《優(yōu)化實驗材料 成就科學(xué)課堂》 論文

優(yōu)化實驗材料成就科學(xué)課堂【摘要】小學(xué)科學(xué)倡導(dǎo)探究式教學(xué)，讓孩子們親身經(jīng)歷以探究為主的學(xué)習(xí)活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的主要途徑。而探究式教學(xué)離不開實驗，一套好的實驗材料是學(xué)生解決科學(xué)問題、獲取科學(xué)知識、提高科學(xué)素養(yǎng)的重要載體。筆者認(rèn)為實驗材料的準(zhǔn)備應(yīng)從數(shù)字化、趣味化、結(jié)構(gòu)化、精致化、生活化五方面入手，為師生的探究保駕護(hù)航?！娟P(guān)鍵詞】實驗材料解決策略小學(xué)科學(xué)教育是一門“實驗性”的學(xué)科，學(xué)生要經(jīng)常使用大量的實驗器材，實驗材料是凝結(jié)著科學(xué)知識、內(nèi)容、技術(shù)的“知識載體”。以實驗材料為載體，引導(dǎo)學(xué)生開展探究活動，在活動中展開思維過程，理解科學(xué)的方法與原則。材料引起活動，當(dāng)我們使材料、學(xué)生、教師構(gòu)成一個相互作用的系統(tǒng)，就自然形成一個和諧的教與學(xué)的系統(tǒng)。一、問題呈現(xiàn)與簡析教育界流行一句話：“我看見了，但我可能忘記了；我聽到了，就可能記住了；我做過了，便真正理解了?！毙W(xué)科學(xué)是以觀察和實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，精心設(shè)計實驗，讓學(xué)生通過親身參加觀察和實驗活動獲得知識，是搞好小學(xué)科學(xué)實驗教學(xué)的關(guān)鍵。但在設(shè)計實驗時，經(jīng)常會出現(xiàn)學(xué)生實驗盒中的材料不夠精細(xì)，指向性不夠明確；實驗材料與教材知識不匹配，不利于科學(xué)結(jié)論獲得；實驗材料過于陳舊，學(xué)生操作存在一定難度等，這些材料問題都直接影響實驗教學(xué)效果，甚至導(dǎo)致實驗無法進(jìn)行。1.實驗材料“粗”，效果不明《金屬的熱脹冷縮》一課，意圖利用大頭針將鋼條兩端進(jìn)行固定，通過酒精燈加熱鋼條，借助大頭針的傾斜程度將鋼條的細(xì)微變化“放大”讓學(xué)生直接看到加熱的鋼條的“膨脹”。然而在實際操作中，由于大頭針對鋼條長度的控制難于把握、鋼條本身膨脹的效果十分細(xì)微，根本無法成功觀察到大頭針發(fā)生傾斜變化。2.實驗材料“偏”，準(zhǔn)確不夠《溶解的快與慢》研究“碾碎物質(zhì)顆粒大小是否能加快物質(zhì)的溶解”，教學(xué)時為學(xué)生準(zhǔn)備了方糖，采用對比實驗規(guī)范了水量、水溫、方糖等條件一致加以探究，但學(xué)生的探究出現(xiàn)了多種不同結(jié)果：1、碾碎的方糖和整塊方糖溶解的速度幾乎差不多；2、整塊的方糖比碾碎的方糖在水中的溶解速度甚至更快。由于方糖結(jié)構(gòu)松散，用其進(jìn)行研究效果欠佳，以致實驗結(jié)果與結(jié)論相悖。3.實驗材料“舊”，操作不易《怎樣得到更多的光和熱》一課，引領(lǐng)學(xué)生探究物體吸熱與物體的顏色、及物體受陽光照射角度關(guān)系的實驗，并將無物體的顏色、照射角度與升溫情況的實驗數(shù)據(jù)繪制成折線圖，從而進(jìn)行實證，獲得相應(yīng)科學(xué)概念。分組實驗中，使用傳統(tǒng)的紅液溫度計進(jìn)行測量，學(xué)生很難做到同時快速準(zhǔn)確地讀出每隔兩分鐘溫度計示數(shù)的變化。