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關鍵詞:小學科學實驗;操作技能;考查方式
中圖分類號:G623.9 文獻標識碼:B 文章編號:1672-1578(2016)05-0220-02
在小學教育中,由于小學生的理論邏輯思維能力還處于發展階段,一般科學理論對于小學生來說存在理解上的困難,需要通過具體的實驗操作來加強小學生對科學知識的理解掌握,所以,小學科學實驗在小學科學教學中有著不可替代的地位。但是,傳統教育中的教師采取的科學知識教學方法還是與普通學科知識一樣進行單純的理論講授,而忽略了實驗操作的重要性,不利于鍛煉小學生的實踐動手能力。在實驗操作課中,不僅上課形式與一般的課程不一樣,實驗操作技能的考查方式也應該與一般學科成績考查不一樣。實驗操作技能的考查工作,不僅要關注學生進行實驗操作的結果,更要關注學生進行實驗的過程,在實驗過程中觀察小學生的動手操作技能,把結果與過程結合起來對小學生的綜合動手能力進行評價。
小學科學實驗課程作為一門單獨設立的課程,說明小學科學實驗對于小學生的知識學習有著重要意義,而教師對于課程的成績考察結果對于小學生今后的學習有重要的指導作用,所以,教師一定要重視小學科學實驗的結果考查,指導學生提高科學實驗操作技能。
1.基本的實驗結果考查
小學生科學實驗課程的設置中,每一節課有一節課的實驗任務,需要小學生對實驗進行完成,在實驗的完成過程中進行動手操作能力的鍛煉,提升小學生實踐操作技能[1]。實驗的結果是小學生科學實驗操作技能熟練程度的最好體現,所以,教師要對小學生的實驗結果進行考查,判斷小學生做出的科學實驗結果是否正確。
比如,在進行"磁鐵的性質"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,教師首先要考查的就是小學生通過實驗的過程,通過自己親自進行的實驗操作,對于這個科學實驗所得出的實驗結果。在"磁鐵的性質"這次實驗中,教師要檢查最后學生們而出的磁鐵性質結果,如果是得出磁鐵能吸引鐵片,說明小學生的實驗結果是正確的,可以給小學生優秀的考察結果;如果有的小學生得出的實驗結果是磁鐵不能吸引鐵片,那顯然這個結果是錯誤的,那么教師就要詢問其為什么得出這個結論,實驗室怎么操作的,然后教給學生正確的操作及正確結果,給予此學生實驗操作能力較優秀的考察結果。
2.實驗過程的熟練程度考查
科學實驗課程在小學所有課程中是一門特殊的課程,是為了鍛煉小學生的實驗操作技能,是為了讓小學生在實驗過程中加深對理論知識原理的理解,操作過程對小學生有著重要作用[2]。所以,教師在對小學生進行科學實驗操作技能考查時,在結果之外,要關注小學生在實驗操作過程中的操作手法的規范性、熟練度等,并將操作過程的考查列入考察項目之中。
比如,在進行"高錳酸鉀的溶解"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,教師就要在小學生進行實驗操作的過程中仔細觀察小學生的操作手法的規范化與操作的熟練程度。像溶解高錳酸鉀的科學實驗雖然操作過程很簡單,但是也是有需要注意的細節的。比如往燒杯中裝水的時候,既不能裝太慢,也不能裝太少;在進行高錳酸鉀溶解攪拌的時候,攪拌棒最好不要碰到燒杯壁。教師可以通過這些細節評判小學生實驗操作技能水平。
3.考查標準多元化
小學科學實驗都是一些比較簡單的,日常生活中比較常見的一些科學現象,所以,對于小學生來說,進行實驗操作并不是很難的事情,得出正確的實驗結果也比較容易,包括實驗過程操作的規范化也比較容易做到。所以,為了小學生科學實驗操作技能的考察結果更有差度,對小學生的指導作用更明顯,教師在進行小學生科學實驗操作技能考查時,就算結果和過程都進行考查也還是不夠的,要根據學生的具體情況,設立更多的考查標準[3]。
比如,在進行"用指南針定方向"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,學生都能完成試驗任務,并且操作過程中手法都很規范,但是有的學生在進行實驗的時候不小心把實驗用的指南針弄壞了。這時教師就可以結合實際發生的意外情況,設定更多元的考查標準。如教師就可在考查標準中加入"實驗后實驗器材的完好程度"、"實驗過程中操作細心程度"等方面,從多方面對小學生的科學實驗操作技能進行考核,促進小學生的全面發展。
4.注意考查評語鼓勵性
小學生特別是低年級的小學生有明顯的向師性心理,渴望得到教師的關注與鼓勵,而且,小學生的心里還比較脆弱,承受能力較差。所以,教師在進行小學生實驗操作技能考查時,在寫評語時要多用鼓勵的話語,激勵小學生繼續學習,讓小學生對科學實驗操作課程產生濃厚的興趣,指導學生努力學習。
比如,在進行"聲音的產生"科學實驗課程小學生的實驗操作技能考查工作時,有一位學生雖然很好的完成了實驗操作,但是就是想不明白為什么敲擊音叉就會產生聲音。面對這樣的情況,教師就要對其進行鼓勵:你的實驗完成的很好,至于你現在想不通為什么會這樣,沒關系的,等你繼續學習就會知道了,那你要和老師一起研究好嗎?既肯定了學生的是實驗動手操作能力,又鼓勵了學生繼續學習的信念。
5.結語
綜上所述,小學科學實驗課程對于小學生有重要意義,教師要重視小學生科學實驗操作技能的考查工作。做好基本的實驗考查,關注過程操作的考查,設定多元化的考查標準和采用鼓勵性的語言當考查評語,對小學生的實驗操作技能做出最好的考查結果,指導學生今后更好的學習工作。
參考文獻:
[1]姚國華.小學科學實驗教學初探[J].教育實踐與研究:小學版(A),2009,09(12):25-26.
