小学科学课程构建高效实验课堂的路径探索

李 凤

(徐州市铜山区刘集实验小学,江苏 徐州 221147)

科学教学的开展需要培养学生的核心素养,帮助学生养成良好科学习惯,引导学生掌握科学方法,构建学生科学能力,鼓励学生科学态度及科学精神的形成。而学生科学素养的形成离不开科学实验的开展,通过科学实验高效课堂的打造,让学生对现象予以形象感知,并透过现象了解其中所蕴含的科学原理,让学生的科学学习兴趣更加浓厚,让学生深刻理解科学精神。结合当前科学教学中实验环节的开展情况来看,实验的设计、与其他学科的关联性等方面的内容依然需要强化,只有构建科学实验的高效课堂,才能真正实现学生科学综合能力的提升,才能让学生的动手、观察、思维、表达等多种能力得以更好发展。

一、开展小学科学实验的意义

(一) 调动学习兴趣

美国著名教育家杜威提出,学习的过程同时也是“做” 的过程,只有将学习与学生的动手操作相结合,让学生萌生“做” 的兴趣,学生的知识学习才能达到根深蒂固之效果,才能让学生的学习兴趣更为浓厚,而兴趣正是学生学习的最好老师。小学阶段学生正处于形象思维向抽象思维过渡的时期,此时科学教学过程中开展融入实验活动,能够让学生全身心投入科学学习中,让学生在探究过程中萌生好奇心和求知欲,让学生的思维得以解放,让学生的科学探索兴趣更为浓厚。

(二) 培养科学精神

教育与科学密不可分,而教育的开展并不局限于知识范畴,更重要的是在引导学生掌握科学知识的同时渗透科学精神,让学生能够真正感受科学的力量、科学家为科学研究奋不顾身的信念、科学研究所要秉持的精神。只有让学生具备科学精神,未来学生才能在科学学习的道路上越走越远。科学教学中融合实验活动,让学生遵循一定的科学研究规律,通过观察、假设、实验、检验、结论等多个环节,了解现象本质,并在一次次的实验探索中寻找科学真谛,让科学精神潜移默化融入学生思想,让学生在科学探索之路上不断求真、求实。[1]

(三) 提升创新能力

时代的进步和发展对于人才的培养提出了更高要求,传统的仅学习知识的人才培养方式已经难以适应时代需求,只有让人才更具创新意识时代才能不断发展。科学教学过程中要注重培养学生创新思维,将创新的理念融入学生的思想中。借助科学实验活动的开展,让学生多感官参与实验活动中,全身心地积极主动热情地进行实验研究、科学探索,实现学生学习能力提升的同时,也让学生从中寻找创新的路径,帮助学生在巩固知识的基础上,萌生创新的意识。

二、开展小学科学实验中存在的问题

(一) 生活资源开发不足

开展小学科学实验应当立足于学生生活,从学生生活中选取实验资料,既能够让学生感受实验的趣味性,又能够启发学生的生活观察能力,让学生萌生开展更多生活实验的意愿,使科学实验与学生的生活紧密相连。就当前科学实验开展的实际情况来看,很多生活素材未能在科学学科中发挥重要作用,更多的生活元素功能还未在科学实验中得以充分发挥。生活资源的开发不足,虽然能够让学生了解科学实验现象,但是并不能让学生将科学实验与生活联系在一起,不利于学生的生活感知能力提升。

(二) 主体作用有待发挥

学习的过程是学生能动性发挥作用的过程,只有让学生的主体作用得以充分发挥,学生的学习效果才会更加显著。对于小学科学实验的开展来说也同样如此,激发学生实验的主动性、探索的主动性,让学生自觉主动投入科学实验中,从实验中探索蕴含的原理,才能真正实现科学实验的作用和意义。结合当前小学科学实验的开展情况来看,教师更为关注学生的实验开展过程,注重引导学生进行模仿实验,对学生的实验主动性开发不足,激发学生的主体作用依然是当前开展小学科学实验活动不容忽视的重要内容。[2]

