科学趣味实验教学的策略研究

2024-04-06 09:59江苏连云港市院前小学222042
小学教学参考 2024年3期
关键词:趣味科学实验

江苏连云港市院前小学(222042) 李 江

传统小学科学课堂上,教师一般开展以科学知识和训练为基础的教学,缺乏趣味性,学生学习兴趣不高。趣味实验着眼于“趣”字,利用学生特有的强烈好奇心和探索欲,通过演示新奇实验等多种策略,使学生全身心投入课堂学习中,形成双向互动的局面,激发学生的学习兴趣,点燃学生的探究热情,进而有效活跃学生思维,促进学生思考,提高学生的创新能力和动手实践能力。

一、演示新奇实验,激发学生兴趣

在趣味实验教学中,教师可以先演示实验。当实验结果与学生日常认知存在差异时,学生就会对实验产生强烈的好奇心。这时,教师再引导学生自主实践与思考,尝试寻找原理。在学生充分探究后,教师基于学生的实验结果解释原理。这样,不仅能极大激发学生的实验兴趣,还能使学生经历科学探究的全过程,培养学生的科学核心素养。教师还可以设计同一原理的不同类型实验,进一步丰富学生认知,促进学生深度学习。

如教学“静电”时,教师可以引入“分离盐与胡椒粉”的趣味实验。在实验中,教师当着学生的面先将盐和胡椒粉混合在一起,再用衣服摩擦橡胶棒和气球,最后分别用橡胶棒和气球去吸引胡椒粉。学生惊奇地发现胡椒粉几乎都被吸引到气球上。当学生的兴趣被充分激发起来后,教师就可以组织学生自主实验,让学生使用各种物体进行摩擦,并尝试用摩擦后的物品吸引胡椒粉或盐,看看结果如何。

在自主实验中,学生遇到了多种情况。有的使用湿润的物品,导致盐和胡椒粉都被粘起来了;有的在吸引胡椒粉时过于用力,导致盐也被压入物体表面……这时,教师中止实验,分析实验无法取得预期效果的原因,由此引入“静电”这一概念。在向学生详细讲解这一趣味实验的科学原理后,教师给学生发放气球,引导学生吹气球、摩擦衣服,再次进行实验,顺利达到预期的实验目标。

在上述教学中,教师先演示趣味实验,带给学生新奇感受,激发学生对实验的浓厚兴趣;再让学生自主实验;然后,在学生实验多次失败,产生强烈好奇心时,教师将实验原理和盘托出;最后,引导学生再次进行自主实验。这样,教师不仅能在学生注意力最集中时教授科学知识,还能有效提高学生的动手实践能力,让学生在趣味实验中获得动手能力、科学素养的提升。

二、适时提出问题,鼓励学生尝试

大胆、创新思考是科学实验的基础,也是让学生感受思考、探索趣味的重要方式之一。教师可以以学生对日常生活现象的了解为基础,鼓励学生发挥质疑精神、创新精神,积极思考、大胆尝试,根据自己选定的方向进行实验。教师通过提问的方式,引导学生进行多样化思考,再基于想象进行实验。这样,学生既能充分思考,又能获得科学学习的乐趣。

