◆王静
作者:王静,寿光市洛城街道屯田小学(262705)。
在农村小学科学实验教学中,抓住“明确实验目标→规范操作流程→探究实验现象→指导实验报告”这四个流程要素,利用这“四把钥匙”引导学生打开探究之门,培养小学生的实验能力和科学素养。的操作能力和实验流程设计能力。在实验教学中,笔者发现,小学生很喜欢自己动手做实验,没有流畅清晰的操作流程和实验步骤,实验做得很乱,容易导致实验失败。笔者尝试在实验中与学生共同商讨制定实验流程,明确操作规范,指导学生在实验中严格按照流程、步骤和规范操作,学生实验成功率大大提高。这样也激发了学生的创造性思维,提高了学生的实验能力。
在实验“研究磁铁”中,验证磁铁有指示南北的作用。这个实验比较简单,笔者要求学生自主设计实验步骤流程,教师和学生共同评价,选择好的实验操作步骤和规范,学生自主动手实验,实验成功率达到了95%。
在学习“磁铁的两极”时,学生设计了这样的实验步骤:
第一步:探究磁性的传递。用磁铁连续吸起大头针,看能连续吸起几个。
第二步:磁铁能指示南北方向。将条形的磁铁放在泡沫板中间,再将泡沫板放在水中,轻轻转动泡沫板,静止后看磁铁指示方向;用力转动泡沫板静止后看磁铁指示方向;先把它转向东西方向,松手后看磁铁指示方向,连续实验三次,得出最终结论。
实验步骤流程一目了然,学生做实验就会得心应手,成功率自然也就提高了。
在做有一定难度的实验时,笔者会请几名实验操作能力强的学生,先上台示范实验的操作步骤和规范流程,师生共同讨论,从而制定更加完
科学实验之前,笔者引导学生明确本次做这个实验的目标,让学生明确实验为了研究解决什么问题。
在实验教学中,笔者把实验分成两种:
一种是验证性实验,如“物体都能导电吗”,这类实验学生往往知道结论,需要引导学生来验证、证明这个结论;
另一种是研究性实验,如“摩擦力的秘密”“电磁铁磁力大小与什么因素有关”等,这类实验引导学生观察现象,进而探究原因。
如在教学四年级的“物体的传声”这一课时,上课开始,笔者首先让学生明确这一课要研究的两个问题:“你听到了吗?”“水能传声吗?”只要这两个问题解决了,“声音是怎样传到我们耳朵里的”这个教学探究目标也就完成了。明确了实验目标,接下来就安排学生以小组为单位对实验过程和结果进行猜想,这是最重要的一步,引导学生制定实验步骤、选择方法、准备好相应的器材,设计好相应的表格和设想安全措施等一点儿都不能马虎。然后进行实验,在实验过程中教师要引导和教会学生观察、测量和记录。
因此,有个好的开始就会有个美好的结局,只有学生明确了实验的目标,才能有的放矢地去进行实验。学生确实把握住了实验目标,从而也激发了实验探究的兴趣。
实验需要学生亲自动手去做,需要发挥学生善的步骤,避免了学生实验错误的重现,最大限度地保证学生实验的成功。高难度的实验或其他实验中的高难度环节,这就需要教师亲身示范了。
笔者在做“空气压力”实验时,课文中是这样说的:“拿一只玻璃杯装满水,用一块纸板盖住杯口,杯里不要有气泡,用手按住纸板,把杯子倒过来,松开手,纸板会掉下来吗?”这个实验有一定的难度,为了实验能取得成功,笔者先把实验器材进行了改进。笔者把玻璃杯换成了塑料杯,用塑料胶板代替了纸板,原因是塑料胶板比较光滑,容易与杯口紧密结合,胶板不像纸板那样容易被水弄湿,用手按住的时候不会塌陷下去,而且可以反复使用。
为了实验更加直观,效果更加明显,笔者在塑料杯底插入了一根静脉输液针头,将针头的另一端用塑料套密封。笔者演示完实验后,把塑料胶管的密封套取下来,空气从杯底进入杯中,塑料胶板掉下来,水也流出来了。
两个对比实验,学生明白不是水吸住了塑料胶板,而是杯外的大气压力向上托住了水。学生做实验时,教师要再一次提示实验成败的关键:杯中的水要满,中间不能有空气隔在里面,要按住慢慢倒过来再放手。学生按照正确的流程做了一次,又以部分学生不正确的步骤演示了一次。两次实验对比,让学生深入理解和掌握了高难度实验的关键步骤和正确操作要领。
对于实验现象,学生自己很容易就会观察到,也能表达出来,但他们很难主动去顺藤摸瓜,由实验现象去分析背后的实验原理。这就需要教师对学生进行正确的启发和诱导。在做实验时,笔者要求学生除了观察大的明显的实验现象外,更要关注实验现象的细节变化。
如做“沸腾”实验时,为了让学生进行探究时有依据,特设了以下问题:“如何判断水是否烧开了呢?”“你认真观察过水的沸腾吗?”“水在沸腾时有什么特征?”
虽然设置了问题,但是有的学生粗心大意,只看到了水花翻滚的表面现象,深入不下去,于是笔者设置了更加详细的问题:__________________________________________
1)在烧水的过程中,水的温度变化规律是:________________________________________________
2)在烧水的过程中,声音的变化规律是:________________________________________________
3)在烧水的过程中,水中气泡的变化规律是___________________________
4)在烧水的过程中,你经过仔细观察,还有什么发现?
这样学生观察就有了依据,很多学生在观察探究中注意到了沸腾全过程的细节性现象:底部产生小水泡→水泡变多变大→水泡上升→水上下翻滚→试管口出现蒸汽。学生发现了现象,教师多问几个为什么,从而激发了探究原理的兴趣,在教师的启发和诱导下,一步步发现了现象背后的科学知识。
从现象探究结论,从口头述说到书面表达,教师要辅导学生写好实验报告,这也是实验教学的重要环节。帮助学生掌握主要要素,培养学生养成写实验报告的习惯,发展他们的科学知识和能力,这是教学的宗旨。知识能力是否真正掌握,实验原理是否明白,步骤流程是否合理,结论是否正确,其最终体现在能否正确写出实验报告。让学生在学习并运用新知识和解决问题中一步步学会写实验报告,引导学生通过不同的途径,从不同的角度,运用不同的方法写实验报告,这样不仅活跃学生的思维,开阔学生的思路,提高学生实验的兴趣,严谨做实验的态度,同时也提高了学生的创新意识。
学生写实验报告关键在于教师正确有效的引导。对显而易见的实验,诸如“声音是怎样产生的”“物体都能导电吗”这类实验,学生可以自主或在实验小组合作下完成实验报告,组与组之间进行评价,最终选出最完善的实验报告。而像“热空气性质”这一类比较抽象的实验,学生用语言去表述从现象到原理,就有些难度,需要教师进一步引导:袋子里有冷空气和热空气时,袋子大小有什么变化?以问题引导学生,用自己的语言准确地表述实验现象和结论,从而写出自己满意的高质量的实验报告。
科学实验教学,是教师引导学生自主、合作和探究的过程。在科学实验教学中,笔者引导学生紧扣“实验目标→操作流程→实验现象→实验报告”这四个要素,“授之以鱼,更授之以渔”,如同送给学生“四把钥匙”,激励了学生的实验兴趣,培养了学生的实验操作能力,激发学生的实验探究思维,从而提高了学生的科学实验能力和科学素养。