淺談如何提高科學課實驗教學的有效性

夏凌君

江蘇省錫山高級中學實驗學校第一小學(214177)

《義務教育科學課程標準(2022年版)》中指出,義務教育科學課程是一門體現科學本質的綜合性基礎課程,具有實踐性[1]。探究活動是學生學習科學的重要方式,實驗教學又是科學探究活動中的重要組成部分。實驗教學對于培養學生的創新意識及科學素養起著極其重要的作用。

在科學課的學習中,往往會涉及到一些生活常識的驗證或者自然現象的解釋,為了進一步加深學生對相關科學知識的理解,就需要科學實驗的幫助。小學生活潑可愛、天真爛漫,對新鮮事物充滿著好奇心和探究欲,教師在組織教學時,需充分考慮到教學對象的實際情況,有效地組織實驗教學,使他們在課堂上更好地學習與探究科學知識。筆者就如何有效組織科學課堂中探究實驗教學活動談一談自己的想法和做法。

1 科學實驗教學中存在的問題

1.1 教學資源缺乏

目前,很多學校為了解決適齡兒童的就學問題,不得不增加班級,挪用實驗室等專用教室。學校配備的與課程相配套的實驗設備也較為簡單,實驗器材種類較少,數量有限,很難滿足教學所需。

1.2 教學流程照本宣科

傳統教學觀念重“知識”輕“探究”。教師只是把科學知識灌輸給學生,導致有些教師在科學課中忽略了最重要的探究過程。有些教師象征性地讓學生根據實驗步驟做了一下實驗,學生也就像做游戲一樣把實驗完成,根本不理解實驗原理及實驗目的。

1.3 課堂秩序管理難度大

一節混亂的課和一節有序但什么都不教的課一樣,都是無用的。小學生天性好動,遇到實驗課自然是十分興奮的,但是一旦讓他們動起手來,課堂紀律就容易出亂。每次實驗結束了,很多學生還意猶未盡,無法馬上安靜下來聽講。教師就需要在維持課堂紀律上花費大量時間,無法充分利用課堂有限的時間完成教學目標。因此,科學課的秩序管理問題也是每位科學教師需要解決的問題。

1.4 學生忽視實驗記錄

小學生更容易去關注實驗本身,而不會關注實驗數據,很多實驗完成了也沒有及時記錄實驗數據。此外,學生更關注實驗結論的得出,對實驗的真實現象關注不夠,實驗記錄更是草草了事,有時甚至會根據教師暗示、教材提示,憑空臆造出實驗結論。這在實驗的過程中造成時間的浪費,需要教師進行輔導。

2 提高科學課實驗教學有效性的方法

2.1 實驗材料準備充分

科學實驗教學必須要準備好實驗材料,因此,課前準備實驗材料,就成為一個重要的活動。筆者認為,實驗材料的準備既要教師主導,也需讓學生參與。

在教學“我們的食物安全嗎”一課時,筆者提前一個星期向學生提供材料準備清單,讓學生回去收集最近吃過的食品包裝物。讓學生根據清單要求有目的地收集材料。到上課前,要求學生在小組內先挑選出有代表性的包裝物,包裝物應包含袋裝的、罐裝的、盒裝的。課上再看一看小組準備的包裝物是否合適,如果不合適,再給小組成員提供所需的材料。課上,由于充分準備,學生的學習興趣濃厚,特別是準備自己平日吃的食品的包裝物,學生研究起來更迫切、更真實,能比較準確地發現食物包裝物上的食物信息標簽,對實現有效探究起到了重要作用。

2.2 注重探究,優化實驗

在科學實驗教學時,不能生硬地按實驗步驟驗證實驗。這就需要教師熟練掌握每個實驗的重難點,讓每個實驗都有側重點,從而做到突出重點、突破難點。

在教學“熱的傳遞”一課時,為了讓學生更深刻地認識液體中熱的傳遞方式,筆者先讓學生猜測熱在水中是怎樣傳遞的呢?此實驗應該注重猜想假設這一環節,猜測時,讓學生繪制出加熱后水的運動路線。接下來,讓學生思考用什么方法能看到水的運動呢?通過讓學生自己設計實驗,他們自身的創新能力和發散性思維得到了鍛煉。學生中有的認為可以加入小的橡皮屑,有的認為可以加入一些茶葉沫,有的認為可以加入胡椒粉。然后學生根據自己的想法,用實驗證明猜測。當學生的猜想被證實時,對科學課的興趣會顯著增加。