關鍵詞:科學實驗;培養;教育功能;實現
人才的培養要符合時展的要求,當今社會所需要的是實踐性人才,創新性人才和適應性人才,因此,我們的教育也應該是注重于培養學生的創造性、創新性、實踐性。但當今教育教學工作中出現了理論脫離實際的問題,其表現為學生只是注重課本知識,過多的關注解題思路,并不能夠從實際問題中獲取有效信息并解決問題。從我們的檢驗標準上來看學生是學到了知識,但是他們并沒有真正獲得處理實際問題的能力。面對這樣的現狀,為扭轉局面,促進學生的全面發展,我國已經采取了一定的方法,就是改變原有的教育教學方法,實行科學實驗教育。
一、科學實驗的教育現狀
改革開放以來,我國科學實驗的教育已經有了空前的發展,現今,劉良華在《西南師大學報》中將我國的科學實驗教育概括為四大家族,即學導式教學實驗家族、目標教學實驗家族、情境教學實驗家族、創造教學實驗家族。我國科學實驗教育雖然取得了很大的成績,但是與一些發達國家之間仍存在著很大的差距。我們要充分認識科學實驗教育中的不足之處,比如在科學實驗教育中因為缺少專業指導老師而不能有效的開展科學實驗,諸如此類的問題有很多,要解決這些問題,首先要引導教師隊伍轉變觀念,那就需要我們系統正確的認識到科學實驗的諸多教育功能。
二、科學實驗的教育功能
我國的科學實驗教育推行以來,人們在親身體會之后對科學實驗的教育功能有了一定的了解,在物理、化學、生物等學科方面也進行了一些有關于實驗教育功能的總結,但是很多總結過于零散,沒有進行系統的概括,以下是對現今科學實驗教育功能的系統闡述。
(一)科學實驗可以培養學生的思維能力
通過科學實驗培養學生分析和解決問題的能力。在學習過程當中,學生只有將理論與實踐結合起來,形成的思維方式才是完整的、全面的,才能夠對自然事物有一個全新的認識;同時,通過科學實驗培養學生統籌兼顧的設計能力。一個科學實驗的成功,不一定是使用了最好的實驗儀器,而是將實驗中的每個步驟都設計的科學合理,利用有限的科學儀器,使科學實驗的結果達到空前的精度。并且在可以達到實驗目的的前提下,盡量的降低對實驗儀器的要求,這樣可以節省一大筆實驗投入。所以,在設計實驗時,必須要樹立一種成本、效益的意識,這也是衡量一個學生是否會做事的標準之一。
(二)科學實驗可以培養學生的動手操作能力
科學實驗是一種實踐活動,是一個手腦并用的過程。在科學實驗中,開放的研究內容需要我們自己動腦思考,利用實驗儀器來獲得大量的信息,然后再在這些信息中來篩選、分析和利用有效信息,達到學習目的。在這一過程中,不僅訓練了我們的思維,還培養了學生的動手操作能力。在傳統教學中,重“勞心”而輕“勞力”、重“思辨”而輕“實踐”的思想比較嚴重,所以科學實驗可以協調學生手腦的發展這一功能就顯得更具有現實意義。
(三)科學實驗可以培養學生的創新能力
現在我們所處的時代是一個競爭激烈的時代,只有不斷創新,不斷發展,才能立于不敗之地。培養創新性人才是現在教育的一大熱點,也是教育發展的一個方向。科學實驗是培養學生創造能力和創新精神的一個重要方式。1.激發學生的好奇心與求知欲。好奇心和求知欲是學生獲得知識的源泉,學生只有渴望獲得知識,才能夠不斷地接受新的信息,才能夠不斷攀登科學的巔峰。在科學實驗的進行過程中會伴隨著五彩繽紛的實驗現象和實驗效果,這就很好的激發了學生對學習新知識的欲望,增強了學生探索學習的內部動機。教師在引導學生進行科學實驗時,假如能夠有效地使用教學策略,讓學生自覺地觀察、分析、總結和反思實驗,達到科學實驗的教育目的,這樣不僅可以滿足學生原有的學習需要,還可以促進學生進一步學習需要的產生。2.培養學生的創造能力與創新精神。布魯納認為,發現的興奮感能發揮學生的智慧潛力,激發學生的內部動機。學生通過科學實驗,親自在大自然中“發現”科學規律,這種成就感是其他學習方式難以體驗到的,它極有力地激發了學生主動探索自然、改造自然的熱情,從而為發明、創造預備了條件。這樣不但培養了學生的各種思維能力和合作能力,而且提高了學生的創造能力,同時也培養了學生的創新精神。
(四)科學實驗可以培養學生嚴謹的科學態度
