提升科学实验教学的有效性

2018-05-31   深圳中学梅香学校(小学部)

梅园小学 吴泽燕  

    

  科学的新课程改革,核心是培养具有创新意识和实践能力的劳动者和专业人才。在科学教学过程中,实验教学至关重要,直接影响着教学效果。做实验不是试图让学生死记硬背科学结果,而是通过引导学生亲身经历科学探究的过程,让他们了解结果是怎样得到的,激发他们对科学的兴趣,形成科学的态度和科学探究的能力。因而做好实验教学十分重要,在这一过程中,教师要精心设计实验内容,加强小组合作,注重实验假设和实验观察,为学生创设适宜的实验环境,提升科学实验教学的有效性。     

  一、精心设计实验内容   

  在实验设计之前,教师要认真研读科学课程标准,钻研教材,分析实验教学目标,科学课的实验较多,课前试做几遍,体验一下效果,教材上有些实验会出现不符合实际情况、实验仪器不精确、实验材料不合适、学生根本难以操作等问题,这个时候就需要教师针对学生实际情况改进实验内容,从而获得最佳教学效果。   

  例如教学《浮力》一课时,课本用的材料是用皮碗把滑轮固定在水底,用线穿过滑轮从而在下面拉住泡沫让它浸入水中,另一端用弹簧测力计往上拉,读取读数。这个实验很容易失败,一是皮碗很容易在实验过程中脱落,二是用的水槽也没有刻度,不能在实验中把排开的水量一起测量出来,针对这两个问题,我对实验材料进行了改进,用刻度细致的1000ml量杯代替水槽,在实验过程中就可以直接测出排开的水量,并且用了L型定滑轮代替了皮碗和滑轮,在实验中就不会出现皮碗脱落导致实验失败的问题,并且实验操作简单,现象直观,如图1所示。再例如教学《下沉的物体会受到水的浮力吗》一课时,课本用了石头、弹簧测力计、水槽来测量下沉物体受到的浮力,由于石头的大小不一,所以实验过程中石头小部分、大部分、全部浸入水中也会因为每个学生的操作不同,导致实验出现误差,数据不一致,最后全班进行数据汇总的时候就会出现差异,那么针对这种情况,我对这个实验进行了改进,用了100ml装满沙的瓶子代替石头,而且瓶子上有刻度,方便实验前在瓶子的三分之一和三分之二处做好标记,从而让学生实验操作起来更简单,让实验更加严谨,并且学生在后续探讨实验结论的环节,也会更加顺利,如图2所示。   

    

                                                 图1

       

                                                 图2    

  二、加强小组合作   

  科学实验基本是以小组为单位展开的,有序的小组合作能大大提高实验的效率和效果。所以在引导学生实验前,我一直对小组合作进行训练和指导,现在绝大多数学生已经能很好地投入到实验中,获得最佳的实验体验。我将小组人数从原先的6人调整到4人,因为人数如果过多就会导致有些学生在实验中没有事情做,从而出现聊天,争抢实验材料等问题。接下来对小组做好详细分工,让每一个小组成员都明白自己承担的任务和责任,一位是组长,一位是材料员,一位是记录员,一位是汇报员。组长负责统筹好小组成员的工作,负责给成员在每一个实验过程中的表现进行打分;材料员负责实验前领取材料和实验后收回材料,解决了在实验前,学生因为好奇去碰桌上的实验材料,导致学生无心听讲或得到老师批评的问题,从而即达到了预期的效果,也让师生关系更加融洽;记录员负责完成实验记录单,解决了学生实验时都进行实验操作,没有人做好数据记录和实验分析;汇报员负责实验结束后汇报本小组的实验记录单,从而方便全班进行数据汇总,进而展开研讨。每个成员的分工安排一个月调整一次,确保学生每种能力都得到锻炼。每名学生都是操作员,小组内轮流操作,增加了学生的实验动手机会,培养了学生各方面的能力,并且能更好的融入这个小组团队中。  

  例如教学《橡皮泥在水中的沉浮》一课时,实验开始前老师将相同重量的橡皮泥和装水的量杯分给各个小组,让小组测出不同实心和空心形状橡皮泥排开的水量。实验开始后,组长进行了分工,有人负责捏制实心的形状,有人负责捏制空心的形状,有人负责测排开的水量,有人负责记录数据,每一个学生都积极行动起来,学生实验井然有序,不时展开讨论,教师则深入到各个小组中,给予必要的指导。   

