〔摘" "要〕" 本文以陶行知“教學(xué)做合一”理論為指導(dǎo),在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中實(shí)施優(yōu)化導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)順序、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)以及優(yōu)選拓展實(shí)驗(yàn)等策略,以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)效率,保障實(shí)驗(yàn)安全,提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),更好地實(shí)現(xiàn)教師在“做中教”、學(xué)生在“做中學(xué)”的目的。
〔關(guān)鍵詞〕" 小學(xué)科學(xué);“教學(xué)做合一”;實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化策略
〔中圖分類號(hào)〕" G424" " " " " " " " 〔文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼〕" A" " " " "〔文章編號(hào)〕" 1674-6317" " (2025)" 10" " 089-091
陶行知先生的《教學(xué)做合一》一文指出:事怎樣做就怎樣學(xué),怎樣學(xué)就怎樣教;教的法子要根據(jù)學(xué)的法子,學(xué)的法子要根據(jù)做的法子。而科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)也倡導(dǎo)以探究和實(shí)踐為主的多樣化學(xué)習(xí)方式,讓學(xué)生主動(dòng)參與、動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn),經(jīng)歷科學(xué)探究以及技術(shù)與工程實(shí)踐的過(guò)程。因此,陶行知先生的“教學(xué)做合一”理念與科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)的課程教學(xué)理念高度契合,均強(qiáng)調(diào)了“做”在教學(xué)中的核心地位。教與學(xué)都要與“做”相結(jié)合,教師的教不是簡(jiǎn)單地傳授知識(shí)而是在“做中教”,學(xué)生的學(xué)也不是被動(dòng)地接受知識(shí)而是在“做中學(xué)”。因此,科學(xué)教學(xué)活動(dòng)中最能體現(xiàn)“做”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)就必須被重視起來(lái),放到核心的位置。
由于時(shí)代在不斷發(fā)展,教材中的科學(xué)實(shí)驗(yàn)也往往會(huì)出現(xiàn)滯后性,不能勝任科學(xué)教學(xué)活動(dòng)。因此,對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化,使其更好地實(shí)現(xiàn)“做中教”“做中學(xué)”的作用,就應(yīng)成為科學(xué)教師的教科研目標(biāo)。
筆者通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,認(rèn)為可以從多方面優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)。下面就以教科版科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課為例,具體闡述。
一、優(yōu)化導(dǎo)入實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
(一)引入生活實(shí)例
《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)(2022年版)》倡導(dǎo)設(shè)計(jì)學(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的科學(xué)活動(dòng),創(chuàng)設(shè)愉快的教學(xué)氛圍,保護(hù)學(xué)生的好奇心。而引入與學(xué)生生活密切相關(guān)的科學(xué)現(xiàn)象或?qū)嵗钅芗ぐl(fā)學(xué)生的好奇心和探究欲望。比如在教學(xué)教科版科學(xué)六年級(jí)下冊(cè)《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課時(shí),教材原聚焦導(dǎo)入環(huán)節(jié)是觀察火柴燃燒的圖片,分析其是否產(chǎn)生新物質(zhì),發(fā)生了怎樣的變化。但在現(xiàn)實(shí)生活中,現(xiàn)在的學(xué)生已經(jīng)接觸不到火柴了,缺少使用火柴的生活經(jīng)驗(yàn)。該如何讓學(xué)生進(jìn)行火柴燃燒的變化分析呢?于是,筆者在教學(xué)時(shí)將聚焦導(dǎo)入部分優(yōu)化為讓學(xué)生利用棉花糖機(jī)進(jìn)行制作棉花糖的實(shí)驗(yàn)。這個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程是每個(gè)學(xué)生都接觸過(guò)且喜聞樂(lè)見(jiàn)的生活實(shí)例,教學(xué)氛圍立刻變得愉快歡樂(lè)起來(lái),因?yàn)橄矚g“做”,所以學(xué)生的好奇心和探究欲望大大增強(qiáng),學(xué)得也更認(rèn)真。
(二)注重內(nèi)在關(guān)聯(lián)
