浙江省青田县城东实验小学 323900
摘 要:实验教学是小学科学教学中的重点内容,实验材料则是学生开展科学实验的物质载体。教师要基于具体的实验内容为学生合理选择实验材料,具体而言,要就地取材,选择生活化实验材料;突显探究,选择科学性实验材料;化繁为简,选择简便化实验材料,以此促进学生开展高效化的科学实验探究活动。
关键词:小学科学 实验材料 选择
小学科学是一门探究性很强的课程,需要一定的实验来辅助教学,如果脱离了实验教学,科学课程将失去其原本的活力。开展科学实验教学是一个系统化的过程,实验前应做好材料准备工作,这是确保实验顺利进行的基础。如果在实验开始之前没有准备好所需材料,学生在实验时会因为材料不足而手忙脚乱,这样不仅不利于实验的顺利开展,还会降低学生的积极性,学生也无法体验到实验和探究的兴趣,实验教学也无法起到提升学生科学素养的目的。实验材料是为学生的科学实验服务的,因此,教师要基于具体的实验内容为学生合理选择实验材料,以此促进学生开展高效化的科学实验探究活动。
一、就地取材,选择生活化实验材料
日常生活中的一些材料是小学生开展科学实验的有效材料,因此,教师在给学生准备科学实验材料时,可以在生活中就地取材。
1.选择学生熟悉的生活材料。《科学课程标准》指出,小学科学教学应结合学生已有认知开展教学活动,以增强学生的感知力和理解能力。因此,在科学实验教学中材料选取时,最好选择学生熟悉的物品,或是从学生熟悉的环境、生活中选择实验材料。
例如,在教学《沉浮与什么因素有关》这一课时,教师可以选用学生生活中常见的材料,比如小石块、泡沫、螺丝、橡皮、萝卜等。由于学生对这些材料非常熟悉,对这些材料的重量、材质也非常了解,利用这些材料开展实验教学更容易启发学生的思考,比如学生会思考物体在水中沉浮是否与其大小、重量、体积等有关系。
选择生活化材料除了能启发学生思考,还能拉近学生与科学探究之间的距离。学生使用这些熟悉的材料开展实验活动,能够降低对科学的敬畏感,让他们觉得科学并不是遥不可及的,而是可以触碰的,就发生在我们身边。加上教师的适时引导,能够培养学生留心观察生活、探究生活的好习惯。有助于帮助学生观察生活中的科学现象,提出科学质疑,并运用科学知识解答疑问,这也是小学科学教学的最终目标。
2.选择普遍化的生活材料。教师在选择材料时,可以选择一些普遍度较高的材料,这样,就能够有效地促进学生高效地完成科学实验。
例如,在教学《声音是怎样传播的》这一课时,教师可以选择一次性纸杯、棉线作为材料,让学生开展“制作土电话”的实验,这样取材很方便,实验效果也很好。再如,在设计“面粉是否溶于水”这个实验时,教师可以使用筷子来代替实验中的玻璃棒、用塑料杯来代替烧杯、用餐巾纸来代替滤纸,这样一方面减少了实验损耗,另一方面也能让学生感受到科学的普通性,其实科学并没有那么神秘,而是发生在我们身边的生活现象,我们用生活中的材料也能开展科学实验。
3.引导学生自己准备实验材料。生活中很多材料都能作为科学实验的材料,将这些材料搜集起来用于实验教学能够达到事半功倍的效果。教师一个人的力量是有限的,因此,可以发动学生一起去搜集实验材料,这样能够有效拓展材料搜集渠道。
例如,在教学《传热比赛》时,实验需要用到三只大小差不多的塑料勺子、木勺子和铁勺子。教师完全可以让学生自己准备这些材料,然后带到课堂上借助这一些材料进行实验探究。学生自己准备的材料越多,越能得出更具说服力的实验结论。
二、突显探究,选择科学性实验材料
小学生在科学实验中是需要进行科学探究的,因此,教师要突显科学实验教学的探究性,要为学生选择科学性的实验材料。
1.选择实证性实验材料。对于科学实验而言,作为具体的探究活动,其典型本质就是实证性。科学的典型特征就是证据性,在实验过程中观察到的事实,获取到的相关数据都是强有力的实证。在教学的过程中,教师应当引导学生基于观察和测量获取相关数据,以此实现对科学事实或者假设的验证。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆但是对于一部分实验材料来说,由于缺少科学性的原因,比较容易引发无效探究,这也成为广大一线科学教师的所关注的主要问题之一。
例如,在教学《金属能热胀冷缩吗》这一内容时,教材中所展示的实验基本都是金属在经过热胀冷缩之后的结果,学生并不能够直观的感受这一过程。为了有效弥补教材的缺陷,借助视频的方式向学生再现热胀冷缩的这一过程,使学生能够获得直观的具象化的感知,以此体现科学的真实性。首先在高清微距摄像头的摄录之下,在保证图像清晰度的同时,尽可能放大铜条之间的缝隙,这样学生就能够非常清晰地观察到,受热的铜条和另一根铜条之间逐渐拉近距离的过程,直至触碰到一起。其次,还可以借助联通电路的原理,首先将两根铜条连接于同一个完整的电路中,与此同时,配置集成电路报警器以及扬声器,以此将电路联通之后的信息尽可能地以声音的方式向学生进行传达。最后,向学生展示给铜棒加热之后能够发现其长度有所增加。当然,在以上的实验中还可以以其它金属材质对铜条进行替换,这样便可以更全面地展示其他金属热胀冷缩的过程。以此证明很多金属都存在这一典型特征,体现科学的严谨性。
