小学科学课堂趣味实验的应用策略

2023-10-14 06:56蔡细丽
家长 2023年23期
关键词:科学实验趣味实验教学

蔡细丽

□福建省泉州市惠安县螺城中心小学

有趣的课堂教学可以唤醒学生求知欲望,激发学生的学习兴趣,使学生高度集中注意力,所以在小学科学教育中融入趣味元素显得非常有必要。在小学科学教育实践中,教师可以引导学生基于趣味实验的观察、思考、分析、探究逐渐提高对其科学知识的理解与认知,不仅可以提升学生的综合素养,还可以培养其动手动脑能力。科学是严谨的,也是充满趣味的,需要不断通过实验去反复验证、分析、推理,最后得到实验结果,以验证事实真理。在小学科学课堂教育过程中,教师应采用趣味实验的方式吸引学生的注意力,并通过丰富、趣味的实验引导学生进行课堂展示,使其在趣味性的实验过程中体会到科学知识的乐趣,仔细研究其中的科学原理,进而充分掌握科学知识。

一、趣味实验教学的理论基础与教学原则

(一)趣味实验教学的理论基础

趣味实验教学是以教育心理学和认知科学为理论基础的教学方法。教育心理学研究表明,学生的学习兴趣和学习动力是学习成绩的关键因素之一。趣味实验教学以趣味性为特点,通过生动有趣的实验活动,激发学生的好奇心和求知欲,提高他们对科学的兴趣和热爱。与此同时,认知科学研究认为,学生通过亲身实践和体验更容易理解和掌握知识。趣味实验教学正是基于这一理论,通过让学生亲自参与实验,感受科学的乐趣,进而提高学习效果。

(二)趣味实验教学的教学原则

趣味实验教学的教学原则包括学生参与性、渐进性、合作性、实践性和教师的引导性,即学生积极参与实验活动,实践操作并逐步学习,通过团队合作解决问题,教师成为引路人给予正确指导。遵循这些原则,趣味实验教学能激发学生学习兴趣和动力,培养创新思维和实践能力,提升小学科学课堂教学效果。

二、趣味实验教学在小学科学教育中的应用意义

(一)提高学生对科学的兴趣与热爱

趣味实验教学可以激发学生对科学的兴趣和热爱,让他们在实验中感受科学的神奇和魅力。通过生动有趣的实验活动,学生能够积极主动地参与学习,培养对科学的浓厚兴趣,从而愿意主动参与科学知识学习,积极探索科学的奥秘。

(二)提升学生的学习动力和学习效果

趣味实验教学可以提高学生的学习动力和学习效果。在实验活动中,学生可以亲身实践和体验科学知识,加深对知识的理解和记忆。同时,通过自主探索和合作学习,学生的学习兴趣和学习动力得到激发,进而提升学习效果。

(三)培养学生的创新思维和实践能力

趣味实验教学注重学生的参与和创新,可以培养学生的创新思维和实践能力。在实验过程中,学生需要自主发现问题、探索规律,培养了解决问题的能力和创新意识。这种实践性的学习方式,有助于培养学生的创造性思维,提升他们的实践能力。

三、小学科学课堂趣味性实验的应用策略

(一)借助信息技术,丰富视觉体验

为了让学生感受到科学实验的趣味,带给学生丰富多彩的“魔法”体验,教师需要想办法吸引学生深入参与到实验中来。因为学生对科学知识和科学实验的兴趣并非“天然产生”的,更不会长期保持在较为浓厚的程度。特别是在信息时代,小学生随时可能通过网络等渠道获得前人所难以想象的各种视觉体验。为了把学生从“虚拟世界”“争取”过来,教师在课堂导入阶段就要做好对学生的引导和启发,并在实验过程中通过各种手段,让学生能够一直带有强烈的兴趣,为最终取得良好教学效果奠定基础。

例如,在学习有关“植物呼吸”知识时,教师可以先为学生播放一段动画视频,视频中是拟人化的各种植物。然后向学生提问“我们见到的真实植物是这样的吗?可以像人一样吗?老师有办法可以让植物像我们一样呼吸,大家想不想见识一下?”通过直观生动的内容和令学生感到有趣的问题及描述,激发学生观察和参与科学实验的强烈兴趣。至此,教师展开实验,比如植物的呼吸导致石灰水变得浑浊,最后让学生模仿教师亲自上台进行实验,展开交流讨论,揭示“魔法”背后的科学知识。