  三、注重实验假设   

  《科学课程标准》提出:“鼓励学生大胆猜想,对一个问题的结果作多种假设和预测。” 假设虽然是一种想象或猜测,但它的提出不但要以实验材料与经验事实为基础,而且要以科学理论为依据,能经过实践检验和证明的。   

  例如教学《测量水的温度》一课时,教师讲解温度计的构造后,请学生预测一下教师手中那杯水的温度,由于是三年级学生,预测的温度多种多样,3045100℃……这时教师就要对学生的假设进行筛选,并告诉学生假设不是无根据的猜测和幻想,不是主观臆造,好比如你猜测这杯水是100℃,那么你看到了这杯水在冒烟等。再例如教学《物体在水中是沉还是浮》一课时,首先让学生对小石块、泡沫塑料块、回形针、蜡烛、带盖的空瓶、萝卜、苹果、木块等进行预测,让学生分析你认为它是沉的还是浮的,理由是什么?这个时候学生大多是从物体的轻重、是否空心、形状等方面进行预测,学生展开了热烈的探讨,情绪高涨,并且对苹果、萝卜、蜡烛的沉浮说法不一,教师紧接着让学生亲自动手验证自己的猜测,并组织学生对物体沉浮原因进行探讨,将教学推向高潮。   

  教师让学生对实验进行预测,并给出一定理由支撑,这可以充分展现出学生的前概念。学生根据认知积累展开预测,这是理论运用到实践的做法,能让学生对已有认知进行强化和巩固,提升学生的综合素质。   

  四、注重实验观察   

  古人云:善观察者,可以见常人所未见;不善观察者,入宝山而空手归。这两句名言分别阐述了观察与观察方法的重要性。观察法是小学生科学课中最重要的学习方法,也是最常用的方法。科学的观察,并不是指人们对观察的一般理解,即不仅仅是仔细察看,而是在自然存在的条件下,对自然的、社会的现象和过程,通过人的感觉器官或借助科学仪器,有目的、有计划地进行的。在科学课的实验教学中可采用如下三种观察方法:   

  1、全面观察,即全面运用我们的各种感官进行观察的方法   

  例如教学《水和食用油》一课时,对水和食用油的观察, 不能局限于眼睛的看,让学生运用眼、鼻、耳、手等感觉,对水和食用油进行全面观察,从而归纳出水是无色、无气味、透明的液体,食用油是黄色、有气味、透明、黏的液体,进而总结出水和食用油的相同点和不同点。   

  2按顺序,抓重点的观察   

  观察要按着从整体到局部或从上到下的顺序进行,对于仪器的使用,观察量程,认清刻度值是首要任务。例如在《温度和温度计》这一课的教学中,当我们做水的沸腾实验时,在使用温度计前,就要率先观察温度计的量程,认清刻度值。实验过程中要注意观察水沸腾前及沸腾时水中气泡上升过程的两种情况,温度计在沸腾前和沸腾时的读数的变化。在观察实验时要切记实验目标,抓住主要研究对象,得出正确的结论,从而达成实验目的。   

  再例如教学《化学变化伴随的现象》一课时,化学反应中常伴随有发光发热、产生气体、改变颜色、产生沉淀物等现象。在观察蜡烛燃烧反应时,发光发热是主要现象;在观察小苏打和白醋的反应时,产生气体是主要现象;在观察淀粉和碘酒的反应时,颜色改变是主要现象。在实验中,进行观察时就应该明确目的,抓住主题研究对象,及时进行重点观察。   

  3、比较观察,找出相似、差异性   

  例如教学《种子的萌发》一课时,在蚕豆发芽的实验中,课堂上让学生对蚕豆进行解剖,知道了蚕豆的内部结构,课后让学生在家里浸泡蚕豆,并把浸泡好的蚕豆种子放在一个铺有棉花的盘子里,保持棉花的湿润,十天内,坚持每天观察并写下观察记录,对蚕豆的种皮、子叶、胚根、胚芽的变化进行比较观察,推测它们在蚕豆的生长过程中各起什么作用。  

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