科學實驗在培養學生科學態度中具有不可代替的作用。看學生是否具有科學態度,就要看他是否能夠尊重事實,突破定式思維;是否能夠一切從實際出發,具體問題具體分析;是否能夠客觀、全面的對科學實驗做出合理的評價。1.培養學生尊重客觀事實的科學態度。在進行科學實驗時,會發現大部分學生都過分依賴于已學過的理論知識進行實驗,完全不在乎已經改變了的實驗條件,最終把實驗結果的不準確歸因于誤差,而不進一步的進行研究分析。這樣不僅削弱了科學實驗的價值,而且可能會使學生失去一個重大科學發現的機會。長此以往,所培養出來的人也不具有創新精神,難以從事一些具有開創性的工作。因此,我們要在科學實驗中幫助學生突破定式思維,尊重客觀事實規律,勇于表達自己的所見、所思、所感。2.培養學生因時施宜的科學態度。在進行科學實驗時,會發現大部分學生老是根據書本理論一步一步的往下做實驗,不敢對書本內容有一點點的逾越。我們在科學實驗中要培養學生因時施宜的科學態度,即就是在科學實驗中引導學生在保證實驗結果、結論準確的基礎之上,發現并應用最便捷、簡單的實驗方法來達到實驗目的,做到高效實驗,從而節省一部分時間。3.培養學生積極反思的科學態度。一節成功的理論課程需要反思,一節失敗的理論課程也需要進行更加深刻的反思,相同,一個成功的科學實驗需要反思,一個失敗的科學實驗更需要進行認真的反思。科學實驗中的反思還與理論課程的反思不同,它不僅需要對實驗結果、結論進行反思,還需要對整個實驗中的各個步驟進行反思,看看數據的來源是否可靠,科學實驗現象是否不同,科學實驗結果是否出入過大,在什么地方出現了什么樣的問題,可以采取什么樣的手段解決問題。
(五)科學實驗可以培養學生的審美能力
科學實驗之美揭示了實驗領域的勞動過程及其結果所呈現出美的本質、人對科學的美感、科學藝術的特征等。科學實驗之美一面是科學,一面是藝術,二者攜手共建人類的科學思維與藝術思維的新思維方式。1.領略實驗儀器之美,培養學生審美能力。科學實驗儀器本身就擁有美感,從外形上來說,它們具有直線美、曲線美以及造型美,從質地上來說,大多數都是由玻璃制成的,給人以晶瑩剔透的美感。在進行科學實驗過程中,要引導學生充分感受科學實驗儀器外形的美,再在使用科學實驗儀器的過程當中感受它們的性能美,讓學生加深對科學實驗儀器的認識。2.感受實驗變化之美,提高學生審美能力。科學實驗展示出來的是一種動態的美。在科學實驗進行過程當中,會帶來視覺上的美感,讓我們在享受美感的同時展開想象。在一些科學實驗中,可以體會到顏色的驟變、物質的產生與消失、物態的變化,還可以體會到科學實驗當中的發光、發熱、發電、發聲等現象。在豐富多彩的科學實驗當中,不僅可以體會到大自然的神奇,還提高了學生的審美能力。
(六)科學實驗是糾正“前概念
”的重要途徑簡單的說,“前概念”就是“前科學概念”,具體的來講,“前概念”就是存在于人腦之中的非科學概念。在學生群體中,“前概念”的現象普遍存在,糾正“前概念”,就是要打破學生原有的認知體系,來引導學生形成新的認知體系,但這并非易事,然而科學實驗教學可以最典型地概括呈現一般經驗事實,克服學生片面經驗的不足,并且由于其鮮明的針對性和直觀性,完全可以根據學生頭腦中的錯誤概念設計實驗,從而使學生建立新的表象,形成新的正確概念。
三、科學實驗教育功能的實現
(一)提高科學實驗教育地位,實現科學實驗教育功能
現在,在我們的學校教育中,科學實驗課程的開設具有明顯的附加特點。我們要將科學實驗的教育列為基礎教育課程,提高科學實驗的教育地位。從小學開始進行科學實驗教育,讓學生從小就養成勤觀察、勤動腦、勤動手的好習慣。另外,利用實驗室開展豐富的第二課堂,開放實驗室,放開學生的雙手,放飛學生的想象,為學生的小制作、小實驗、小發明提供廣闊的空間,讓學生從自己的小制作中不但培養了動手能力,而且體驗到成功的歡樂和科學的魅力,學生利用自己設計的小實驗解決了困惑。學生動手搞小制作和小發現,把美妙的幻想變成了現實,引領學生在化學世界里放飛夢想,從而為創造文明埋下了種子。[1]在中學物理、化學、生物等課程中,加大對實驗課程考試的比重,但在此之前,我們應該先制定好科學實驗考試的考察形式以及評分標準,以免走進誤區。
(二)加大對科學實驗的教育投入,實現科學實驗的教育功能