2.选择操作性实验材料。教师在对实验材料进行选择时,同时还应当兼顾学生的已有水平。对于小学生来说,其动手操作能力相对薄弱,实验技能也有欠成熟,由此应选择适合于小学生操作的实验材料,并基于此设计难度适中的实验方案,有效避免过于复杂的实验材料以及难度较高的实验过程,既节省了宝贵的课堂时间,同时也使学生能够在适度的难度挑战中,展开动手操作和探究活动,可以在相对较短的时间内迅速把握知识,完善技能,全面提升课堂教学成效。
例如,在教学《做框架》这一内容时,其实验涉及到正方体框架的制作,这就要求学生在课下准备大量的竹筷,以便于现场制作的过程。在每一次活动开始之前,教师都需要对捆绑的方法展开细心的指导,由此必然会耗费过多的宝贵课堂时间。通过这一过程可以发现选择竹筷具有一定的实验局限性,应对此进行改进。对于这一问题,笔者尝试了多种材料,比如塑料吸管等等,最终笔者通过的仔细研究,发现教具中的正方体塑料棒非常适合这一实验过程。既便于组装,同时加固斜杆时难度也不会过大,能够有效地提升实验效率,使学生可以在有限的时间内进行多次捆扎实验,并针对实验数据展开分析,对捆扎的方法进行比对,有助于更深层面的研究。
3.选择开放性实验材料。学生是存在个性差异的,他们在科学探究的过程中有不同的学习需求,“学为中心”的小学科学课堂就是要促进每一位学生在科学学习中的自主发展。但是,现在很多教师在小学科学课堂教学中,给学生提供的科学探究材料往往缺乏开放性,这样,就不能够有效地引导学生进行开放化的思维,从而造成学生在科学课堂上科学探究的低效化。在小学科学课堂教学中,教师要善于根据教学内容为学生选择具有开放性的探究材料,这样,才能引导每一位学生参与到科学探究中来。
例如,在引导学生探究“溶解”这一概念时,我首先给学生演示了把白糖放在温水中溶解的过程,然后提问:“水中的白糖怎么不见了,这一些白糖颗粒跑到哪里去了呢?”在此基础上,我引入“溶解”的概念。然后,我让学生在红糖、食盐、味精、食用油、奶粉、胡椒粉等材料中选择二至三样材料进行探究活动,?这样,不同的学生选择了不同的探究材料,他们在利用这一些探究材料进行探究的过程中顺利地得出了溶解的概念。
以上案例中,正是因为教师给学生提供的实验材料具有开放性,因此,不同的学生可以根据自己的爱好和兴趣特点选择相应的探究材料开展实验探究活动。小学生这样的科学学习和科学探究才是高效化的。
三、化繁为简,选择简便化实验材料
教师在准备实验材料时,要善于化繁为简,这样,才能提升实验教学的整体效率,同时,不给自己带来过重的工作负担。
1.选择典型化实验材料。很多教师在准备实验材料时,都是按照教学清单上的名目随意准备,这种材料准备方式不具备科学的严谨性。事实上,同一类别、名称的材料也会有很大的区别,比如形状不同、吸水性不同等,这些也会影响实验效果。因而,选择典型性材料是非常必要的,典型性材料往往能起到“一材多用”的效果。教师可以通过典型材料的选择和运用来增强实验效果,将科学原理更好地表达出来。另外,典型性材料准备还应遵循“少而精”的原则,如果材料准备得过多可能会导致学生关注点转移,无法专注于实验探究。
例如,在教学《测量水的温度》这一课时,很多教师都是提前准备好很多材料,如冷水、热水、茶水、糖水、红墨水等等,让学生自主选择材料进行探究。虽然学生表现出很高的探究性,实验课堂十分热闹,但实际上,过多的材料分散了学生的关注点,也增加了探究难度,无形中给学生制造了思维困惑,探究效果并没有达到预期目标。其实,教师可以只提供红墨水和热水袋两个结构性比较强的材料,学生能够将所有精力集中在这两样材料上,进行推进性探究,所起到的探究效果也更好一些。
2.选择已有的实验材料。在实验材料准备时,教师可以采取借鉴法,借鉴他人经验,比如到兄弟学校参观,或是观看一些实验材料准备的网上视频等;还可以采取引进法,邀请一些优秀的教师来校介绍经验,从中吸取材料准备的技巧。
例如,在设计“摆的研究”实验时,课本中的实验设计并不能起到很好的实验效果。教师可以在网络上观看一些教学课件,吸取其中一些经验改进实验材料。如,可以加长铁架台的横杆,这样能解决实验材料的问题,起到更好的实验效果。通常,学校的科学实验室还有一些其他学科的实验材料,教师也可以将这些材料利用起来。比如烧杯、酒精灯、温度计、放大镜等,这些材料都是很常用的材料,取用起来很方便。与科学实验课配套的工具箱中也有一些仪器材料,教师可以结合实验内容合理取用。教师在准备实验材料时,还应将实验的合理损耗考虑在内,并购置妥当,以备使用。
综上所述,实验材料选择是确保科学实验能顺利开展的前提,对提高实验探究效果有着重要作用。科学教师应重视实验材料选择,同时通过在生活中搜集材料、自主改进材料等方式来丰富材料内容。只要教师用心经营,实验材料一定会更加齐全,学生的实验探究兴趣会越来越高,科学实验课堂也一定会更加精彩,更加高效。
参考文献
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[2]陈修山 小学科学探究材料的有效选择策略[J].吉林教育,2017,(10)。
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[4]杜应和 基于学生视角,选择实验材料[J].小学教学参考,2016,(12)。
论文作者:叶小飞
论文发表刊物:《素质教育》2018年6月总第273期
论文发表时间:2018/5/18
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