聚焦有效拓展彰显实验魅力

来源 :小学教学参考(综合) | 被引量 : 0次 | 上传用户:haru
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  [摘要]实验是科学课教学中的重要方式。在科学实验教学中,教师可从学生实际出发,突破时间和空间上的限制,从拓展课内实验 、拓展课外实验两方面入手,将课内外资源巧妙地整合利用,优化实验教学,让学生在丰富的信息材料实践中发展能力、培养情感、形成品质,提升学生的科学综合素养。
  [关键词]小学科学;课内实验;课外实验;有效拓展
  [中图分类号]G623.6[文献标识码]A[文章编号]10079068(2017)12008003
  在小学科学教学中,实验对学生科学素养的提升和创新意识的培养起着十分重要的作用。同时,《科学课程标准》提出“课程内容要满足社会和学生双方面的需要”“科学课程要具有开放性”等一系列适应时代发展需要的新理论,显然,局限于课本、课堂的传统实验教学限制了学生科学学习的自由。因此,科学实验教学要打破时空和内容的束缚,引入更多的教学资源,通过丰富多彩的探究活动,培养学生的科学探究意识、创新能力与实践能力,全面提升学生的科学素养。
  一、现状扫描——囿于教材,墨守成规
  科学教科书在编写的教学内容、活动范围、时间和空间上更具开放性与发展性,呈现形式灵活,富有儿童情趣。基于此,在实验教学中,教师应通过教材文本,由课内向课外延伸。但在实际教学中,有的教师墨守成规,眼里只有教材和教参,对课程资源的理解还禁锢在传统意义上的教材中。因此,一些实际情况值得我们深入剖析和思考。
  1.生成问题,销声匿迹
  学生在动手操作中可能会产生不少新的想法、新的困惑,从而萌发出对自己所想、所惑内容研究的兴趣。这样的求知欲是十分珍贵的,引领着学生学会质疑、学会探究。作为教师,不但要及时发现学生的这种求知欲,更要小心保护。但在现有的科学实验课堂上,很多教师按照自己的实验教学设计,按部就班地进行教学,对学生在课堂上产生的问题往往一带而过,或者蜻蜓点水,并没有做到持续跟进,导致学生探究时好奇心强,过后就不了了之。
  2.探究时间,捉襟见肘
  科学教材从内容上看不多,教学时间较为宽裕,但实际上含量非常大,且有些实验研究活动跨越时间长,甚至一个学期都无法完成。而且,课一般都有两或三个实验,如此众多的实验内容,课堂教学就显得非常仓促。学生探究时间不足,无法做到深入思考,教师也就无法深入指导。因此,我们必须利用课外这片广阔的天地,巧妙设计多种实验,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神。
  二、策略探微——适度拓展,追求有效
  面对以上种种尴尬,我们必须打破科学实验教学的常规,重新审视当下的科学实验课堂。我们应该立足文本,突破时间和空间上的限制,将课内和课外资源巧妙地整合利用,适度拓展。在实验内容的选择上,尽量做到循序渐进;在实验方法的指导上,尽量做到且扶且放,从而培养学生自行探究实验活动的能力。只有这样,才能让拓展实验真正成为提升学生技能、发展智慧的重要途径。
  1.直面意外,巧取妙用,拓展课内实验
  布鲁姆曾说:“我们的教学存在意外,而且可能因为意外成为一门艺术。”因此,科学实验课堂不应该变成教师演绎的舞台,教师更不能追求所谓的实验结论而忽略学生的想法。教师应善于把握课堂教学中经常出现的意外,鼓励学生提出问题,并及时调整教学,使教学为学生服务,真正做到实验操作为学生所爱。只有这样的实验教学,学生的思维火花才会被点燃,思维能力才会逐渐增强,思维深度才会被拓展,学生的主体性也才能得到真正的释放和展现。
  (1)在实验失败处拓展——深化认知。