我們科學實驗教育開展不了的一個主要原因就是在學校教育中,能夠用于科學實驗教育的師資力量不足。在科學實驗中,會用到各種各樣的藥品以及儀器,而有一部分儀器和藥品價格比較高昂,學校無法承受。科學實驗的教育與普通的理論教育不同,在科學實驗教育中,不僅要引導學生學習理論知識,還需要在實驗操作過程中觀察和糾正學生的錯誤步驟及其動作。因此,在科學實驗的教育中,我們不僅僅需要實驗藥品、實驗儀器等硬件設施,還需要有專業的科學實驗教育工作者來引導科學實驗教育工作。可以斷定,在完善了科學實驗的硬件設施之后,一大批實驗教育專業人員深入教學第一線之日,就將是科學實驗教育更加興旺之時。
(三)改革科學實驗的教育內容,實現科學實驗的教育功能
在我們現在的科學實驗教育中,大多實驗都是屬于驗證性實驗,并且有些實驗過于陳舊。在一定意義上對科學實驗教育功能的發揮具有拘束性。所以,我們可以在物理、化學、生物等課本中改革一部分實驗,將驗證性實驗改為探究性實驗,或者在驗證性實驗后面附加一個探究性實驗;將過于陳舊的實驗內容進行變化,使之更加適應科學實驗教育的規律,更加符合時代的發展要求。這樣不僅可以達到教育目的,而且還可以使科學實驗的教育功能更好地發揮出來。隨著科學實驗教育的推行,教育工作者們在科學實驗的具體實踐中越來越認識到科學實驗的重要性。未來教育質量的提高將越來越依賴于科學實驗的一系列方法以及模式的普遍應用,通過科學實驗不僅可以豐富理論知識,而且可以開闊思維。
四、結論
通過分析了科學實驗的重要性,意識到科學實驗教育的重要性。在推動科學實驗教育發展之前,首先要對科學實驗的教育功能有一個系統的了解,進一步認識我國現在科學實驗教育的現狀以及存在的一些問題,就需要針對具體的問題采取相關的措施來解決問題,即就是要采取一些切實可行的辦法來實現科學實驗的教育功能,只有科學實驗的教育功能得到充分發揮,才能使我國的科學實驗教育再上一個臺階。通過對我國當前科學實驗的教育現狀進行分析,可以提出一些對策解決科學實驗教育中存在的問題,其措施主要有提升科學實驗的教育地位、加大對科學實驗的教育投入、改革科學實驗的教育內容。當然這些都是從國家政策的宏觀角度來說的,具體要落實到全國各個學校,還需要全校師生的共同努力。
參考文獻
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[3]李國俊.科學實驗的價值實現[J]2003[4]代雪嬌,朱團.論化學實驗的教育功能[J]2011
一、小學科學實驗的教學現狀
1、大部分學校和老師往往只重視理論,而忽視了實踐。目前大多數學校鋪普遍受到應試教育的影響,往往不重視實驗教學。老師在課堂上采用的一般都是灌輸法,不結合學生的實際情況一股腦的給學生傳授理論知識。有時,有的學校甚至直接用其他科目來代替科學實驗課,完全剝奪學生進行科學實驗的權利,取而代之的卻是老師讓學生直接抄寫一下數據完成實驗報告即可。當然,學生也常常因為作業量大,需要背的理論知識更是一大堆,基于此,學生有時會用上實驗課的時間用來做作業或者背知識點。隨著多媒體的引進課堂,相當一部分老師僅僅讓學生觀看一下模擬實驗,學生嚴重缺乏動手操作能力,嚴重制約了學生的科學素養的培養。
2、科學實驗教學往往得不到有效普及。大部分農村學校在科學實驗方面仍然還是一張白紙。由于缺少實驗器材,根本沒有辦法上好實驗科學課;另外,即使有實驗器材,但由于老師的懶惰和不負責,使得實驗沒法順利開展,更有些學校僅僅是為了應付上級的檢查,實驗器材只是個擺設。
3、師資力量不足。因為小學科學實驗課剛開設不久,不少學校并沒有設置相應的具有專業知識的老師,有的老師兼任好幾門學科,他們只注重理論課,對科學實驗課都是敷衍了事。即使有老師來上科學實驗課,但是他們自己根本不懂應該如何上好這門課,往往以錯誤的方法來教導學生,甚至有時傳授給學生錯誤的知識。
4、學校在實驗材料上缺乏投資。學校一般不具有完整齊全的實驗材料,這就造成老師還得自己去找相關材料,而有些材料又不是很好找到,所以老師都不愿意自己找材料,也就導致實驗課無法進行。加之,實驗課是實踐活動課,課堂紀律得不到很好的控制,老師也就更不愿意去自找麻煩事,也就取消了科學實驗課。
二、提高科學實驗課的教學質量的切實可行措施
1、實驗設計要調動學生的動手能力,讓學生擁有跟多的自主機會。老師應該明確學生是主體,并在教學課程中,鼓勵學生口、手、腦并用,親身體驗科學發展的過程。而且老師在提高學科學及運用科學能力的同時,也要讓其適應學習和探索的需要。此外,老師要充分放手,給學生充分想象的空間,培養學生創新能力和思維能力,同時還要學生親自設計實驗,這樣不僅使得學生深刻理解及消化知識,真正的把課本上的知識轉變成自己的東西,也養成了學以致用的好習慣。
