科學(xué)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略

張養(yǎng)亮

小學(xué)科學(xué)課的性質(zhì)，決定了其“實(shí)驗(yàn)”的學(xué)科特點(diǎn)。做實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生在動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)的活動(dòng)中，經(jīng)歷科學(xué)探究的過(guò)程，獲取科學(xué)知識(shí)，領(lǐng)悟科學(xué)思想，學(xué)習(xí)科學(xué)方法。如何做到實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)教學(xué)的有機(jī)融合呢？

一、用好常規(guī)儀器，做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)

燒杯、酒精燈等常規(guī)儀器，早已成為各校的基礎(chǔ)必配品。作為任課老師，首先，要掌握本單位現(xiàn)有儀器的種類和數(shù)量;其次，要理清每?jī)?cè)教科書涉及和呈現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，具體到課題、實(shí)驗(yàn)名稱、所需儀器材料等，做到心中有數(shù)。在以上“兩清”的基礎(chǔ)上，列出現(xiàn)有條件下可以保障開出的實(shí)驗(yàn)“真”計(jì)劃詳單，并按計(jì)劃實(shí)施。用好這些常規(guī)儀器，不僅可以完成大部分實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)，也能在基礎(chǔ)易行的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)常規(guī)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ΑＡ硗猓瑥V大基層小學(xué)嚴(yán)重缺乏專職專任老師，他們兼職多學(xué)科，教學(xué)任務(wù)重，專業(yè)性不強(qiáng)，沒(méi)有時(shí)間完成實(shí)驗(yàn)前后的準(zhǔn)備與整理工作，以至產(chǎn)生“忽略實(shí)驗(yàn)教學(xué)、讀實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)”的普遍現(xiàn)象。所以，我們利用常規(guī)實(shí)驗(yàn)課的契機(jī)，課前帶領(lǐng)幾名學(xué)生來(lái)到實(shí)驗(yàn)室，與老師一起準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)材料，課后參與材料整理，培養(yǎng)一批“業(yè)務(wù)能手”，成為實(shí)驗(yàn)小助手。做好基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，一舉多得。

二、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境，以“小”見“大”

科學(xué)課不等同于實(shí)驗(yàn)課，因?yàn)檫€有大量的非實(shí)驗(yàn)課型存在。比如，青島版《航海家的發(fā)現(xiàn)》一課，從教學(xué)內(nèi)容上看，偏重于人文歷史，也可以定位為邏輯推理課;《靜止和運(yùn)動(dòng)》則屬于觀察說(shuō)理課。非實(shí)驗(yàn)課型就一定等于“零”實(shí)驗(yàn)教學(xué)嗎？

小學(xué)科學(xué)課程的基本理念之一，是“倡導(dǎo)以探究式學(xué)習(xí)為主的多樣化學(xué)習(xí)方式，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)探究。突出創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)環(huán)境，為學(xué)生提供更多自主選擇的學(xué)習(xí)空間和充分的探究式學(xué)習(xí)機(jī)會(huì);強(qiáng)調(diào)做中學(xué)和學(xué)中思……”所以，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容適時(shí)創(chuàng)設(shè)恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)情境，將會(huì)成為突破難點(diǎn)的“助推劑”。在教學(xué)《航海家的發(fā)現(xiàn)》這課時(shí)，有一段話：“約2000年前，畢達(dá)哥拉斯長(zhǎng)期在海邊觀察遠(yuǎn)處駛來(lái)的小船，總是先看到船帆再漸漸看到船身，于是他大膽推測(cè)地球表面是彎曲的，但也遭到了一些人的質(zhì)疑和反對(duì)，認(rèn)為大地是平的。”這是人類認(rèn)識(shí)地球形狀歷史過(guò)程中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)，更是一個(gè)教學(xué)生成點(diǎn)。于是，我設(shè)計(jì)安排了一個(gè)對(duì)比模擬實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分別在桌面（平面）和傘面（曲面）上模擬小船航行。學(xué)生清楚地看到只有在傘面上（曲面）駛來(lái)的小船才是漸漸看到船身的。小小帆船模型和幾把雨傘，實(shí)現(xiàn)了學(xué)生對(duì)前人推測(cè)的親身驗(yàn)證，比知道這一歷史事實(shí)更重要。同樣是在執(zhí)教《靜止和運(yùn)動(dòng)》一課時(shí)，我也創(chuàng)設(shè)了小小的實(shí)驗(yàn)情境，讓學(xué)生在玩小車的樂(lè)趣中，理解總結(jié)出了“物體的靜止或運(yùn)動(dòng)，都是相對(duì)于不同的參照物而言的，同一個(gè)物體相對(duì)于不同的參照物，靜止、運(yùn)動(dòng)的結(jié)論可能是不同的”這一結(jié)論，既突破了難點(diǎn)又實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的有效生成。而這個(gè)實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵就在于，儀器材料的建構(gòu)選擇：一輛有人的小汽車。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，讓小車慢慢開動(dòng)，漸漸遠(yuǎn)離大樹（塑料模型），車上的人分別相對(duì)于汽車、大樹為參照物，車分別相對(duì)于車上的人和大樹為參照物，判斷描述車、人的運(yùn)動(dòng)與靜止的情況。學(xué)生輕松得出了結(jié)論。