此外,實驗設計環節應注重創新性及趣味性。例如在導入液體中熱的傳遞方式這一環節時,筆者用準備好的紅色熱水、冷水、帶蓋的小玻璃瓶及水槽,演示了“火山噴發”的實驗,提前設下懸念,引起學生的求知欲,讓學生帶著疑問去探究,這也讓學生在玩中學到科學知識,讓科學課堂真正活躍了起來。

2.3 重視實驗操作的有序性

科學實驗課主要以學生分組實驗為主。如果沒有合理的教學秩序,那么教學過程就會難以進行。因此,分組實驗中操作的有序性問題,也成為了實驗教學中的一個主要問題。筆者在實驗課上嘗試了以下方法,有效地提高了實驗過程中的有序性,使分組實驗達到動而不亂、做而有果的效果。

在實驗教學中,科學的分組分工,不僅有助于學生合作,也利于組和組之間開展競賽,提升學生的積極性。為了使實驗有序進行,筆者讓學生在實驗時,確定好每個成員的分工:如“小組長”“操作員”“記錄員”“紀律員”等,并且可以定期輪換。其次,實驗前,讓學生明確實驗任務,認真觀察并記錄實驗現象。接著,教師還要掌握好實驗材料的出示時機和順序,以提高分組實驗的實效性。以“空氣的性質”一課為例,本節課可供學生探究的實驗材料就很多,要讓學生有序探究,材料就必須分類提供。為此,筆者設計了4個探究性實驗,準備了4組材料。

材料一:保鮮袋、注射器、水槽等(證明空氣的存在)。

材料二:氣球、平衡尺(探究空氣是否有質量)。

材料三:塑料杯、干紙巾、水槽、塑料瓶、氣球(探究空氣是否占據空間)。

材料四:注射器、橡皮等(探究空氣能否被壓縮)。

通過這4個環節的探究,學生從中認識了空氣的多種性質。通過這樣的實驗教學方法,學生實驗操作時就更加有序了,課堂的效果明顯提高。

2.4 注重指導,使記錄成為習慣

科學記錄是學生最好的科學書。因此,教師要注重對學生記錄方法的指導,讓學生能夠具有科學記錄的能力。

科學課的實驗記錄,是學生對于實驗活動的總結,在記錄方法上,筆者讓學生在模仿的基礎上,進行創新。由于學生能力的差異,筆者對不同的學生提出了不同的要求,讓大多數學生能進行模仿,同時讓一部分學生能夠進行創新。因此,學生的實驗記錄往往是這樣的:在研究蠶寶寶生長的觀察日記中,學生會用拍照、畫圖的方式,搭配文字和數據進行記錄,使記錄更直觀形象;研究冷空氣和熱空氣是怎樣流動的時候,學生會用↑↓來表示冷熱空氣的流動方向;在研究磁鐵的性質時,學生對磁鐵的研究不會拘泥于教材,而會用自己喜歡的方式玩磁鐵、研究磁鐵,自己繪制表格來記錄發現的新奇現象。

3 結語

在小學科學實驗課的教學中,教師要結合學科特色和學生的特點來設計教學。為了在課堂上讓每個學生都能最大化地利用時間,教師應重視實驗材料的準備、實驗流程的設計、課堂紀律的穩定及科學記錄的指導。同時,教師要利用多種手段,激發學生學習的興趣,使學生在學習活動中獲得快樂。通過有效的實驗教學,學生親身體驗到科學探究、科學發現、科學創造的過程。只有科學、合理地開展小學科學實驗教學,才能真正提高科學探究的有效性,使學生具備更高的科學素養。