2、研究可行及合理的實驗材料,保證學生能進行創造性的實驗活動。一般取得適合學生使用的實驗材料是比較困難的,但是要想取得實驗的成功,材料是基礎也是關鍵因素,精心準備設計的材料能使得實驗事半功倍。學生上科學實驗課,不僅要學習和掌握前人的科學成果,更重要的是自己親身運用材料的過程,總結科學道理及其規律。此外,要充分利用生活資料來實現實驗課的運行,諸如廢舊的生活材料和玩具等,這樣就可以使學生知覺很好的集中,激發認知的激情和欲望。
3、老師在實驗過程中要適當給予學生足夠的鼓勵及評價,加強實驗科學反饋工作。在實驗教學過程中,老師要密切關注每個學生的個人素質,及時地發現他們身上的閃光點及缺點,并給予學生相應的正確的指導及評價,進而激發學生的學習興趣、探索科學精神的欲望。科學實驗的反饋工作直接反映了老師的教育情況,所以老師應搞好課堂氛圍,使得課堂成為一個動態地過程。
此外,老師的評價不僅包括對學生掌握知識和技能的評價,還應該營造輕松和諧的課堂氛圍,調動學生的思維活躍度,使得學生追求更高層次的探索。
4、注重培養學生的動手操作能力。小學生不僅缺乏理論知識,在實驗方面更是一張白紙。所以在生活的諸多方面需要得到老師和家長的正確引導,尤其是在實驗方面,學生急切需要老師的耐心指導。又因為學生的動手能力比較弱,特別是小學生,動手能力甚是不行。因此學校應該采取“扶放結合”的方法,并依據學生的實際情況,給予有效輔助,保證其順利完成實驗,并真正意義上掌握實驗方法和技巧,培養動手操作能力。
學習科學課的過程,是從觀察現象,動手實驗出發,經過形象思維和抽象思維形成概念、規律,然后再回到實踐中去進行檢驗和運用,是“實踐―認識―再實踐―再認識”的過程。實驗是學科學的最有效的手段。小學生通過動手做實驗可以激發愛科學的興趣,有效地開發學生智力,提高學生科學素質,培養他們對科學實驗的探究欲望。怎樣才能更好地上好小學科學實驗課呢?根據小學生生理心理特點和農村小學目前基礎條件相對較差的特點,筆者認為開展農村小學科學實踐活動,應著力解決好以下幾個問題。
1明確實驗科目的基本要素
1.1明確實驗目的
做實驗前,只有給學生提出做該實驗的目的是什么,任務是什么,才能使他們注意力集中到所要做的事上,才能使他們深入細致地去觀察去做。因此,明確實驗的目的對于學生上好實驗課是至關重要的,它能讓學生明白該實驗是為了研究什么而設置的。
1.2明確實驗操作過程
每個學生理解能力不一樣,實驗的成功與否,主要取決于學生對實驗中的重點、難點、操作的把握程度,以及對實驗現象的分析,總結。做實驗每個學生都喜歡,但由于小學生尤其是低年級的學生,觀察事物時常是雜亂無章的,缺乏系統性和目的性,觀察時受興趣和情緒的影響很大,有時常常偏離觀察的主要目標。山區的學生也是一樣,他們往往是在好奇心的驅使下盲目亂動,做了這一步不知下一步該做什么,顛倒操作過程,少做漏做,導致實驗失敗,所以在實驗前就要明確操作過程。
如教學《簡單的電路》這課時,我們先讓學生自由討論,嘗試用一個燈泡、一個小燈座、2根導線、1個電池盒和1節電池要怎樣連接起來才能組成電路。設計操作過程,然后匯報,其余學生討論補充。還可以把影響實驗的關鍵步驟和注意點先寫在黑板上,作為實驗的操作規程或注意事項,從而避免實驗的盲目性。
1.3明確觀察任務
只有讓學生明確了實驗前的觀察任務,才能在實驗過程中取得良好效果。教師要提醒學生動用一切感覺器官去全面觀察和感知。運用眼、耳、口、鼻、手等感覺器官去觀察和感知實驗過程中形態、特征和聲、光、色、味、溫度等變化情況,時刻提醒學生注意觀察和感知每一個微小的地方,每一個細小的變化。
以《觀察植物的種子》為例,課前要收集各種植物的種子,仔細觀察它們的外形有什么不同,不同的植物種子,它們的形狀、大小、顏色各不相同。
1.4明確實驗結果
從現象到分析比較、得出實驗結論,是一個以具體到抽象的思維過程,是思維從感性到理性的質的飛躍,只有完成了這個飛躍,才算真正得到了知識。