  科学课学习的核心是实验活动。有时在实验过程中,我们发现不管是步骤还是方法都没有错,结论却与参考值不尽相同,有时甚至偏差很大。面对这样的情况,教师首先要摆正自己的心态,不要觉得结论不正确是一件丢面子的事,就急于向学生公布正确的结论。这样会使实验活动功亏一篑,对学生科学素养的形成是极为不利的,而应该将其作为更好的教学资源,引导学生从失误处探究,查找原因。例如,教学五年级下册《液体热胀冷缩》一课,实验活动装置为玻璃管下连着一个圆底烧瓶,在塞紧胶塞烧瓶上插入一根玻璃管,将装置放酒精灯上加热时,学生纷纷叫嚷:“管里的水动起来了,往上跑了。”此时,教师自喜实验活动大功告成,但学生的回答却令教师大为失望。于是师问:“同学们,烧瓶内的水怎么就上升了呢?”学生的回答五花八门,教师只好直接告诉学生答案:“水會上升是因为加热导致水的体积增大。”第二个实验,将烧瓶放入冷水中看有什么发现,学生也不能探究出结论,教师只好又给出结论。然后学生各组用酒精做探究实验,师生共同得出结论:水有热胀冷缩的性质,酒精有热胀冷缩的性质,水、酒精都是液体,由此可以推出液体都有热胀冷缩的性质。这堂课一波三折,学生似乎理解了液体热胀冷缩的性质和现象,但当教师提问“酱油、食用油都有热胀冷缩的性质是对还是错”时,全班学生异口同声说“错”,原来学生认为酱油、食用油是可以吃的,就不会热胀冷缩了。
  学生的学习过程是其对科学知识不断理解和建构的过程,这个过程不会一帆风顺,也不会一蹴而就,教师应对学生原有的认知基础做到了然于心。如上述教学中,教师可以顺势安排做酱油、食用油的实验探究活动,激发学生的好奇心,证明酱油等液体也具有热胀冷缩的性质。如此一来,学生不仅对热胀冷缩这一概念有了明确的认识,而且解决了本课的教学难点——液体的认知。由此看来,当学生的认知出现偏差或者错误时,教师不应立即反驳否定,而要借助学生探究的兴致,顺着学生的思路探究下去,用无法否定的实验事实推翻学生的认知,这样的拓展实验才会精彩而深刻。
  (2)在低阶思维处拓展——增加深度。
  在平时的实验教学中,教师比较注重培养学生的实验操作技能,指导学生顺利完成探索任务,因而学生缺乏思考的过程。虽然实验每组4~5人,方便学生探讨与交流,但实际上,由于学生的认知、理解能力还处于不成熟阶段,所以思维深度不够。理想的实验教学需要适度拓展,不断拓展学生的思维,促进学生思维能力的发展。学生在实验中出现预设外的动态性问题时,如果这些问题对学生具有更大的挑战意义和表现空间,更有利于培养学生的知识应用能力、批判性思维能力、反思实践能力等,教师应将这些问题纳入探究性实验问题之列,进行适度拓展。   如在《像火箭那样驱动小车》实验教学中,学生组装喷气小车后,认为是反冲力使得小车能够前进。这时就有学生提出疑问:“气球内空气向后跑,为什么小车向前进?反冲力的方向是怎样的呢?”这是笔者课前没有预设到的问题,但它是本课的研究重、难点——反冲力的研究。笔者认识到,这正是培养学生推理能力和思辨能力的绝好机会,虽然与预想中的教学流程有出入,但放一放、展一展,再增加一课又何妨?于是笔者稍作调整,即时提出问题:“小车后面有什么?可能是谁推动小车?你认为推在什么位置?我们有什么办法看到?”问题提出后,学生静下心来思考原有的观察和自己的分析,并通过小组讨论和反复试验,最终发现用两个气球嘴对嘴喷气时,小车运动更快,反冲力的概念由此得以建立。的确,学生在讨论自己喜欢研究的问题时,他们的思维特别活跃,获得的不仅仅是科学概念的建构和高阶思维的运用,还有反思性思维、批判性思维的培养。因此,教师要有一双慧眼,适时捕捉,适度拓展,促进学生思维的发展。
  2.无痕链接,丰厚实践,拓展课外实验
  在开展实验活动过程中,教师要勇于创新,把学生置于教学的核心地位,打破课堂限制,应学生而动,应情境而变,捕捉有价值的资源,让学生在课后动手操作。这样可变封闭的课堂为开放的课堂,打破教室、实验室狭小空间的限制,走进生活、走进自然界中去探究科学,做到课内开花课外香。作为教师,既要指导课内实验,又要拓展课后的实验探究。
  (1)紧扣文本开放点,让实验向外拓展。
  小学《科学》教材大多以单元的形式进行编排,每个单元都有一个主题,设置了相关的科学探究活动。每册教材都会有超过五十个科学实验活动,有些实验能在课堂上当堂完成,有些则需要较长周期。例如,《凤仙花种子的发芽、面包发霉了、蚕蛹变成蛾的过程》实验需要1周时间,有的甚至长达4周,这些实验只能放在课后去完成。这就要求教师要充分挖掘教材中的内容,进行深入的分析与解读,确定好哪些实验课内教学,哪些实验课外完成。教师也可对相应的实验内容设计相应的步骤与进行技术指导,引导学生课外自主地开展科学实验研究,让学生在长期的课外实验探究式学习中获取真正的科学知识,形成科学探究的精神和意志品质。