尤其改變照射角度后，溫度計的讀數(shù)更加不便。4.實驗材料“糊”，深度不當(dāng)《誰能溶解一些物質(zhì)》主要通過比較食鹽、沙、面粉在水中變化的不同，發(fā)現(xiàn)溶解的主要特征。此時課堂上就忌材料“繁”，如果準(zhǔn)備過多的物質(zhì)就會使教學(xué)活動時間緊張，也不利于學(xué)生整理自己所獲取的感性認(rèn)識，從而深入分析上升為理性認(rèn)識。上課前有三步曲，一是理解教材，設(shè)計教學(xué)方案；二是制作課件；三是準(zhǔn)備實驗材料。材料的選擇確實很大程度上決定了學(xué)生探究的方向以及對探究過程體驗的深淺。二、解決策略與實施“工欲善其事，必先利其器”合適的科學(xué)實驗材料是順利進(jìn)行探究活動、提高實驗教學(xué)效果的必要條件和重要保證，如何讓使實驗材料真正成為促進(jìn)學(xué)生解決科學(xué)問題、獲取科學(xué)知識、提高探究能力的載體。筆者將從實驗材料數(shù)字化、趣味化、結(jié)構(gòu)化、精致化、生活化五大方面闡述，在探究式教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)如何準(zhǔn)備這些材料，為師生探究式教學(xué)保駕護(hù)航。1、實驗材料數(shù)字化——直掛云帆濟(jì)滄海科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：科學(xué)探究要培養(yǎng)學(xué)生的實證意識。在探究實驗過程中，數(shù)據(jù)是對事物、現(xiàn)象進(jìn)行定量、定性分析的基礎(chǔ)。在實際探究過程中，部分實驗收集數(shù)據(jù)存在一定難度而不免使我們的教學(xué)受阻。而數(shù)字化就是將許多復(fù)雜多變的信息轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢远攘康臄?shù)字、數(shù)據(jù)，因此，數(shù)字化實驗材料能以外顯的實驗數(shù)據(jù)攻破許多傳統(tǒng)材料無法達(dá)成的功效。當(dāng)今時代是信息化時代，而信息的數(shù)字化也越來越為研究人員所重視，在我們的科學(xué)教學(xué)中，引入數(shù)字化材料，實現(xiàn)更多數(shù)字化測量，無疑可以使我們實驗教學(xué)事半功倍。2、實驗材料趣味化——心有靈犀一點通通過實驗材料趣味化，便可將“趣”輕松與“理”相結(jié)合，趣理結(jié)合的課堂也正是我們教育的一大特點。如教學(xué)《空氣的熱脹冷縮》，為學(xué)生準(zhǔn)備了注射器、洗潔精、氣球皮等試驗材料，探究中學(xué)生發(fā)現(xiàn)“注射器推桿在受熱受冷的過程中發(fā)生位移變化、洗潔精泡沫在受冷受熱過程中發(fā)生膨脹、伸縮等變化”，異常興奮，多樣的探究無疑幫助學(xué)生獲得了一致的認(rèn)識——空氣熱脹冷縮。3、實驗材料結(jié)構(gòu)化——大珠小珠落玉盤科學(xué)教學(xué)要以建構(gòu)主要科學(xué)概念為主線，以結(jié)構(gòu)化的活動為構(gòu)建概念的載體，引導(dǎo)學(xué)生在具體的活動中開展思維過程，理解科學(xué)的方法與原則，形成更上位、更抽象的科學(xué)思想與觀念。而結(jié)構(gòu)化的活動當(dāng)然有賴于結(jié)構(gòu)化的實驗材料。