浅谈如何提高科学课实验教学的有效性

夏凌君

江苏省锡山高级中学实验学校第一小学(214177)

《义务教育科学课程标准(2022年版)》中指出,义务教育科学课程是一门体现科学本质的综合性基础课程,具有实践性[1]。探究活动是学生学习科学的重要方式,实验教学又是科学探究活动中的重要组成部分。实验教学对于培养学生的创新意识及科学素养起着极其重要的作用。

在科学课的学习中,往往会涉及到一些生活常识的验证或者自然现象的解释,为了进一步加深学生对相关科学知识的理解,就需要科学实验的帮助。小学生活泼可爱、天真烂漫,对新鲜事物充满着好奇心和探究欲,教师在组织教学时,需充分考虑到教学对象的实际情况,有效地组织实验教学,使他们在课堂上更好地学习与探究科学知识。笔者就如何有效组织科学课堂中探究实验教学活动谈一谈自己的想法和做法。

1 科学实验教学中存在的问题

1.1 教学资源缺乏

目前,很多学校为了解决适龄儿童的就学问题,不得不增加班级,挪用实验室等专用教室。学校配备的与课程相配套的实验设备也较为简单,实验器材种类较少,数量有限,很难满足教学所需。

1.2 教学流程照本宣科

传统教学观念重“知识”轻“探究”。教师只是把科学知识灌输给学生,导致有些教师在科学课中忽略了最重要的探究过程。有些教师象征性地让学生根据实验步骤做了一下实验,学生也就像做游戏一样把实验完成,根本不理解实验原理及实验目的。

1.3 课堂秩序管理难度大

一节混乱的课和一节有序但什么都不教的课一样,都是无用的。小学生天性好动,遇到实验课自然是十分兴奋的,但是一旦让他们动起手来,课堂纪律就容易出乱。每次实验结束了,很多学生还意犹未尽,无法马上安静下来听讲。教师就需要在维持课堂纪律上花费大量时间,无法充分利用课堂有限的时间完成教学目标。因此,科学课的秩序管理问题也是每位科学教师需要解决的问题。

1.4 学生忽视实验记录

小学生更容易去关注实验本身,而不会关注实验数据,很多实验完成了也没有及时记录实验数据。此外,学生更关注实验结论的得出,对实验的真实现象关注不够,实验记录更是草草了事,有时甚至会根据教师暗示、教材提示,凭空臆造出实验结论。这在实验的过程中造成时间的浪费,需要教师进行辅导。

2 提高科学课实验教学有效性的方法

2.1 实验材料准备充分

科学实验教学必须要准备好实验材料,因此,课前准备实验材料,就成为一个重要的活动。笔者认为,实验材料的准备既要教师主导,也需让学生参与。

在教学“我们的食物安全吗”一课时,笔者提前一个星期向学生提供材料准备清单,让学生回去收集最近吃过的食品包装物。让学生根据清单要求有目的地收集材料。到上课前,要求学生在小组内先挑选出有代表性的包装物,包装物应包含袋装的、罐装的、盒装的。课上再看一看小组准备的包装物是否合适,如果不合适,再给小组成员提供所需的材料。课上,由于充分准备,学生的学习兴趣浓厚,特别是准备自己平日吃的食品的包装物,学生研究起来更迫切、更真实,能比较准确地发现食物包装物上的食物信息标签,对实现有效探究起到了重要作用。

2.2 注重探究,优化实验

在科学实验教学时,不能生硬地按实验步骤验证实验。这就需要教师熟练掌握每个实验的重难点,让每个实验都有侧重点,从而做到突出重点、突破难点。

在教学“热的传递”一课时,为了让学生更深刻地认识液体中热的传递方式,笔者先让学生猜测热在水中是怎样传递的呢?此实验应该注重猜想假设这一环节,猜测时,让学生绘制出加热后水的运动路线。接下来,让学生思考用什么方法能看到水的运动呢?通过让学生自己设计实验,他们自身的创新能力和发散性思维得到了锻炼。学生中有的认为可以加入小的橡皮屑,有的认为可以加入一些茶叶沫,有的认为可以加入胡椒粉。然后学生根据自己的想法,用实验证明猜测。当学生的猜想被证实时,对科学课的兴趣会显著增加。

此外,实验设计环节应注重创新性及趣味性。例如在导入液体中热的传递方式这一环节时,笔者用准备好的红色热水、冷水、带盖的小玻璃瓶及水槽,演示了“火山喷发”的实验,提前设下悬念,引起学生的求知欲,让学生带着疑问去探究,这也让学生在玩中学到科学知识,让科学课堂真正活跃了起来。

2.3 重视实验操作的有序性

科学实验课主要以学生分组实验为主。如果没有合理的教学秩序,那么教学过程就会难以进行。因此,分组实验中操作的有序性问题,也成为了实验教学中的一个主要问题。笔者在实验课上尝试了以下方法,有效地提高了实验过程中的有序性,使分组实验达到动而不乱、做而有果的效果。

在实验教学中,科学的分组分工,不仅有助于学生合作,也利于组和组之间开展竞赛,提升学生的积极性。为了使实验有序进行,笔者让学生在实验时,确定好每个成员的分工:如“小组长”“操作员”“记录员”“纪律员”等,并且可以定期轮换。其次,实验前,让学生明确实验任务,认真观察并记录实验现象。接着,教师还要掌握好实验材料的出示时机和顺序,以提高分组实验的实效性。以“空气的性质”一课为例,本节课可供学生探究的实验材料就很多,要让学生有序探究,材料就必须分类提供。为此,笔者设计了4个探究性实验,准备了4组材料。

材料一:保鲜袋、注射器、水槽等(证明空气的存在)。

材料二:气球、平衡尺(探究空气是否有质量)。

材料三:塑料杯、干纸巾、水槽、塑料瓶、气球(探究空气是否占据空间)。

材料四:注射器、橡皮等(探究空气能否被压缩)。

通过这4个环节的探究,学生从中认识了空气的多种性质。通过这样的实验教学方法,学生实验操作时就更加有序了,课堂的效果明显提高。

2.4 注重指导,使记录成为习惯

科学记录是学生最好的科学书。因此,教师要注重对学生记录方法的指导,让学生能够具有科学记录的能力。

科学课的实验记录,是学生对于实验活动的总结,在记录方法上,笔者让学生在模仿的基础上,进行创新。由于学生能力的差异,笔者对不同的学生提出了不同的要求,让大多数学生能进行模仿,同时让一部分学生能够进行创新。因此,学生的实验记录往往是这样的:在研究蚕宝宝生长的观察日记中,学生会用拍照、画图的方式,搭配文字和数据进行记录,使记录更直观形象;研究冷空气和热空气是怎样流动的时候,学生会用↑↓来表示冷热空气的流动方向;在研究磁铁的性质时,学生对磁铁的研究不会拘泥于教材,而会用自己喜欢的方式玩磁铁、研究磁铁,自己绘制表格来记录发现的新奇现象。

3 结语

在小学科学实验课的教学中,教师要结合学科特色和学生的特点来设计教学。为了在课堂上让每个学生都能最大化地利用时间,教师应重视实验材料的准备、实验流程的设计、课堂纪律的稳定及科学记录的指导。同时,教师要利用多种手段,激发学生学习的兴趣,使学生在学习活动中获得快乐。通过有效的实验教学,学生亲身体验到科学探究、科学发现、科学创造的过程。只有科学、合理地开展小学科学实验教学,才能真正提高科学探究的有效性,使学生具备更高的科学素养。