(三) 环境氛围亟须营造

良好的实验环境和实验氛围能够让学生参与实验的积极性得到提升,让学生对实验的渴望更为强烈,这不仅有利于科学实验活动的开展,还能带给学生实验活动开展的沉浸感。结合当前小学科学实验活动的开展情况来看,教师虽然对于实验活动的开展予以一定程度的重视,但是开展科学实验的氛围依然较为淡薄,这直接导致学生参与科学实验的积极性不高,学生科学实验的体验感较弱。

(四) 深度挖掘有所欠缺

科学实验活动的开展能够带给学生浓厚的学习兴趣,让学生观察到有趣的实验现象,但是开展科学实验的目的不限如此,更重要的是通过科学实验活动的开展,让学生的知识挖掘更具深度,真切了解科学实验背后所蕴含的科学原理,了解知识产生的过程,培养科学探究的精神,形成科学探究的能力。而就当前科学实验活动的开展情况来说,教师更多的是关注实验活动的趣味性,对于实验活动后知识的深度挖掘不足,对学生探索实验活动的科学引导不够,学生难以形成科学核心素养。

三、小学科学构建高效实验课堂的路径

(一) 多样开发生活资源

生活资源融入科学实验之中,能够让实验过程更加有趣,让学生深刻体会生活材料的功用,不仅让科学实验的开展更具实效,而且有助于培养学生善于发现的眼光。教师要注重从生活中发现更多可以应用于科学实验的素材和资源,让生活材料与科学实验完美结合,引导学生逐渐形成生活实验视角,让学生感受科学实验中生活元素的作用。[3]

比如: 教师带领学生学习“玩泥巴” 相关知识时,可以选取生活中的土开展实验。土在生活中随处可见,教师可以提前让学生准备一些土,并在课堂上对这些土进行观察。此时,学生会发现,虽然都是土但是却有不同,有的土松软,有的土坚硬,有的土有黏性,有的土有砂砾,在此过程中教师可以让学生摸一摸、闻一闻、看一看,通过观察、触摸等多种方式了解不同土的特质。之后教师则让学生给土浇水,看一看土会发生什么变化,再让学生使用这些土捏一些形状,学生就会发现有些土变成了泥巴,很容易捏出各种各样的形状;有些沙土则难以黏合,无法捏出形状。通过这样一个小实验,学生认识了不同土的特性,感受到了不同土的特点,教师还可以预留一些时间让学生玩泥巴,这不仅与学生的兴趣相契合,而且带给学生较大的想象空间,让学生感受科学课堂的乐趣。

将多样化的生活资源与科学实验教学相结合,科学实验中发挥生活元素的功能和作用,才能让学生感受到科学实验与生活之间的关联性,才能让学生体会到生活中处处存在的科学原理,对于学生的科学学习大有裨益。

(二) 充分发挥主体作用

科学实验活动的高效开展须充分发挥学生的主体作用,让学生在主观能动性的推动下开展科学实验、研究实验现象,这样学生才能真正从实验中获得知识、提高能力、形成素养。教师要借助多样化的趣味实验活动,让学生从实验中获得快乐。科学实验的开展本质上是学生自我的探索和研究,只有让学生的主体作用得以充分发挥,才能让实验过程深入学生内心。

比如: 教师在教学“土壤与生命” 的过程中,可以让学生在生活中进行种植、养殖实验。我们总是将土地比喻为母亲,这是因为土壤孕育了生命,教师可以引导学生在土壤中种植一些植物或者养殖一些动物,感受生命的成长历程。将一棵小葱栽种到土壤之中,小葱根的支脉变得越来越长,尽情吮吸着土壤的营养,小葱的个头也越长越高,定期给土壤施施肥、给小葱浇浇水,小葱的长势会更好。此外,还可以在土壤中种植绿萝、杜鹃等各种各样的绿植、花卉,不仅可以观察植物的生长过程,还可以美化环境。此外,教师还可以鼓励同学在土壤中养殖一些小动物,蚯蚓、小蚂蚁、小虫子等,看一看蚯蚓如何翻土、小蚂蚁如何挖洞,了解小虫子的生活环境,这都能够带给学生无尽的快乐。由学生决定种植、养殖的对象,更能够发挥学生的主动性,学生可以结合自己的兴趣开展生活实验。[4]