導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)的作用是要將學(xué)生最大限度地吸引到本課的教學(xué)中來(lái),因此對(duì)它的選擇一定要和教材有著密切的內(nèi)在關(guān)聯(lián),這樣才能將學(xué)生引導(dǎo)到正確的探究方向上。比如教學(xué)《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課時(shí),為什么要選擇“制作棉花糖”而不用“點(diǎn)燃火柴”作為導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)?zāi)兀砍酥谱髅藁ㄌ鞘菍W(xué)生喜聞樂(lè)見(jiàn)的生活事例外,還因?yàn)橹谱髅藁ㄌ呛捅菊n的主要探究實(shí)驗(yàn)“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”有著密切的內(nèi)在關(guān)聯(lián)。通過(guò)相互關(guān)聯(lián)的兩個(gè)實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生更深刻全面地觀察到糖由物理變化到化學(xué)變化的現(xiàn)象,更利于教師在“做”中教。
(三)引發(fā)認(rèn)知沖突
科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)要求突出學(xué)生的主體地位,利用學(xué)校、家庭、社區(qū)的各種資源,創(chuàng)設(shè)良好的學(xué)習(xí)情境,設(shè)計(jì)適宜的探究問(wèn)題,引發(fā)學(xué)生的認(rèn)知沖突,激發(fā)其積極思考。因此,優(yōu)秀的導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)必定會(huì)帶給學(xué)生適當(dāng)?shù)恼J(rèn)知沖突,從而激發(fā)學(xué)生的思維活力。讓學(xué)生既動(dòng)手又動(dòng)腦才是一種積極體驗(yàn),才是真正經(jīng)歷科學(xué)探究。比如在制作棉花糖這個(gè)導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)中,大多數(shù)學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的棉花糖是否屬于新物質(zhì)就有著一定的認(rèn)知沖突。教師于是提出了“在實(shí)驗(yàn)中你看到什么現(xiàn)象?有沒(méi)有新物質(zhì)產(chǎn)生?”的簡(jiǎn)單問(wèn)題。學(xué)生帶著問(wèn)題做實(shí)驗(yàn),任務(wù)明確,思維活力被激發(fā)出來(lái),學(xué)習(xí)熱情更加高漲。
二、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)順序,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率
(一)理順邏輯關(guān)系
合理的實(shí)驗(yàn)順序能夠遵循科學(xué)研究的邏輯,使各個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系更加清晰有序,有助于學(xué)生更好地理解和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果。比如《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課,按照教材的原有教學(xué)順序是:首先聚焦導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)“火柴的燃燒”,然后是“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn),最后是“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn),知識(shí)點(diǎn)的連貫性差,割裂感強(qiáng)。筆者將聚焦導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)改為制作棉花糖,把第二個(gè)實(shí)驗(yàn)調(diào)整為“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”,最后安排“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn),由探究白砂糖的物理變化到探究白砂糖的化學(xué)變化再到探究加熱糖的蠟燭燃燒時(shí)的變化,這就更符合知識(shí)的邏輯順序,使實(shí)驗(yàn)做得更加緊湊有序,關(guān)系更加清晰,便于學(xué)生理解和掌握。
(二)節(jié)約時(shí)間成本
恰當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)順序安排可以使研究進(jìn)程更加緊湊和連貫,減少因等待或重復(fù)準(zhǔn)備而浪費(fèi)時(shí)間,加快實(shí)驗(yàn)探究的進(jìn)度。比如在《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課中將“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)提前,然后安排“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn),就是根據(jù)本課實(shí)驗(yàn)多、時(shí)間少的具體情況來(lái)調(diào)整的。因?yàn)樵谟孟灎T加熱白砂糖實(shí)驗(yàn)的同時(shí),學(xué)生可以明顯地觀察到蠟燭發(fā)光發(fā)熱、蠟燭熔化變短、產(chǎn)生炭黑等一系列“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中的現(xiàn)象,稍加整理分析就可以順勢(shì)得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,這些實(shí)驗(yàn)就不必再次重復(fù)進(jìn)行,從而大大節(jié)約了時(shí)間成本,提高了教學(xué)效率。
(三)實(shí)驗(yàn)由扶到放
