科學是培養學生科學精神、創新意識、創新能力,使學生成為社會所需優秀接班人的重要科目。尤其小學階段,是學生樹立“科技創新強國有我”志向的重要起點,更應做好科學教育的培養工作,打造有質量、有深度的教學課堂。科學實驗是教學的重要組成部分,也是培養學生探究意識的關鍵所在,能夠使學生在實踐中體會到科學之美,激發學習興趣,逐步形成科學精神。為此,本文將從科學實驗教學的重要性出發,論述構建實驗有效課堂的基本原則以及實踐策略,為深化小學科學教育改革提供參考依據。
一、小學科學實驗教學的重要性
(一)激發學習興趣
小學科學實驗的主要研究對象是學生周圍的自然事物,有利于激發學生探索學習的興趣。眾所周知,多數小學生的主觀認知仍然停留在事物的表象,缺乏對內在原理與本質的理解。然而在科學學科中,存在較多的科學原理,如果教師單純采用靜態的教學方法,引導學生去認識原理的本質,往往存在較大的困難,很容易引發學生的抵觸情緒。即便多數科學實驗與日常生活存在千絲萬縷的關聯,但如果不動手加以實踐探究,最終課堂教學的有效性必然不盡如人意。而構建科學實驗教學的有效課堂,提高實驗教學的有效性,能夠促使教師適當優化實驗教學活動,加大實驗探究力度,讓學生親自動手,揭開自然事物的內在本質,弄懂自然現象的奧秘。如此,科學實驗探究課堂便能激發學生對外界事物強烈的探究欲望,符合學生的認知規律與成長規律,進而促使其形成濃厚的學科探索興趣。
(二)培養科學精神
科學實驗的教育教學工作對培養學生科學精神的重要性不言而喻。科學精神作為科學學科教育重要的培養目標之一,旨在培養學生的觀察能力和實踐探究能力,提高學生的質疑水平,鼓勵學生形成創新思維。而小學階段的實驗教學能夠為學生搭建實踐探究的平臺,使其利用所學知識參與實驗探究過程。其間,學生將體驗實驗探究的整個流程,從觀察到假設,從開展實驗到檢驗實驗結果,直至最終獲得實驗結論。在這一過程中,學生的實驗探究意識和探究能力都將得到強化,從而掌握良好的科學探究方法,強化科學思維。在此基礎上,小學科學實驗的教育工作以探究為核心,將為學生提供更自由、更寬松的學習環境,使其大膽地猜測、大膽地驗證,這是科學教育的第一步,也是關鍵所在。唯有打造有效的實驗教學課堂,才能為學生提供更多動手動腦進行科學創新的機會,為其科學精神的養成奠定基礎。
(三)強化綜合能力
學科育人工作的開展不僅要將學科知識和技能傳授給學生,還應不斷地深化對學生綜合能力的培養。尤其小學階段,學生正處于各方面能力發展的關鍵時期,科學學科的教師應主動承擔起強化學生綜合能力的重擔,利用好課堂教學的主陣地,為培養學生未來發展所需的關鍵能力作出貢獻。而構建小學科學實驗的有效課堂,不僅有利于激發學生的學習興趣,培養學生的科學精神,還將從其他維度對學生加以訓練。如實驗探究活動有利于培養學生對事物的思考能力以及動手解決問題的能力,而且實驗教學過程需要學生動手操作、相互交流,這對培養學生與人溝通的能力和社會交往能力有一定的價值。同樣,在實驗探究期間,學生需要養成與人合作探究的學習習慣,與同學相互協同,共同完成探究任務,這對學生形成社會發展所需的合作意識和合作能力極為重要。由此可見,小學科學實驗教學對強化學生的綜合能力、促進其全面發展意義重大。
二、小學科學實驗有效課堂構建原則
(一)生本性原則
科學實驗教學有效課堂的構建應秉持一定的教育原則,才能收到理想的教育成效。對于小學階段的學生群體而言,其年齡較小,認知能力和實踐能力有限,教師在提高課上實驗教學比例和質量的同時,必須始終遵循生本性原則。總結以往實驗教學經驗,雖然多數教師逐步認識到實驗教學的重要性,能夠對整體教學活動加以優化和創新,但不可否認,仍然存在較多的現實問題。例如,不少教師在教學期間容易出現重進度、輕效果的現象,缺乏對學生的學習引導,未能為學生預留足夠的空間和時間,導致學生在開展實驗探究的過程中過于被動,無法觸及實驗的本質,這種教學方法雖然能夠在規定的時間內完成實驗教學任務,但最終取得的成效卻不盡如人意。因此,為了打造有效的實驗課堂,教師必須遵循生本性原則,盡可能凸顯學生的主體地位,課上積極引導學生動手動腦參與實踐,探尋事物的本質,提高實驗學習的能動性。