(二)验证假设,满足学生好奇心

满足学生的好奇心是提高课堂趣味性最直接的途径。在小学科学学科的学习中,学生往往具有强烈的好奇心和想象力,教师可以先在课堂中引进生活现象,引导学生主动说出猜想,再指导学生实验,要求其自行验证假设的科学性,使其明白其中的科学原理。可见,注重实验前的假设,既是实验操作中的重要一部分,更是激发学生好奇心的重要环节。

例如,在学习“光的反射现象”时,本节课集物理知识、物理现象、物理概念于一身,了解光反射后的现象及平面镜成像原理是本节课的重点与核心内容,进行“光的折射实验”更是激发学生探究欲望的主阵地。在实验开始前,教师先提问:“同学们猜想一下,当入射光线照在平面镜上时,反射光线在哪里?”再指导学生演示实验,将激光笔照射在平面镜上证明其是否正确。

假设是自然科学思维活跃性的展示,当学生设定了一种假设,就会在脑海中形成一个期待的场景,而这正好能够激发学生的兴趣,调动学生的想象思维,使其在实验操作过程中学会从不同角度看待问题。越是思维活跃的学生越能从中有所得,因此运用质疑激发学习兴趣是符合教学规律的,值得被广泛运用。

(三)选用生活化实验材料,开展趣味小实验

小学阶段的科学学习意在通过引导学生在科学探究中形成科学思维,使其能够用科学的眼光看待现实生活中的一切。为此,教师在开展科学实验教学时切忌让实验和现实生活割裂。教师可以从生活角度出发,选用生活中的常见用品来更新科学实验课堂的实验材料,借助学生熟悉的生活材料推进科学实验活动,从材料准备层面提高小学科学实验课堂的趣味性。

教师可以先从生活中的科学现象出发让学生做科学思考,将生活材料带入科学实验课堂,使其在思考生活现象的同时探究生活现象的形成过程。比如,馒头吃到嘴里会越嚼越香,明明好像没有哪些特别,却为什么越来越香呢?这时,教师可以针对这一生活现象引导学生做实验探究,和学生一起探索人的唾液中所含有的唾液淀粉酶和馒头发生的碰撞,提高实验趣味。再比如,“雪糕棒多米诺鞭炮”这一趣味实验,用生活中常见的雪糕棒,将两根雪糕棒摆成“X”形,上下的角度是钝角,左右是锐角,一根接一根地搭建下去,每根雪糕棒之间都是交叉相叠的,如果抽出其中一根或有一根断裂,雪糕棒交叉弯曲时所产生的弹力就会使叠着的雪糕棒依次爆裂,利用多米诺原理产生连锁反应。总之,生活有很多材料,只要善加利用,就可以做很多趣味的科学小实验。

(四)融入生活元素,创设生活情境

对于小学阶段的学生而言,他们正处于成长发育的关键时期,具有强烈的好奇心和求知欲。小学科学教材往往是以学生的生活经验、体验为主要线索。基于小学生的天性以及教材的基本内容这两个重要的因素,教师可以积极地引进生活化元素,创设生活化情境,展开生活实验教学,引导学生以生活的角度展开实验探究,对科学知识产生更全面的理解、更充分的认知,并且融会贯通、灵活运用。

例如,在学习科教版一年级上册“校园里的植物”这一模块知识时,首先,在课前导入环节,教师可以借助现代化信息技术,以图片的形式给学生展示学校当中的景色,创设情境,带领学生一起走进身边的景色,欣赏校园里的植物。学生通过观察图片内容,可以详细描述植物的具体特征,以此激活思维。同时在这一环节,教师需要让学生从比较熟悉的生活元素着手,提高学生的学习兴趣。

其次,教师可以通过“走出去”的方式,让学生在实地探究中从局部到整体去理解植物的多样性,给植物分类。第一步,提出观察任务,组织学生以小组为单位观察植物的不同部位,如树皮、树叶、花等。第二步,让学生积极地讲解自己在实验探究过程中采用的观察顺序,得到了什么样的观察结果。学生将自己实地观察到的植物名称、生长特点、生长环境等进行记录,在观察的基础上综合分析、归纳、总结,概括植物的共同特征,并在课堂上进行陈述、分享。在这一实验探究的过程中,教师主要是引导学生使用多种感官去观察、去比较,让学生能够通过观察的形式描述植物的具体形状和特征,继而借助画图或填表等方式记录植物的形态,使其切实体会到学习的乐趣,同时历经实验探究的整个过程,在实质意义上提升学生的学科核心素养。