實(shí)驗(yàn)順序的調(diào)整,一般先從相對(duì)簡(jiǎn)單、易于操作和控制的實(shí)驗(yàn)開(kāi)始,讓學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)方法,再逐步過(guò)渡到更復(fù)雜和精細(xì)的實(shí)驗(yàn)。這樣有助于學(xué)生積累經(jīng)驗(yàn)和建立信心,在“做”中學(xué)得更扎實(shí)。比如,將“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)調(diào)整在“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)之前,還有一個(gè)原因就是“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)比較簡(jiǎn)單,就是單獨(dú)觀察白砂糖被加熱時(shí)的變化現(xiàn)象。在教師指導(dǎo)下,學(xué)生可以輕松有序地觀察、記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,判斷有無(wú)新物質(zhì)產(chǎn)生。當(dāng)學(xué)生掌握了實(shí)驗(yàn)的方法流程后,教師再由扶到放,讓學(xué)生獨(dú)立完成復(fù)雜的“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”的系列實(shí)驗(yàn):蠟燭燃燒變短、蠟燭燃燒發(fā)光發(fā)熱、蠟燭燃燒產(chǎn)生炭黑、蠟燭燃燒產(chǎn)生水、蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳、蠟燭燃燒產(chǎn)生“白煙”。由于學(xué)生有了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ),雖然后面的實(shí)驗(yàn)難度有所提升,但他們也能夠有序完成,提高了自主實(shí)驗(yàn)的能力。
三、優(yōu)化實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié),使實(shí)驗(yàn)更快更安全更簡(jiǎn)化
(一)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置,縮短實(shí)驗(yàn)時(shí)間
在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi),為了加快探究實(shí)驗(yàn)的時(shí)間,我們往往可以采用更便捷的實(shí)驗(yàn)裝置。比如在“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中,教材讓學(xué)生使用蠟燭加熱不銹鋼勺子中的白砂糖。由于不銹鋼勺子比較厚,加上學(xué)生手持加熱,勺子總是晃動(dòng),不能準(zhǔn)確地落在蠟燭的外焰上。所以,加熱讓白砂糖發(fā)生變化直到最后變成黑色固體,實(shí)驗(yàn)的時(shí)間會(huì)變得很長(zhǎng),直接影響到了教學(xué)進(jìn)程。針對(duì)實(shí)驗(yàn)的不足,筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改進(jìn)優(yōu)化,創(chuàng)新性地用一根鋁絲,將其一端做成一個(gè)圓環(huán),蒙上一層鋁箔紙代替不銹鋼勺子;將鋁絲的另一端插在木質(zhì)底座上,變成一個(gè)可以上下調(diào)節(jié)高低的獨(dú)腳架(見(jiàn)右圖)。
實(shí)驗(yàn)時(shí),把白砂糖放在鋁絲圓環(huán)的鋁箔紙上,將蠟燭放在木頭底座上,調(diào)整獨(dú)腳架的高度,確保蠟燭火焰的外焰在鋁箔紙上加熱。使用這個(gè)改進(jìn)裝置,實(shí)驗(yàn)時(shí)間只需原來(lái)的三分之一,使實(shí)驗(yàn)更快速,易操作。
(二)選用安全材料,保障學(xué)生安全
實(shí)驗(yàn)材料的選擇,不單單要考慮到實(shí)驗(yàn)的成功率,保障學(xué)生的安全性更是教師首要考慮的因素。比如在“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)中,教材讓學(xué)生使用蠟燭加熱不銹鋼勺子中的白砂糖,就存在著安全隱患。首先,不銹鋼勺子容易導(dǎo)熱,長(zhǎng)時(shí)間加熱會(huì)使勺柄燙傷實(shí)驗(yàn)的學(xué)生;其次,學(xué)生手持加熱的勺子很容易燙傷組員,燙壞桌上的實(shí)驗(yàn)器材;第三,學(xué)生在點(diǎn)燃蠟燭時(shí),由于沒(méi)有經(jīng)驗(yàn),拿著普通打火機(jī)頭朝下點(diǎn)燃蠟燭,打火機(jī)的火苗上揚(yáng),燙痛了好幾個(gè)學(xué)生的手,嚇得他們不敢再用打火機(jī)了。這些看起來(lái)很小的細(xì)節(jié)問(wèn)題往往存在著隱患,阻礙著實(shí)驗(yàn)的正常進(jìn)行。因此,筆者選用鋁箔紙和鋁絲做成獨(dú)角支架作為實(shí)驗(yàn)材料加熱白砂糖,同時(shí),為了防止普通打火機(jī)往下點(diǎn)燃蠟燭時(shí)燙傷手,改用了噴射式的防風(fēng)打火機(jī)來(lái)點(diǎn)火,使學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)的安全性得到保障。
(三)簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)步驟,減輕師生負(fù)擔(dān)
