴。還要讓學(xué)生及時(shí)記錄檢測(cè)結(jié)果，以便對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行有效分析，從而得出科學(xué)結(jié)論。

操作趣味性強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，能夠吸引學(xué)生的注意力，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，能把教科書(shū)中的實(shí)驗(yàn)操作由文字轉(zhuǎn)化為生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)。

二、設(shè)計(jì)課堂不易完成的實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作技能

教科版小學(xué)科學(xué)教材結(jié)構(gòu)性強(qiáng)、容量大、實(shí)驗(yàn)多，強(qiáng)調(diào)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。因此，我們積極思考并精確設(shè)計(jì)一些難度較大的創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以激發(fā)學(xué)生探索思考的主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。例如，食物中蛋白質(zhì)的檢驗(yàn)方法難度較大，需要用到化學(xué)試劑雙縮脲（A/B）。考慮到實(shí)驗(yàn)的安全性，教師可利用多媒體演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程。“檢測(cè)食物的蛋白質(zhì)”實(shí)驗(yàn)需要用到的材料有蛋清稀釋液、雙縮脲試劑A、雙縮脲試劑B、量筒和滴管。具體的實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程如下：用量筒量取2毫升蛋清稀釋液，再用量筒量取2毫升雙縮脲試劑A，先將兩種液體倒入同一支試管中振蕩均勻，此時(shí)液體為無(wú)色。再用滴管往試管中滴加3滴～4滴雙縮脲試劑B，振蕩均勻，可以看見(jiàn)試管內(nèi)出現(xiàn)紫色。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象表明，蛋清溶液中含有蛋白質(zhì)。實(shí)驗(yàn)演示過(guò)程結(jié)束，教師要告訴學(xué)生，用同樣的方法還可以檢驗(yàn)其他食物中是否含有蛋白質(zhì)。

這種通過(guò)多媒體演示科學(xué)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的教學(xué)方式，能直觀地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，易于學(xué)生理解和接受，有利于提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能。

三、利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)記錄表，培養(yǎng)學(xué)生數(shù)據(jù)分析能力

為了促進(jìn)學(xué)生在科學(xué)探究活動(dòng)中主動(dòng)思考，我們根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求設(shè)計(jì)了實(shí)驗(yàn)記錄表。實(shí)驗(yàn)記錄表是實(shí)驗(yàn)過(guò)程和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的真實(shí)記錄，能把學(xué)生在實(shí)驗(yàn)探究中各環(huán)節(jié)的思考點(diǎn)連接起來(lái)，充分體現(xiàn)科學(xué)知識(shí)的完整性，有效培養(yǎng)學(xué)生思維的縝密性。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生通過(guò)記錄表來(lái)規(guī)范實(shí)驗(yàn)過(guò)程，以此驗(yàn)證自己的預(yù)測(cè)。例如。“導(dǎo)體與絕緣體”一課中用到的“物體導(dǎo)電性檢測(cè)記錄表”，需要學(xué)生在實(shí)驗(yàn)之前對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行預(yù)測(cè)，然后再通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證自己的預(yù)測(cè)。實(shí)驗(yàn)操作活動(dòng)結(jié)束，教師要啟發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，尋找其中的規(guī)律。

學(xué)生通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次分析，能從感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)，逐步形成從科學(xué)視角認(rèn)識(shí)客觀事物的本質(zhì)屬性、內(nèi)在規(guī)律及相互關(guān)系的思維方式，加深對(duì)科學(xué)概念的理解和掌握，提高數(shù)據(jù)分析能力。

四、選擇恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)探究方法，促進(jìn)學(xué)生思維梯度發(fā)展

在科學(xué)探究過(guò)程中，不同的科學(xué)素養(yǎng)要通過(guò)不同的實(shí)踐活動(dòng)加以培養(yǎng)。而多種教學(xué)方法的運(yùn)用，能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。因此，教師選擇符合學(xué)生認(rèn)知規(guī)律的、恰當(dāng)?shù)奶骄糠椒ㄓ葹橹匾＠纾凇奥曇舻母吲c低”一課的學(xué)習(xí)中，學(xué)生可通過(guò)觀察鋁片琴、口琴以及鋼尺發(fā)出高低不同的聲音時(shí)振動(dòng)頻率的變化，探索音高的變化規(guī)律，通過(guò)分析柱狀圖，發(fā)現(xiàn)振動(dòng)頻率與聲音高低之間的聯(lián)系。敲擊鋁片琴和吹奏口琴都可以發(fā)出高低不同的聲音，基于對(duì)這些現(xiàn)象的觀察，學(xué)生可以猜測(cè)到音高的變化與物體的長(zhǎng)短、薄厚等外部特征有關(guān)。但對(duì)于音高變化產(chǎn)生的原因，學(xué)生的判斷大多基于以往生活中的一些記憶表象，或者對(duì)物體外部特征的觀察，很少將音高的變化與振動(dòng)狀態(tài)的改變聯(lián)系起來(lái)。因此，教師可讓學(xué)生嘗試讓鋼尺發(fā)出高低不同的聲音，探究音高變化的內(nèi)在規(guī)律。學(xué)生通過(guò)對(duì)柱狀圖進(jìn)行分析，將尺子不同長(zhǎng)度的振動(dòng)與聲音變化聯(lián)系起來(lái)，從而發(fā)現(xiàn)聲音的高低與物體的振動(dòng)有關(guān)。物體振動(dòng)得越快，發(fā)出的聲音就越高，物體振動(dòng)得越慢，發(fā)出的聲音就越低。