在《磁鐵》的實驗中,當我們看到磁鐵能把帶鐵的東西吸起來,我們就知道磁鐵有吸引鐵的性質,所以我們就把磁鐵的這種特性叫做磁性。磁性有強弱,磁鐵上磁力最強的部分叫磁極,磁鐵有兩個磁極,我們把磁鐵用細線懸掛起來,等到它靜止時,磁極分別指向南方和北方,我們把指北的磁極叫北極,指南的磁極叫南極。老師可以提示指南針就是根據磁鐵的這一特性發明的。通過驗驗結果可以增強學生對現實生活中科學技術知識的理解,教師通過提問,有助于培養學生的思維能力,為學生學習文化科學知識奠定堅實基礎。
2千方百計拓展實驗空間
小學科學實踐課的實驗場所不局限于學校的實驗室,實驗教師應該根據農村實際情況,把實驗場所搬出實驗室、搬到田間地頭、搬到學生自己的家里。
如在教學《觀察植物根的生長》一課的時候,就可以讓學生在家里自己做實驗,看看種子萌發先長什么,再長什么,植物的根向哪里生長,根的生長速度怎么樣。根有哪些作用,種子是怎樣變成幼苗的,植物莖的作用和怎樣開花結果的等。學生通過自己親自選材,親自種植,并把每天的生長都記錄下來,從而了解了植物的生長過程,通過實驗,使學生獲得植物生長變化的數據。
3讓學生充分體驗科學實驗的樂趣
科學實驗興趣的培養,一是要讓學生親身經歷典型活動;二是要在活動中充分發揮學生的主體作用,發揮他們的主動性和能動性。科學實驗應該讓學生充分參與,提高學生學習的興趣。實驗教師既要充分利用實驗室的器材,又要充分發揮農村在小學科學教學方面的優勢。
3.1寓歡樂于學習實踐中
要充分利用實驗室的資源開展一些生動有趣的科學實驗。如在《觀察蚯蚓的身體》、《水在什么溫度時結冰》、《聲音是怎樣產生的》、《點亮小燈泡》、《種子發芽的實驗》《設計制作一個保溫杯》、《做一個鐘擺》等這些具有小制作、小實驗性質的實驗課時就應該給學生充分的時間進行實驗,在無危險時,盡情地實驗,痛快地玩耍,學中玩,玩中學,取得事半功倍的效果。
3.2讓學生在享受大自然中獲取知識
我們的學生生活在農村,既有實驗的劣勢――實驗器材不足,也有實驗的優勢――天然教學資源。農村學校的周圍有豐富的動植物資源,能為學生科學學習提供很好的學習資源;農村學生的家庭周圍一般比較開闊,能為養殖動物、種植植物提供合適的場所;農村的空氣清新、天空清朗,能為學生觀察天文和氣象學習提供很好的條件;農村學校的周圍一般是山川、田野或河流,教師可以非常方便地取到一些土壤材料,可隨時帶領學生到野外觀察各種動植物、地貌等。讓學生們在藍天白云下、青山綠水間學到自然、地理、生物方面的科學知識。
4著力培養學生自主探究能力
做實驗的目的是讓學生通過實驗進行探究,從而獲得科學知識。科學教材中實驗部分大多為探究性實驗,以促進學生科學探究能力的形成。在實驗中應鼓勵、引導學生大膽探究。
摘要: 科學實驗的教學趨勢呈現出注重實驗與理論的有機結合,以探究型實踐活動為主,培養學生的學習能力、動手能力。然而,在現實的課程教學中,實驗教學一直是一個薄弱環節,導致學生重結果、輕過程,實驗動手率低,實驗課教學效率不高。在新課程實驗教學中,教師應采取與之相對應的實施對策,以符合新課標的要求。
關鍵詞: 科學實驗教學 發展趨勢 實施對策
隨著基礎教育改革的逐步深入與推廣,實驗教學改革的主要目標是構建“以學生發展為本”,創設有利于引導學生探究性學習的課程實施環境,提高學生自主學習、合作交流、分析和解決問題的能力。科學實驗教學既是實現科學教育目標的基本手段,又是培養學生操作技能,發展非智力因素的主要途徑。本文擬從科學實驗的內容與形式及實際教學中的問題兩個方面,與同行一起探討實驗教學的趨勢與實施對策。
一、科學實驗的內容與形式
不同時期的科學課程中實驗的主要內容與形式是分層次逐漸提高的。它們分別為學科知識+基本操作—學科知識+基本操作+生活知識—學科知識+基本操作+生活知識+生產和環境問題。實驗的主要形式為演示實驗+學生實驗—演示實驗+邊講邊實驗+學生實驗+家庭實驗+設計實驗—編號實驗+科學探究+實踐活動+家庭實驗+習題+模塊。
科學實驗的作用和功能需要具體的內容和形式來體現,相應于科學實驗作用和功能的變化,其實驗內容和形式也呈現出顯著的變化。
1.科學實驗的趣味化、生活化、綠色化。
不言而喻,科學實驗的趣味化可進一步發揮實驗的動機功能,而貼近生活、體現社會熱點問題(如環保)的實驗更有利于科學價值的體現、環保意識和社會責任感的培養,同時也具有激發學生學習興趣的作用。現行浙教版科學教材體系中,實驗內容的趣味化、生活化、綠色化趨勢已非常明顯,但這些實驗還多分布在選做實驗和家庭實驗等課外實驗中,在新課標課程中,這種趨勢已成為教科書實驗改革的重要方面,這類實驗不僅數量上明顯增多,而且內容深度上顯著加大。