去除煩瑣的操作環(huán)節(jié),減少不必要的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備工作,可使實(shí)驗(yàn)更方便高效。比如在“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)中,有一個(gè)將玻璃片放在蠟燭火焰上加熱得到炭黑的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。按照教材的安排,這個(gè)環(huán)節(jié)是要單獨(dú)準(zhǔn)備的,需準(zhǔn)備載玻片,為了防止?fàn)C傷還要準(zhǔn)備試管夾。但這個(gè)實(shí)驗(yàn)操作步驟其實(shí)是可以簡(jiǎn)化的。當(dāng)學(xué)生進(jìn)行“加熱白砂糖產(chǎn)生新物質(zhì)”實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí),鋁箔紙支架的背面就有了蠟燭燃燒產(chǎn)生的炭黑。此時(shí)教師只要把支架翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái),提問(wèn):“鋁箔紙背面的黑色物質(zhì)是怎么產(chǎn)生的?”再提示學(xué)生用餐巾紙擦一下再觀察,學(xué)生馬上就可以知道這些炭黑是蠟燭燃燒產(chǎn)生的新物質(zhì),因?yàn)殇X箔紙被擦過(guò)后又恢復(fù)了鋁箔的銀白色。這樣就可以簡(jiǎn)化一個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),而且實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)只要把鋁箔紙取下扔掉即可,省去了清洗勺子的麻煩,在提高實(shí)驗(yàn)效率的同時(shí),又減輕了教師的負(fù)擔(dān)。
四、優(yōu)選拓展實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生素養(yǎng)
(一)深化對(duì)知識(shí)的理解
優(yōu)化選擇拓展實(shí)驗(yàn)作為課堂實(shí)驗(yàn)的補(bǔ)充,可以讓學(xué)生在面臨新的問(wèn)題和挑戰(zhàn)時(shí),運(yùn)用已有的知識(shí)化解,并嘗試采用新的方法和思路來(lái)解決。這種積極的探索過(guò)程,能夠培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考、創(chuàng)新解決問(wèn)題的能力,促使他們不是被動(dòng)地接受知識(shí),而是主動(dòng)地深化對(duì)課堂知識(shí)的理解。
比如在“蠟燭燃燒產(chǎn)生新物質(zhì)”的實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是否產(chǎn)生了新的物質(zhì)已經(jīng)能夠很輕松地進(jìn)行判斷和分析。為了能深化學(xué)生對(duì)這方面知識(shí)的理解,筆者特意為學(xué)生準(zhǔn)備了一個(gè)“隔空點(diǎn)火”的拓展實(shí)驗(yàn):蠟燭在熄滅的瞬間,產(chǎn)生了一股“白煙”,馬上用打火機(jī)的火苗靠近“白煙”,火苗就順著白煙又把蠟燭芯點(diǎn)燃了。教師順勢(shì)提出問(wèn)題:“白煙是蠟燭燃燒產(chǎn)生的新物質(zhì)嗎?”學(xué)生對(duì)此展開(kāi)了激烈的爭(zhēng)論,都嘗試用自己所學(xué)的知識(shí)解釋這個(gè)有趣的現(xiàn)象,使學(xué)習(xí)熱情達(dá)到了高潮。最后,筆者通過(guò)視頻介紹讓學(xué)生知道,“白煙”其實(shí)是氣體的蠟受冷凝結(jié)成微小顆粒飄浮在空中而形成的,并不是新物質(zhì),這才讓學(xué)生停止了爭(zhēng)論。這個(gè)拓展實(shí)驗(yàn)既開(kāi)闊了學(xué)生的眼界,又深化了他們對(duì)知識(shí)的理解,讓學(xué)生永生難忘。
(二)發(fā)展學(xué)生思維
高年級(jí)學(xué)生在教師指導(dǎo)下已經(jīng)具有一定的辯證思維能力,認(rèn)識(shí)到事物是不斷發(fā)展和變化的,不能用靜止、孤立的觀點(diǎn)看待,而要以動(dòng)態(tài)、發(fā)展的眼光分析和理解。精心選擇的拓展實(shí)驗(yàn)往往可以補(bǔ)充課本實(shí)驗(yàn)在思維發(fā)展上的不足。
比如在《發(fā)現(xiàn)變化中的新物質(zhì)》一課最后的研討環(huán)節(jié),學(xué)生通過(guò)研討知道變化產(chǎn)生的新物質(zhì)有的對(duì)生活有益,有的對(duì)生活有害。他們一致認(rèn)為鋼鐵生銹對(duì)生活只有害處,于是教師給學(xué)生優(yōu)選了一個(gè)解剖暖寶寶的拓展實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn),學(xué)生了解到暖寶寶就是利用鐵粉快速生銹產(chǎn)生熱量的,從這個(gè)角度看,鐵生銹對(duì)生活也是有益的,這樣學(xué)生的思維就產(chǎn)生了矛盾。在此基礎(chǔ)上,教師順勢(shì)引導(dǎo)學(xué)生:“變化產(chǎn)生的新物質(zhì)對(duì)生活有益還是有害是相對(duì)的,我們更應(yīng)該用辯證的思維看待事物。”這樣的安排,相比教材的要求更科學(xué),也更能使學(xué)生的思維得到發(fā)展。
(三)聯(lián)系生活實(shí)際
拓展實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際緊密聯(lián)系,不僅能夠提高學(xué)生的知識(shí)運(yùn)用能力,還能培養(yǎng)他們的觀察、思考和解決實(shí)際問(wèn)題的能力,使科學(xué)知識(shí)真正融入學(xué)生的日常生活中,為其未來(lái)的生活和學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
陶行知先生的“教學(xué)做合一”理念為現(xiàn)代教育提供了重要的指導(dǎo)方向。教師應(yīng)在教學(xué)過(guò)程中積極踐行,讓學(xué)生在“做”中獲取知識(shí)、培養(yǎng)能力、提升素養(yǎng),真正激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性;讓教師在“做”中厘清教學(xué)思路、提高效率、有所創(chuàng)新,教得更加科學(xué)合理。
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