在实验教学中创设学生自主学习的空间

姚一林

好奇是儿童、少年的特点,也是科学学习的起点,只要善于引导,就能把这种好奇心转化为强烈的求知欲和实验探究行为。在实验教学中,如何把学生的这种好奇心引导、转化为强烈的求知欲和实验探究行为是我们每位科学教师的责任。在现在的科学实验教学中,不少教师习惯于画实验,讲实验,让学生都听实验,背实验,忽视了对学生实验操作能力的培养,而且实验册已为学生确定了实验器材,规定了实验步骤,学生只需按部就班地做就行了,这种“照方抓药”的实验方式,造成了学生缺乏实验设计能力,缺乏对实验过程、目的的理解和思考。当前这种实验教学状况与“以学生发展为本”素质教育理论不相适应,因此,我们应该根据新课标的要求,结合本学科的特点、想法为学生营造一个宽松的自主学习空间,使他们乐于探究、乐于创造。近年来,笔者在新课程教学理念的指导下,结合农村初中实验教学的实际进行了教学尝试,并在实践中取得了一定的收获,现就在科学实验教学中如何创设学生自主学习的空间谈一点体会:

一、创设宽松空间,自主导入

爱因斯坦曾经说过:“兴趣是最好的老师。”学生只有对所学的知识感兴趣,才想学,爱学,才会产生去探究“是什么”或“为什么”的动力,激起学生学习科学的兴趣。教师只有在激发学生学习兴趣的基础上,才能有效地给学生创设自主学习的空间。教师在实施实验探究前,应精选一些能充分引起学生兴趣的实验、魔术等来引起学生探究的兴趣。比如,在七年级科学上册第一章《科学入门》的教学中,我设计了:烧不坏的手绢、燃烧的蜡烛为何熄灭、红色的水怎么褪色了?死灰复燃、鲜花为何变色?用漏斗向下吹乒乓球为何不下落?一组实验,让学生自己动手体验实验过程,在教学过程中通过学生实验充分调动了学生的视觉、触觉等感觉器官,学生怀着浓厚的兴趣参与学习活动,在此情境中学生的思维活跃,学习积极性高涨。

二、创设情境空间,自主提问

大家都知道提一个问题比解决一个问题重要,因为“解决一个问题也许仅是一个数学上或验证上的技能而已,而提出新的问题,新的可能性,从新的角度去看待旧的问题,都需要有创造性的想象力,而且标志着科学的真正进步。” 由此可见,学生自主提问的重要性。在探究性实验教学中,我们要创设情境空间,激发学生对事物的好奇心理,促进学生既动手又动脑,大胆地提出问题,并在实验探究中建立假设,通过实验验证假设,从而培养学生的猜测能力、质疑能力、解决问题的能力。现以教学《沉浮的秘密》一课时为例,目的是让学生研究橡皮泥由沉到浮的原因。我先拿出一块红色橡皮泥问:“同学们,你们猜这橡皮泥,放在水中是沉还是浮?”学生回答有两种意见。师:“事实胜于雄辩,用什么方法来证明最有力,”生:“实验”。接着教师便演示起实验:取出盛水的玻璃水槽,把一团橡皮泥放入水中(橡皮泥沉)。此时赞成“沉”的学生便高兴地鼓掌。这时教师便笑着说:“这块橡皮泥现在确实沉入水中,但它有没有浮在水面的可能呢?”教师便从水中取出橡皮团,用干抹布擦去表面的水,把橡皮泥捏成一个空心船形,轻轻地放在平静的水面上。(橡皮泥浮)顿时赞成这一结果的那部分学生也大声地鼓掌起来,这时的课堂气氛十分轻松活跃。什么原因,原先沉入水底的橡皮泥现在却浮在水面上了呢?同学们表现出疑问的表情,点燃了学生自主提问的火花。下面是学生提出的问题:(1)橡皮泥浮是否橡皮泥变轻了呢?(2)橡皮泥浮是否受到的浮力变大了?最后教师让各组学生讲述自己的观点和验证方法,师生共同评价、分析、完善方案、实验验证各种猜测。使学生对橡皮泥的沉浮原因有了更直观、更科学、更深刻的认识。并且对学生课前提出的问题(1)为什么木块浮在水面上,而石块沉入水底?(2)为什么铁板沉入水底,而用铁板做成的大铁船能浮在水面上?等能作深刻的解释。又如,讲到热传递时,通过让学生亲自演示“煮不死的小鱼”异常现象,学生头脑中产生了“水温这么高,小鱼为何没烫死?”“这个实验包含了什么科学知识?”“小鱼没死与加热部位有关吗?”等疑问,大大增强了学生的求知欲望,真正实现了“要我学”到“我想学”的转变。变‘被动为‘主动,发挥了学生主体作用。