(二)可視性原則
小學科學實驗教學工作的開展應以培養學生探究興趣為主,盡可能點燃學生實驗探究的熱情。要想達成這一目標,科學實驗教學應始終堅持可視性原則,實驗環節盡可能給予學生充分的感官刺激,讓其留下難忘的記憶,從而提高實驗教學成效。結合以往的小學科學實驗教學來看,部分教師容易受傳統應試教育理念的影響,將重心放在理論知識的講解上,缺乏對實驗環節的合理布置與規劃,導致學生在實驗操作中缺乏足夠的實驗器材,草草了事。為了突破這一困境,提高課上教學效率,教師應結合具體的教學內容和教育目標合理設計實驗,提早準備好充足的實驗器材,為課上演示或學生動手實踐提供支撐,讓學生直觀地感受實驗過程,真正發現科學實驗的魅力。
(三)指導性原則
除了以上教學原則之外,指導性原則也應作為小學科學實驗課堂的關鍵原則之一。雖然科學實驗探究以學生為主體,但是教師必須認識到,小學生的實驗探究能力仍有待強化,若單純依靠學生自主學習,當遇到一些復雜的科學實驗時,很可能挫傷學生的學習積極性,降低學生的學習效率,不利于學生科學精神的培養。小組合作探究期間也極有可能出現偏離預期的現象,不僅會影響實驗探究成效,也會降低學生的學習熱情,難以推進小組實驗探究進程。教師遵循指導性原則開展科學實驗探究時,要仔細觀察學生參與實驗的情況,在恰當的時機為其提供指導,幫助其掃清思維上的認知障礙,給予其豁然開朗的學習體驗。但如何進行科學的指導,需要教師把握教學原則,不僅要把握適時、適度的關鍵性原則,還要從學生的思維視角出發,想學生所想,提高教學指導的有效性,而不是應付地給學生一些含糊的解釋。
三、小學科學實驗有效課堂構建策略
(一)通過實驗導入激發學生學習興趣
從以上教學原則出發,教師在組織科學實驗探究活動時,要想提高教學質量,應從總體上加以統籌規劃。課前導入環節的有效利用,能夠迅速吸引學生的注意力,激發學生的學習興趣,教師應把握好這一環節的教學設計,從實驗探究的角度出發,打造更具創新性的課堂導入環節。從以往小學科學的教學情況來看,課堂導入環節的設計缺乏趣味性和新穎性,導致學生的課堂學習狀態不佳,影響后續教學成效。而以實驗為路徑,對導入環節加以改進,是培養學生學習興趣的重要對策。
例如,在《材料的漂浮能力》這一內容教學中,其重難點是讓學生用實驗驗證材料的漂浮能力不同。為了有效激發學生動手實驗的興趣,在導入環節,教師可以創設情境,引導學生動手進行實驗,從而引出教學內容。教師可播放一段動畫影片,展示古人用木材造船的場景,同時提出趣味性的問題:“木材之所以能成為造船的材料,是因為可以漂浮在水面上,假如你是造船師,你會選擇哪些可以漂浮在水面上的物品來造船呢?”隨后,小組成員進行實驗探究,充分利用教師提供的實驗器材,依次驗證,最終獲得實驗成果。如此,實驗導入的形式能夠迅速活躍學生的學習氛圍,激發學生的學習興趣,為學生后續正式學習做好鋪墊。
(二)貼合生活實際促進學生實驗探究
除了在課前導入環節調動學生的學習興趣,教師還應嘗試從生活實際入手,促使學生積極開展探究活動。尤其對于小學生而言,其缺乏足夠的認知經驗,學習行為需要與生活實際相關聯,才能深入理解事物的本質,掌握科學實驗的精髓。從以往小學科學教學情況來看,學生在課上探究的能動性容易受外界客觀因素的影響,仍有待提升,而且教師所采取的實驗教學方法較為單一,影響了學生自主探究意識與探究能力的形成。為了解決這一問題,教師應從生活實際入手,迅速喚醒學生已有的生活經驗,以降低實驗探究難度。
例如,在《混合與分離》這一內容教學中,教學目標是讓學生理解一定量的不同物質在一定量水中的溶解情況,并掌握溶解速度的常見影響因素,能在學習過程中通過實踐操作,將一定特征和性能的混合物區分開來。為了拓展課上實驗探究的深度,在設計學習活動時,教師可從生活中常見的事物出發,布置一些簡單易行的實驗任務,從而促進學生主動探究。如將學生分成若干個小組,要求學生以小組為單位進行探究,看哪一組能夠讓冰糖在水中的溶解速度更快;或者教師提出實驗探究任務,讓學生判斷如何快速地將木屑與鐵屑分離。如此,關聯學生日常生活經驗設計實驗探究任務,更有利于提高學生的學習效果,真正實現深層遷移運用的目的。