以上兩節(jié)課例，我都是根據(jù)教學(xué)所需，自己創(chuàng)設(shè)了情境，通過(guò)“小”實(shí)驗(yàn)解決了“大”問(wèn)題。此類實(shí)驗(yàn)所需的儀器材料肯定沒(méi)有現(xiàn)成配備，我們可以通過(guò)動(dòng)手制作、花少量資金購(gòu)買等方式解決，以“小”投入獲得“大”回報(bào)。

三、儀器巧改進(jìn)，實(shí)驗(yàn)求嚴(yán)謹(jǐn)

對(duì)比實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)中很常見的實(shí)驗(yàn)類型，關(guān)鍵是在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中控制好一個(gè)不同條件和其他相同條件，確保實(shí)驗(yàn)的公平性。《保護(hù)土壤》一課的“水土流失”實(shí)驗(yàn)，傳統(tǒng)方法是，拿兩塊木板分別鋪上同樣厚的土壤（一塊沒(méi)有植物，一塊長(zhǎng)有植物），然后用噴壺朝上面噴水。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的唯一變量就是土壤。這樣的儀器材料很難保證兩種土壤的數(shù)量和厚度是一樣的，也難以做到噴水的時(shí)間、數(shù)量和位置的等同性。鑒于此，我用兩個(gè)完全一樣的塑料盒代替了木板，用自動(dòng)灌水裝置換掉了噴水壺，改進(jìn)設(shè)計(jì)了一套能嚴(yán)格控制其他非變量的實(shí)驗(yàn)裝置，保證了對(duì)比的公平性。

在教學(xué)中，我們決不能為了完成實(shí)驗(yàn)任務(wù)而忽視科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，不能按部就班“走老路”，要敢于向傳統(tǒng)的做法甚至錯(cuò)誤“說(shuō)不”。在傳統(tǒng)儀器材料的基礎(chǔ)上，勇于改進(jìn)與創(chuàng)新，才能使實(shí)驗(yàn)教學(xué)科學(xué)高效。

四、“宇宙天體”靠模擬，自制教具破難關(guān)

難識(shí)太空真面目，只緣身在地球中。“地球與宇宙”領(lǐng)域是公認(rèn)的教學(xué)難點(diǎn)，必須通過(guò)模擬實(shí)驗(yàn)，把學(xué)生無(wú)法看到的宇宙天體呈現(xiàn)在他們面前。而形象的模擬必須以科學(xué)的儀器為支撐，而實(shí)際上這部分內(nèi)容所需儀器的配備是相當(dāng)“寒磣”的，僅有的三球儀也基本成了擺設(shè)。比如，在教學(xué)“四季形成”“季節(jié)與影長(zhǎng)”這部分內(nèi)容時(shí)，必須讓學(xué)生清楚地看到：在地球公轉(zhuǎn)的過(guò)程中，太陽(yáng)照在地球的直射點(diǎn)始終是在有規(guī)律地移動(dòng)變化的，而移動(dòng)變化的根源是地軸的傾斜角和方向是恒定的。學(xué)生如果不親眼看到這些現(xiàn)象，憑空想象，根本理解不了。我在多年教學(xué)的基礎(chǔ)上，自主研發(fā)了“地球自轉(zhuǎn)、公轉(zhuǎn)多功能”演示儀，主要是在燈和地球儀的基礎(chǔ)上，增設(shè)了可調(diào)節(jié)連桿、轉(zhuǎn)盤底座、轉(zhuǎn)輪等，可以隨時(shí)調(diào)整“太陽(yáng)”與“地球”的距離、高度，有效控制地軸的方向等，現(xiàn)象一目了然。

“宇宙天體”是難點(diǎn)，沒(méi)有模擬是空談;學(xué)生認(rèn)清靠呈現(xiàn)，自制教具破難關(guān)。一線老師只有深入教學(xué)，才能發(fā)現(xiàn)存在的問(wèn)題并積極尋求解決問(wèn)題的辦法，創(chuàng)造性地開展教學(xué)。

科學(xué)教學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的支撐。我們不僅要利用配備的儀器扎實(shí)開展基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，更要敢于實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新與儀器研發(fā)，實(shí)現(xiàn)科學(xué)教學(xué)的完整與高效。