三、创设思考空间,自主设计

传统的实验总是由教师在讲台上先演示一遍,婆婆妈妈地强调实验过程中注意的问题,最后才让学生动手进行实验操作。整个过程没有给学生自主思考实验的空间,学生只能是一个局外人,不需要动脑,只要会照样画葫芦就行了,严重地扼杀了学习的创新思维的火花,抹杀了他们的好奇心。而新课程要求“我们把学习、实验、探究的主动权交还给学生”,充分发挥他们想象丰富,思维活跃,敢于质疑,敢于动手的特点,建立一个自主思考、设计实验研究方案的空间,使学生自己学会设计实验的方案。如在《测定物质的密度》实验中,学生根据课本,实验册设计实验方案进行实验后,接着给学生提出新的问题:(1)形状不规则固体的直径比量筒大,如何测得体积?(2)形状不规则固体浮在水面上(如木块、蜡烛),如何测它们的体积?(3)形状不规则固体与水反应或溶解于水或吸收水分,又怎样测出它的体积呢?(4)测液体密度时:观察倒出液体后的烧杯内壁是否有少量残留?它对实验结果有无影响?如果被测液体是牛奶或食用油,仍按原来的做法合理吗?你打算怎样设计改进实验?等。引导学生讨论、交流,自主设计可行的实验方案,进行实验探究。

四、小组合作,自主参与

合作作为人际关系的一种形式,是人类社会赖以生存和发展的重要动力。培养新世纪所需的人才,必须使其具有整体意识和合作能力。合作学习作为对传统教学组织形式的一种突破和补充,也是新一轮课程改革所倡导的自主、探究与合作的学习方式。当前我们的学生大多数是独生子女,他们在家庭中缺少同等地位的合作伙伴,缺乏合作性的活动,学生理解别人,关心别人的态度很难在家庭中形成。因此,在学校教育中培养学生的合作能力、自主能力就显得尤为重要。

1.创设实验空间,培养学生合作意识

“科学课是由观察实验、研究认识周围事物和周围环境的探究活动组成的。学习科学,就是去参加,去经历一个个观察、研究、认识活动。”教学中,学生在老师的引导下自己设计好实验方案,但非常想证实自己的方案的可行性。这时,他们非常需要一个自主实践的空间,于是,让学生自主地参加实践,不但可以让学生证实自己的想法,从中开阔知识及解决问题的能力。同时,通过实验探究,既培养了学生动手操作能力,又激发了学生探究思维的能力,养成自主参与,自主学习的良好习惯。例如:在学习“大气污染——酸雨”时,我把班级中的学生分成“化学家小组”“生物学家小组”“酸雨与人的健康小组”、“经济学家小组”四个小组,并且让具有一定组织能力的学生当组长,任务布置后,各小组都从各自的“领域”进行探究、提出问题,并进行讨论、调查、实验研究。各小组中的成员都进行了深入合作。下面记录的是各小组在合作中提出的一些具有代表性问题:

“化学家小组”:①什么是酸雨?什么叫PH值?②PH值在什么范围内的降水才是酸雨?③酸雨与哪些物质的燃烧有关?④酸雨的形成是怎样的一个化学过程?⑤酸雨对哪些物体有腐蚀作用?

“生物学家小组”:①酸雨对水生动物、植物有什么影响?②酸雨对陆生动物、植物有什么影响?③陆生植物最适宜的PH值是多少?酸雨与一些物种的灭绝有关吗?

“医学家小组”:①人的哪些疾病与酸雨有关?②酸雨通过哪些途径对人产生影响?③酸雨成分会在人体积累吗?

“经济学家小组”:①哪些建筑材料易被酸雨腐蚀?②回收二氧化硫有一定的经济价值吗?③如何减轻酸雨带来的经济损失?

这样开展“小组合作,自主参与”的教学方法,促使了学生对自我认识,让学生找到了自己的长处与不足。通过合作,学生既谐调了人际交往关系,又感受到了探究过程中合作的巨大力量。既掌握了科学知识,又增强了学生的社会责任感。可谓取得了相当好的教学效果。

2.引导课外探索,培养学生探究习惯

叶圣陶先生说过:“教是为了不教”。通过课堂内容的探究后,十分有必要引导学生把探究活动延伸到课外,培养学生自主探究的习惯,探索更多的未知问题,从而产生自主学习的需要,真正达到“教是为了不教”的境界。如学生学了酸碱可用PH试纸测后,可引导学生去测量一下自己想知道的液体PH值是多少。许多学生自我组成小组,有的测量了自家承包的土壤浸出液的PH值,有的测了多种水果汁的PH值,有的同学还测了染织厂、丝厂排出的废水的PH值。在此过程中,我还指导学生进行小组自评、互评、个人自评、互评,对学生们的课外实践给预予表扬和肯定,并鼓励他们在以后的学习中养成探究的好习惯。

总之,以学生主动参与、自主探究、相互合作的学习方式为主线展开的“自主导入、自主提问、自主设计、自主参与”的教学方法,以学定教,以学施教,正确处理好“教”与“学”的关系,努力为学生在科学实验教学中创设一个宽松、自主学习的空间,有利于把学生的“好奇心”转化为强烈的求知欲和实验探究行为,达到提高学生的科学素养的目的。

(责任编辑:张华伟)