在實驗的趣味化上表現出兩個顯著的特點,一是趣味實驗不僅出現在家庭實驗一類的課外實驗中,而且類似“彩色噴泉”這樣緊密配合學科教學內容的趣味課堂實驗也增加了。如“通過氣球體積的變化觀察氣球在水中的沉浮現象”、“用石蕊試液染制的花朵代替試紙檢驗二氧化碳與水反應生成的產物”等。這類實驗在完成其呈現原理、概念等使命的同時,用更引人注意的趣味化方式展現其魅力,融學科教學目標與情感培養目標為一體。二是更多地采用了可激發學生研究趣味活動實驗的創新設計,如研究靜摩擦的“筷子提米實驗”。隨著學生年齡的增長和知識的積累,實驗本身的學科價值和潛能開發功能的作用逐步增強,這正好與學生的心理、生理發展規律相符合。
實驗生活化的體現,一是實驗內容多采用來自平時生活中例子;二是用科學知識、技能探討的也大多是身邊的生活或社會實際問題。如“溶液酸堿度對頭發的影響”、“用塑料瓶,砂石等自制簡易凈水器”。
實驗的綠色化最初是從師生健康角度關注實驗環境的清潔,后來逐步與環境保護聯系起來,不僅教科書的實驗設計體現了綠色化,而且要求學生就實驗的綠色化進行思考、討論,甚至研究、設計。不僅視角更大,力度更強,而且其教學功能大大擴展。
2.實驗形式的多樣化和探究化。
實驗的教學功能不僅與其內容有關,而且與實驗的形式、呈現方式,甚至與實驗在教學中出現的位置均有關系。如課內實驗、課外實驗與家庭實驗,其功能與作用就不盡相同。又如物質性質的實驗,如果安排在相關性質的介紹之后,這個實驗就只是在驗證事實;如果安排在相關性質介紹之前,并配以相應的問題思考,就賦予了這個實驗一定的探索性、啟發性;如果先提出問題,并要求學生通過實驗尋找答案,這個實驗就具有了探究性,而探究程度的高低仍與實驗的具體設計有關。
新課標教科書提倡盡可能由學生動手做實驗,沒有了演示實驗和學生實驗之分。在“科學探究”“實踐活動”和習題中也安排了不少實驗。這些實驗分布于各章節之中,這種編排將實驗由原先的附屬于各章節變成了與各章節平行的獨立內容,顯著提升了實驗在課程中的地位。新課標不僅多用探索性和探究性兩類實驗,而且統籌考慮安排,使實驗的探究程度循序漸進,隨著學習的深入和學生知識、技能積累的增多而逐步提高,使實驗的探究性上了一個新的臺階。
二、實驗教學中存在的問題與實施對策
隨著新課標的實施,初中科學實驗在課程中的地位、作用有了很大的
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變化和提高,但是從整體上看,“實驗課教學效率不高”、“實驗動手率低”、“實驗紙上談兵”、“觀看課件代替真實實驗”等情況還普遍存在。同時教師對新課程中實驗探究的實施也存在著認識不到位、嫌麻煩等問題。究其原因,主要集中在四個方面:一是教學時間緊張,怕實驗時間控制不好而影響教學進度;二是學校的實驗設備跟不上;三是教師還不能擺脫傳統的教學手段;四是沒有相應的評價體系。
因此,新課程改革的一線教師應摒棄傳統的理論講授與實驗教學分開的教學方法,注重實驗與理論的有機結合。教材中的多數實驗屬于開放性、探究型,學生必須經過實驗才能得出結論,而且結論可能不唯一。教師應引導學生用“提出問題”“設計實驗”“分析與結論”和“實際應用”等關鍵詞構建“設計實驗”這個欄目的框架。在每個關鍵詞所涉及的內容中又細化實驗目的。例如,在“分析與結論”這個關鍵詞中要常常強調“進行描述”“制作圖像”“整理數據”“分析數據”“辨認關系”“計算結果”“比較結果”“進行推測”“作出解釋”“檢驗假設”等,用具體的實驗內容來培養學生在這些方面的技能。
在具體的實驗教學過程中,教師可采取下列方法以供參考。
1.實驗方案微型化。
所謂實驗方案微型化,就是為了保持原教材的邏輯結構體系,同時又體現課程標準的重點,將實驗方案簡化、精煉,安置在相關的科學概念、原理、定律等內容附近,以欄目“小實驗”的形式出現。雖然實驗方案微型化了,但其教學功能仍定位在培養學生科學探究的基本技能和對科學探究的本質的理解之上。舉例如下。
實驗:聽力測試
可以通過一個簡單的實驗測試你的聽力。實驗材料是一角、五角、一元的硬幣。請實驗合作者按照任意順序將它們從同一高度自由落下。你閉眼仔細傾聽,能辨別出不同的硬幣發出的聲音嗎?