学生的主观能动性对于学生科学核心素养的形成、学生参与科学实验的积极性提升、学生科学综合能力的发展都具有重要作用和影响,是科学实验开展不容忽视的重要内容,给予学生空间、时间予以探索,才能让学生的科学实验开展更具乐趣。

(三) 营造浓厚实验氛围

浓厚的实验氛围能够对学生产生默化潜移的影响,让学生不自觉地投入实验活动之中,更有助于激发学生的实验热情。教师要通过学校、班级等不同层次进行实验氛围的营造,让学生能够真正处身科学实验的氛围,带给学生科学实验的推动力。借助环境的影响,让学生的实验开展更具实效,让实验氛围带动学生走进科学实验之中。

比如: 教师引领学习“简单电路” 相关内容时,可以将学生分成不同的小组,每个小组在了解电路原理的基础上进行电路设计,并将所设计的电路通过实验的方式连接起来,点亮小灯泡。这样的小比赛让学生的实验热情高涨,很多同学会在电路连接过程中考虑电路的连接方式、导线与电池正负极的连接、小灯泡在电路中的连接、电池和小灯泡的位置等多种因素。通过这样的方式,不仅让小组成员之间形成默契的配合,还让学生在探索中对电路知识有了更直观的了解。最先点亮小灯泡的小组还可以获得教师的奖励,渴望获得小组胜利的欲望让学生参与实验活动的热情高涨。此外,教师还可以在学校展示学生的电路设计,晚上点亮学生设计的小灯泡,这样的安排既点亮了学校的夜晚,也让学生感受了自己作品的作用和价值,并为自己设计的作品感到骄傲和自豪,会在无形之中激发学生进行科学探索的持久动力。

无论班级之中,还是校园之中,教师都需要注重科学氛围的营造和构建,推动学生走进科学环境之中,带给学生科学实验之乐,引导学生感受科学实验作用,这样的科学实验过程才会让学生的科学实验顺利开展。

(四) 注重实验深度挖掘

科学实验的开展并不是让学生仅仅感觉“好玩”,也不是简单停留于现象的“神奇”,而是要引导学生透过实验现象观察其中蕴含的原理,对科学知识进行深度挖掘。因此,教师要立足于科学实验活动,引导学生进行深度挖掘。只有从深度挖掘实验内涵,学生才能真切明白科学实验之目的,才能让学生透过实验了解其中蕴藏的科学内涵。

比如: 教师在教学“光与色彩” 知识时,准备三棱镜、喷雾器、厚纸板、白纸、细线、针、颜料等实验工具开展实验活动。教师将学生分成不同小组,每个组拿起三棱形的透镜(三棱镜),让阳光照在三棱镜上,慢慢转动三棱镜,让学生观察看到的现象。此时学生会惊喜地看到,三棱镜显示出了七色光图,呈现出红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫七种色光,七种色光在三棱镜的映射下散开成一条彩带。教师引导学生思考: 为什么光会散发出不同的颜色? 彩虹是如何形成的? 为什么彩虹保持的时间不会很长? 使用什么仪器能使太阳光分散成七色光? ……让学生结合实验现象进行深度思考。教师还可以鼓励学生将自己思考的结果以思维导图的形式展现出来,借助思维导图解答疑问,归纳整理知识点,让学生的学习更具广度和深度,让学生从实验现象过渡到知识的深度挖掘和探索。

极具深度的科学实验带给学生思想深度的渗透,让学生能够真正明白其中所蕴含的原理。在推动实验深度过程中,教师还需要注重深入浅出语言的应用,用浅显易懂的语言讲解科学实验背后所蕴含的深刻道理。

四、结束语

科学学科在义务教育阶段的重要性日渐突出。为更好地带动学生的科学研究兴趣,提升学生的实验操作能力,教师要立足学生的实际情况,探索科学实验的开展路径,注重生活素材的搜集和积累,充分发挥学生的主观能动性,营造浓厚的实验氛围,并在科学实验后带领学生挖掘实验蕴含的深度知识。相信随着教师对科学实验活动的深入探索,小学科学高效实验课堂终将建立,学生也将会在科学实验之中切实感受实验的快乐,提升动手能力和观察能力,深刻体会科学知识的深度和广度,从科学实验中获得全方位的成长和发展。