(三)優化課外實驗,鞏固教學成果
教師應秉持開放性思維,融入課外實驗探究活動,從而鞏固實驗教學成效。適當地組織課外實驗活動能夠開闊學生的思維視野,有效鍛煉學生的科學精神,強化學生的科學實踐能力。對于小學階段的學生而言,他們對新奇的事物具有強烈的探究欲望,教師在利用課本進行教學的同時,可適當向外拓展,融入課外實踐活動,搭建豐富多樣的探究平臺。更重要的是,課外實驗活動的設計有利于學生鞏固課上所學知識,達到學以致用的目的。
例如,在《植物的生長》這一單元教學中,為了加強學生對課上所學知識的掌握,教師可設計一次課外實踐任務,要求學生以小組為單位調查家鄉現有的植物,嘗試分析每種植物的生長習性,并制作植物信息卡片。另外,為了強化學生實驗探究的能動性和獲得感,教師還可以設置豐富多樣的階梯性實驗探究任務,學生不僅要詳細了解本地植物的特征,還要梳理出與人們生活相關的植物類型,且小組內要制定調查計劃表,嚴格按照計劃依次開展實踐活動。
(四)優化實驗器材,提升學生的動手能力
在實驗探究過程中,實驗器材的重要性非常顯著,能夠為學生動手實踐操作提供有力支持。為了提高小學科學實驗課堂的有效性,教師要適當地對器材加以優化,鼓勵學生圍繞實驗內容自制實驗學具,進一步開展實驗探究活動,這對強化學生的動手實操能力極為有益,無形中奠定后續科學實驗探究的基礎。
例如,在《材料的導熱性》一課教學中,教師可以為學生布置小組合作實驗探究任務,讓學生運用現有的實驗器材展開探究,分析不同材料的導熱能力,對該課的理論知識有更深刻的理解。在此基礎上,教師可布置自制實驗器材的任務,要求學生結合實驗探究要求,嘗試利用本節知識,將一些常見材料充分利用起來,探索熱輻射實驗。在小組通力合作的過程中,學生反復交流、實踐,就地取材自制實驗器具,不僅能夠彌補實驗教學中材料不足的困境,而且能充分發散思維,強化動手實操能力,教學效果顯著。
(五)完善評價機制,做好總結反思
有效的實驗課堂離不開有效的教學評價。完善的教學評價機制能夠集中檢驗學生課堂學習成效,為教師后續調整教學方案提供支持。但是從以往小學科學實驗教學情況來看,教師對評價環節缺乏重視,未能進行有效反思,導致教學效果不理想。為了培養學生良好的科學素養,強化學生的實驗探究意識,教師應合理利用教學評價環節,幫助學生樹立起學習的自信心,增強學習動力。
例如,在《電的本領》一課教學中,教師可為學生安排簡單的實驗探究任務,讓學生結合所學知識,運用導線、燈泡等材料設計簡單的電路,并嘗試繪制電路圖。其間,教師隨時觀察學生的學習情況,及時對表現優異的學生進行表揚,指出其閃光點,以增強學生實驗探究的成就感。實驗探究結束后,教師可為學生發放實驗評價單,要求學生對實驗過程中自己的學習行為進行反思,總結亮點與不足之處,再將評價單交給小組成員,由小組成員給出客觀評價。然后,教師回收所有的評價單,總結學生課上的表現,以賞識的眼光看待學生,并給出積極且中肯的評價意見。如此,合理完善教學評價機制、優化評價對策、豐富評價主體的方式更有利于增強學生實驗探究的動力,提高實驗課堂教學成效。
四、結語
綜上所述,在新課標背景下,小學科學教育工作應著重關注學生關鍵能力與品質的培養,尤其在實驗教學中,應加大研究力度,積極探索課堂教學方法,打造更有質量、更有效率的教學空間。同時,教師應秉持科學建構原則,立足學生基礎學情科學規劃,利用實驗導入激發學生的學習興趣,優化實驗器材,完善評價機制,從多個維度改進實驗教學,為培養學生良好的科學精神、強化學生的實踐能力及綜合素質奠定堅實的基礎,在更多的學生心中種下科學的種子,使其從小便樹立為國家科技事業作貢獻的遠大志向。
(謝 "麗)