結(jié)構(gòu)化的實驗材料使學(xué)生的探究活動結(jié)構(gòu)化，科學(xué)課堂也因結(jié)構(gòu)化活動為載體，豐富了學(xué)生的科學(xué)認(rèn)知。相信常此以往，學(xué)生定能夠通過探究建構(gòu)核心概念，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)也將不斷提升。4、實驗材料精致化——柳暗花明又一村精致，所謂精巧細(xì)致、細(xì)密。打造精致的課堂教學(xué)也是我們蘇北教學(xué)的一大特點。很多時候，我們難免因?qū)嶒灢牧系牟痪珎涠霈F(xiàn)異樣的結(jié)果，或?qū)嶒灲Y(jié)果不能直觀說明問題，最終無益于學(xué)生科學(xué)概念的建構(gòu)。所以說，我們需要依托精致化的實驗材料，方能達(dá)成精巧、細(xì)密的實驗教學(xué)。傅科擺實驗是證明地球自轉(zhuǎn)的著名實驗，學(xué)生對此實驗的興趣也是極高的，然而實際操作起來比較困難。隨著底盤的不斷轉(zhuǎn)動，擺要么很容易打在鐵架上，要么就是跟隨底盤偏轉(zhuǎn)，通過實驗無法直接證明地球在自轉(zhuǎn)。要使這一現(xiàn)象得到解決，必須從改進(jìn)實驗材料入手。于是我親自制作教具，用滾軸原理將大小不同的兩個圓盤進(jìn)行組合，使其能平穩(wěn)靈活轉(zhuǎn)動，并將上層的小圓盤近360份的等分，并做好標(biāo)記，其次，用不銹鋼條焊接了一個三角鐵架置于圓盤之上，高度適中。最后在三腳架上安裝單擺。這樣一來，傅科擺實驗操作平穩(wěn)，學(xué)生便可以直觀地找到地球自轉(zhuǎn)的證據(jù)了。在“地球”單元，抽象的天文知識教學(xué)往往都需要借助精致的材料架構(gòu)有效的模型，方能突破難點，幫助學(xué)生理解教學(xué)難點。精致化的實驗材料，可使科學(xué)教學(xué)中的實踐難點于無形中不攻自破，那么在實驗材料上多花幾分心思自然是值得的！5、實驗材料生活化——驀然回首卻在燈火闌珊處

在教學(xué)中，通過教師的以身示教，引入各種生活中的材料作為探究材料，幫助學(xué)生建構(gòu)生活與科學(xué)緊密相連的意識，幫助他們不斷擴(kuò)展對周圍世界科學(xué)現(xiàn)象的體驗，并豐富他們的學(xué)習(xí)經(jīng)歷。

《運(yùn)動與摩擦力》教學(xué)中，我為學(xué)生提供了光滑的鐵筷子和粗糙些的竹筷子，讓學(xué)生分別用兩種不同的筷子夾取細(xì)小的物體，并用同一種筷子夾取粗糙程度不同的物體。這樣的實驗探究簡單易行，學(xué)生獲得體驗后，很容易產(chǎn)生問題，夾取物體的難易程度是否因產(chǎn)生的摩擦力不同而引起的，為后續(xù)探究埋下伏筆。將生活中隨時可取的物件巧變?yōu)檫M(jìn)行科學(xué)探究的實驗材料，既便于師生的收集、使用，更重要的是拉近了科學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生感到“瓶瓶罐罐當(dāng)器材，拼拼湊湊做實驗”的樂趣，感受到實驗來源于生活，貼近于生活，使學(xué)生了解到并不是只有實驗室中的高精儀器才能做實驗，并不是科學(xué)家才能做實驗。巧選生活中的材料，可將科學(xué)課中的實驗落到實處，何樂而不為呢？如果把師生的探究比作通往知識殿堂的一葉扁舟，那么實驗材料就是那原木，它需要我們精心打造，方能成形，才能載著我們駛向共同的科學(xué)夢！當(dāng)然實驗材料的呈現(xiàn)技巧、規(guī)范實驗操作都會影響探究成果，這都需要我們在實踐中不斷探尋、不斷創(chuàng)新——有材有料，精心烹煮濃厚科學(xué)味。參考文獻(xiàn)