(五)展开竞赛式实验,优化实验效果

新课改对小学科学教育提出了新的要求,明确指出教师应该重视对学生自主学习能力、合作探究能力的培养。基于此,教师应该落实趣味实验这一主要教学方式,以实验任务为导向,引导学生在合作探究的过程中展开深度思考、深度探究。为了整体提高学生的参与度,促使学生共同成长,教师可以基于学生的好奇心强、好胜心强的性格特征,在实验探究中积极引进竞赛元素,让学生在竞赛式的实验探究过程中切实掌握相关的科学知识,整体提升教学的效率和质量。

例如,在学习教科版小学四年级上册“声音是怎样传播的?”这一模块知识时,首先,教师可以基于学生的个性、特征、兴趣、能力,遵循组间同质、组内异质的原则,合理、科学地将学生划分为多个小组。其次,组织学生通过分工合作的形式,借助简易听诊器、漏斗、钥匙、石头、纸杯等道具,探究声音在固体、液体、气体中的具体传播情况。小组成员之间集结共同的智慧展开头脑风暴,进行实验猜测、设计实验方案,全面落实实验探究活动。

最后,教师看一看哪一个小组实验的完整性更高,得出的结论更加科学。在这一竞赛式实验探究过程中,学生通过观察、分析、合作、思考等使自身的观察能力、探究能力、语言表达能力、合作能力等得到全面发展,以此切实凸显趣味实验教学法运用的重要意义和价值。

(六)聚焦现象差异,实现探究激趣

在课堂上适时进行启发式提问,可以帮助学生在科学实验探究中更好地身临其境,同时结合自身生活经验,进一步进行科学知识的求证以及日常现象的求索。这个过程离不开教师的有效引导和帮助。因此,在实验开始之前,教师一定要准备充足的教学资源和材料,为学生提供更好的学习机会,让学生的思维能力得到有效拓展,真正实现学生的自我能力提升。

例如,在学习“溶解”这部分知识的时候,教师可以根据“溶解的快与慢”这个知识点展开实验教学。首先,教师可以将自己在课前准备好的材料放置到学生面前,比如装有100 毫升冷水的烧杯,向其中放入10克盐,需要=多长时间才能溶解?之后再准备装有100毫升热水的烧杯,向其中放入10 克盐,全部溶解需要多长时间?通过这样的方式,学生可以通过观察总结出热量原因,理解对溶解快慢造成影响的因素。基于这样的教学过程,教师的课堂讲授也会变得更加轻松愉快,能提高学生的参与热情,进而打造高效课堂。

(七)拓展趣味实验,培养学生科学意识

趣味实验的魅力在于有趣和多变,如果一味地开展“平平无奇”的科学实验,即使它再有趣,学生做得多了,兴趣也会慢慢降低。因此,不断拓展趣味实验的界限,积极寻找更丰富实验内容,是小学科学教师面临的挑战。在备课时,教师需要善于运用便利的互联网技术,从网络上搜集更多的趣味实验资源,以不断满足学生的学习需求。久而久之,学生会把科学实验当成学习的一部分,遇到问题也会想办法用实验去验证、去寻找答案,科学意识自然养成。

例如,在学习“电和电路”相关知识时,教师可以帮助学生拓宽学习范围,把生活中常见的“静电”现象引入课堂,并引导学生思考如何能够制造出“静电”。教师可以让学生在课下积极实验,找出多种制造“静电”的趣味小实验。经过认真思考和动手实验,学生可能会发明“带电的报纸”,不用胶水和胶布,报纸就能自动粘在墙壁上;有学生可能会发明“带魔力的汤勺”,它能够把混在一起的胡椒粉和盐巴快速区分开.......这样一来,通过在课下开展趣味实验探索,不仅拓宽了学生的知识范围,更培养了学生的科学探究意识。

四、结语

总而言之,小学科学课程是贴近生活的课程,注重观察和实验,注重引导学生在实践中动手解决问题。教师可以结合科学实验,有效激发学生的学习兴趣,让学生积极地参与课堂学习。科学教师可以带领学生做一些有趣的实验,使科学教学更有趣、更高效,使学生能自主探索和研究,并运用所学知识解决问题,助力其将科学知识学以致用。

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