針對(duì)這些常見(jiàn)的有趣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，教師選擇恰當(dāng)?shù)目茖W(xué)探究方法，能取得事半功倍的教學(xué)效果，促進(jìn)學(xué)生思維梯度發(fā)展。

五、利用實(shí)驗(yàn)解釋科學(xué)現(xiàn)象，發(fā)展學(xué)生的理性思維

在日常生活中，科學(xué)現(xiàn)象很常見(jiàn)，學(xué)生可以利用已有的生活經(jīng)驗(yàn)，先通過(guò)假設(shè)或猜想進(jìn)行預(yù)測(cè)，再開(kāi)展實(shí)驗(yàn)和觀察，收集、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和相關(guān)信息，驗(yàn)證預(yù)測(cè)是否正確。例如，在“讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)起來(lái)”一課學(xué)習(xí)中，學(xué)生基于生活經(jīng)驗(yàn)，知道力能夠改變物體形狀，但不容易理解“力”的抽象概念，對(duì)運(yùn)動(dòng)變化背后的原因也難以透徹理解。為幫助學(xué)生理解，教師可提出這樣的問(wèn)題：用氣球和橡皮筋能驅(qū)動(dòng)小車(chē)嗎？問(wèn)題提出了兩種能讓小車(chē)動(dòng)起來(lái)的力。學(xué)生通過(guò)小組合作，先組裝利用氣球驅(qū)動(dòng)的小車(chē)，思考?xì)馇蚴窃鯓邮剐≤?chē)向前運(yùn)動(dòng)的，探究氣球的運(yùn)動(dòng)方向與氣體噴出方向的關(guān)系，探究氣球大小與小車(chē)運(yùn)動(dòng)距離的關(guān)系。接著，再組裝用橡皮筋驅(qū)動(dòng)的小車(chē)，探究橡皮筋纏繞的圈數(shù)與小車(chē)行駛距離的關(guān)系，從而得出“橡皮筋的彈力越大，作用時(shí)間越長(zhǎng)，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離越遠(yuǎn)”的結(jié)論。

學(xué)生在實(shí)踐操作后，通過(guò)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象進(jìn)行分析得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，能把好奇心自覺(jué)轉(zhuǎn)化為理性思考。利用實(shí)驗(yàn)解釋科學(xué)現(xiàn)象，能發(fā)展學(xué)生的理性思維，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

總之，我們?cè)谶M(jìn)行教科版小學(xué)科學(xué)教材的配套實(shí)驗(yàn)視頻資源開(kāi)發(fā)時(shí)，以“讓科學(xué)家參與科學(xué)教育”的理念為指導(dǎo)，其內(nèi)容緊扣教材，貼近學(xué)生的生活實(shí)際，直觀形象地呈現(xiàn)生動(dòng)有趣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)和典型的科學(xué)探究活動(dòng)，加深學(xué)生對(duì)事物和現(xiàn)象的理解，進(jìn)一步讓科學(xué)課堂在學(xué)生參與科學(xué)實(shí)踐的過(guò)程中更加生動(dòng)和豐富多彩。這些實(shí)驗(yàn)視頻資源既能幫助一線教師解決教學(xué)過(guò)程中遇到的困難和挑戰(zhàn)，極大改善科學(xué)課程教學(xué)現(xiàn)狀。同時(shí)，也能夠幫助學(xué)生建立正確的科學(xué)概念，樹(shù)立科學(xué)精神，掌握科學(xué)方法，引起他們對(duì)科學(xué)探究與實(shí)踐的強(qiáng)烈興趣，提升學(xué)生的科學(xué)創(chuàng)新能力與科學(xué)素養(yǎng)。

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