描述與推測:描述聲音的差別,分析引起聲音不同的因素是什么?
學生們通過學習聲音的傳播、音調、響度、音色、分貝等概念、頻率和人的聽覺關系等內容;通過調查研究獲得證據;通過研究聽覺實驗的數據,完成有關的實驗方案。
2.實驗過程活動化。
將科學實驗的教學與學生分小組進行的探究活動、調查、討論、辨別等有機結合,使得實驗過程活動化。這樣設計中學科學實驗可以使課程標準所強調的重點能夠得到貫徹。為了讓學生感受科學與技術的真實世界,實驗過程應包含:活動、實驗、調查、討論、辨論、提出論點和質疑等,使它們相互交織在整個實驗活動中。
活動通常分為五個循環步驟:請你思考、請你做一做、反思與挑戰、科學在前進、拓展練習。在循環步驟二中,一般融入相關的學生實驗或教師的演示實驗。以“家庭用電”為例。
活動一:電流的形成(學生實驗:電路的連接)。
活動二:電路連接(學生實驗:串聯與并聯電路)。
活動三:火線與零線的鑒別(演示實驗:測電筆的使用)。
活動四:保險絲(學生實驗:保險絲的作用)。
3.實驗內容生活化。
新課標認為,科學不能脫離社會,科學是社會的一部分。然而科學實驗本身是非常具有學科特色的。如何將實驗內容和生活世界結合是體現新課標精神的重要問題,因此實驗設計要表現出“實驗內容生活化”的特點。
教材中提出了許多與生活密切聯系、學生感興趣的、有意義的問題,在這些問題的導引下,學生經歷科學證據的收集、整理過程;學習對科學證據的獲得、解釋和評價的方法;探討科學證據的兩面性,即對人們生活、健康、環境等有利和不利的兩個方面,然后自己主動提出問題,并在基于科學證據而不是個人感覺的基礎上作出相關的、恰當的決策。學生親身參與各種科學探究活動有利于他們逐步理解科學的力量和局限性,理解科學是一個不斷提出問題、收集與整理證據的過程,而不是掌握一系列現成答案的知識體系。從這個意義上來說,教材給予學生的經歷,可以幫助他們獲得如何運用科學知識解決實際問題的能力。
4.實驗評價行為化。
通過實驗過程中的行為表現來評價學生對科學內容的理解是否具備各種探究的技能,是實驗評價的重要特點。行為化的實驗評價也是真實而公平的評價的具體表現。
評價學生的學科學習分為四個方面:檔案袋評價、知識評價、行為評價和技能評價。其中的行為評價主要是針對學生在“設計科學實驗”和“小實驗”中的表現。行為評價主要包括以下內容。
(1)是否遵守安全規則:嚴格遵守實驗操作過程中的一系列安全規章制度。
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(2)對實驗技能的掌握:觀察、交流、預測、測量、解釋數據、使用數據、制作圖表、控制變量、歸納、推理、推導公式、構建模型、操作性定義等。
(3)對概念和定理的理解:通過實驗現象和實驗過程使學生明確概念、定理建立的依據,掌握其建立的方法,理解概念、定理的內涵,理解相關概念之間的聯系和區別。
(4)分析和總結:在遵循證據法則和運用科學知識的基礎上,分析解釋和總結必須具有邏輯上的內在一致性,通過批判性思考,合理地接受他人的質疑,并進行更改。
(5)情景的應用:思考、討論與現實生活密切相關的問題并發表觀點,評價學生運用科學知識進行生產、生活和對社會問題的看法的能力。
教師對學生學習的評價分為四個方面,并給出每個方面的比重,其中實驗教學的比重最大,分別為實驗室活動和實驗記錄、實驗報告占40%;知識評價占30%;研究性學習成果的展示占20%;參加班級活動占10%。學生在實驗活動中對圖表、實驗步驟、實驗內容等的語言描述往往比實驗結果更重要,學生參與討論和表現的過程也是教師評價學生的一個方面。
21世紀標志著人類社會進入了一個以信息、智力資源為重要因素的社會經濟文化時代。培養公民的科學素養主要并不在于增加其知識和信息的容量,重要的是培養科學思維的方法,以及獲取知識和信息,并利用它們發現、分析和解決問題的能力。正如著名的科學家愛因斯坦所說:“科學不只是定理的收集和事實的羅列,它更是人類智慧伴隨著各種新思想和新概念的創造和結晶。”
科學發展的趨勢啟示我們應該重新認識和挖掘中學科學的教學功能,并且在新課程標準的指導下,設計與課程的三維目標和科學探究內容有機結合的科學實驗,從而使實驗的設計和課程的實施能夠更好地體現和貫徹新課標的精神。
參考文獻:
[1]教育部.教育部基礎教育課程改革綱要(試行).人民教育,2001,(9).