例如,《面包发霉了》这一教学实验,发霉是日常生活中最常见的现象,不少学生见过但没有留心。教师可让学生探究面包这个最常见的食材,关注面包在存放过程中会发生什么变化,然后以此展开一系列的科学实验探究活动,让学生能关注自己日常生活和身边的科学。在课堂上完成文本所呈现的教学内容后,教师问:“霉菌的生长与什么因素有关?那我们怎么验证霉菌生长得快还是慢呢?”学生提出了各自感兴趣的研究方向,如温度高低、空气湿度、光的强弱、水分的多少等因素都影响霉菌生长。由于是自己感兴趣的内容,每个学生对整个实验流程显得兴致勃勃,积极查找资料进行实验设计。在实验过程中,教师及时给予肯定和引导,督促学生坚持记录霉菌的生长情况和写观察日记,再通过查找资料进行记录分析,最后及时整理记录的数据,一份霉菌生长报告应运而生。此项实验是课内延伸到课外的成功范例,学生热情高涨,从实验中观察到的现象得出结论,对面包发霉的条件有了感性认识,同时激发了学生主动探究的兴趣。
  课外的实验活动是一片广阔的天空,教师不能因为觉得实验过程久、指导难度大就望而却步,可以选择好合适的内容,激发学生实验的热情,搭建好实验探究平台,这样就会收到事半功倍的效果。就学生而言,能把理论知识运用到课外实践中,正是“得法课内,得效课外”。通过课后动手实验,有效培养了学生的科学探究意识,训练了学生的科学思维方式,激发了学生的学习兴趣。
  (2)聚焦实验延伸点,让实验向外拓展。
  《科学课程标准》中提出:“学生是科学学习的主体,科学学习要以探究为核心。”实验探究在科学教学中占有重要的地位,是学生乐于尝试并普遍喜欢的活动,所以动手操作后的提炼与总结同样不可忽视。在一系列的实验探究、观察现象、采集数据后,教师应该对学生的实验所得加以区分筛选,从中确定学生比较容易完成的、确有价值的、学生感兴趣的问题进行后续研究,真正让学生经历一个由此及彼、去粗取精、去伪存真及感性认识到理性认识的思维升华过程。
  例如,在教学“简单电路”一课时,学生尝试用两个小灯泡、两个小灯座、三根或四根导线、一个电池盒和一节电池组成电路,有的串联,有的并联。实验结束,学生讨论串联、并联的接法和优缺点后仍意犹未尽,而此时下课的铃声已经响起。于是,教师试探着问:“你愿意尝试用两个小灯泡、两个小灯座、多根导线、两个电池盒和两節电池组成串联或并联电路吗?”学生异口同声地说“愿意”,纷纷埋头苦干起来。教室里的往日嘈杂声全都消失,不时地有学生拉着教师的手去查看他们的成果,这样的课后拓展实验活动激起了学生强烈的求知欲。
  同时,在对实验结果的观察和分析中,学生往往会提出一些教师意想不到的问题,会表现出很高的兴趣和探究欲。教师要时刻关注学生有新意的生成问题并加以肯定,再落实后续研究的跟进,为课外实验探究活动提供源源不断的动力。如教学四年级上册《一杯水能溶解多少盐》一课,理解盐饱和溶液的概念时,教师就明确指出:“当一杯水再也不能溶解盐时,那它就是盐饱和溶液。”有学生马上想到:“盐饱和溶液不再溶解盐,那糖、味精或者化学药品等能被溶解吗?”这真是一个很有创意的想法,限于当时课堂已临近结束,教师允诺下一节课继续研究,并鼓励学生在家里先尝试着做一做实验。第二天,让做过实验的学生带领其他同学逐一尝试是否存在继续溶解的现象。学生经过探索实践,从中发现了许多有趣的科学知识,并向全班同学做了汇报交流。因为这是学生自己的命题、自己的实验,他们更感兴趣,更有求知的欲望,对科学的学习兴趣也就越发浓厚了。
  科学实验课堂千变万化,具有很大的偶然性和不可预测性。教师应该把意外及时纳入预设的实验教学当中,培养学生敢于探索的精神,让学生的探究更为深入。同时,科学课学习有其自身的特点,很多实验内容在课堂上无法完整地呈现在学生面前,所以教师要把学生的课后研究落实到位。作为教师,应该找准教学目标,明确指导方向, 落实引导方法,追求有序、适度、高效的课堂,实现优化实验教学的目的。只有这样,才能为学生实验活动提供有利的学习环境和条件,充分激发与调动学生对科学实验的学习兴趣和主动性,在丰富的信息材料实践中发展学生的能力,培养学生的情感,使学生的科学综合素养得到提升。相信科学实验教学,必会因有效拓展而精彩!
  (特约编辑木清)
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