如在苏教版科学教材五年级下册第一单元《发霉与防霉》一课的教学中,教师先通过提问激活学生思维,再鼓励学生大胆实验。课上,教师先拿出事先准备好的材料——一些装在塑料袋中、已经发霉的馒头块,并在多媒体上展示相关图片;再走到学生中间,鼓励学生大胆地闻一闻、摸一摸。有的学生勇于尝试,他们的作呕反应引发了其他学生的哄笑,也激起了他们的好奇心。在不断尝试的过程中,课堂氛围变得十分轻松、愉快。这时,教师提出问题:“为什么馒头会变成这样呢?”引导学生积极思考馒头发霉的原因。学生有的说:“这块黑斑毛茸茸的,可能跟我们人类一样长了汗毛。”有的结合发霉馒头的触感,猜测道:“我感觉滑溜溜的,和苔藓一样,会不会是馒头掉地上长了苔藓。”还有的说:“这看上去有点像小草发芽了。”学生结合自己的生活经验,大胆说出自己的猜测,引发哄堂大笑。从科学学科核心素养的角度来看,这种结合生活的思考是切实有效的,有助于学生更加深入地了解科学课程的教学内容。因此,教师不仅要及时肯定这些学生的猜测,还要引导学生针对自己的猜测进行实验。首先,学生根据自己的生活经验,自主设计一个“让馒头发霉”的简单实验计划;然后,在教师的辅助下进行实验;最后,教师依据实验的具体完成情况,给出相应的评价。学生设计了多样的实验计划,包括在馒头上吐唾液、在馒头上滴水等。在实验完成后,教师展示自己预先得到的实验结果,让学生与课后完成的实验结果进行对比。这样教学,突出了实验之“趣”,不仅引导学生在课上积极思考、大胆尝试,还有效提高了学生课后实验的积极性、主动性。

要落实趣味实验之“趣”,就要改变大部分学生喜欢袖手旁观的现状,鼓励学生参与到科学实验中,对实验物品进行全方位、多角度的观察与了解,并积极思考、勇于尝试,将头脑中的“蓝图”通过自己的动手实践变成现实。适时提出问题,能促使学生开动脑筋;及时进行鼓励,有助于学生动手实践。这样,不仅能营造和谐、欢乐的科学课堂氛围,还能为后续的趣味实验设计及实践奠定良好的基础。

三、引导合理假设,激发探索欲望

小学科学学科涉及的实验大多比较简单、易于操作。在学生完成实验后,教师可以引导学生作出合理假设,自主进行实验探索。

如在教学“筷子‘折’了”这一实验时,教师可以事先准备好盐、糖、红墨水、蓝墨水、油等实验材料。课上,教师先指导学生自主完成实验,让学生从中感受实验的乐趣;再提出问题:“刚刚我们分析了实验的原理,了解到筷子变形是因为光的折射。那如果在水中加东西,将水变成‘糖水’或‘墨水’,折射的角度会不会改变呢?”教师通过这一问题,引导学生思考,进行合理假设。接着,教师将学生分成四个小组进行实验验证。其中,两个小组为“糖水”实验小组,另外两个小组为“墨水”实验小组。各小组自主开展实验。但无论是“糖水”小组,还是“墨水”小组,两个组得出的结论大相径庭:一个组的结论是角度变得更大,另一个组的结论则是角度变得更小。针对这一情况,教师对学生进行更加细致、耐心的指导。如引导学生思考,两个“糖水”小组的实验结果存在较大差异,与糖的含量有没有关系。教师引导两组学生放入相同的糖后,再次进行实验。由此,教师引入“密度”这一概念,引导学生自主选题,进行相关实验。

教师首先通过亲身体验的方式,大大提高学生的课堂参与度;然后,以提问的方式引导学生作出合理假设,激发学生实验探索的欲望;接着,从学生面临的实验困境入手,适时引入本课核心知识;最后,鼓励学生再次进行实验。这样,不仅能进一步丰富科学课程内容,还能让学生观察到更多新奇、有趣的实验现象,有利于学生掌握更多的实验方法,收获科学学习的乐趣。

四、开发创意主题,增强实验趣味

趣味实验教学不仅要求学生亲身实践,还要求教师开发创意主题,开展创意活动,以增强科学实验的趣味性。在学生掌握基本的实验知识、技巧后,教师可以设置趣味实验主题,鼓励学生以小组为单位,利用科学材料与原理,发挥集体的智慧,进行趣味实验。教师还可以准备一些奖品,以增强学生自主实验的有效性、积极性与趣味性。

如在做完“让更多的灯泡亮起来”这一实验后,教师进一步拓展实验内容,给每个小组提供电池、小灯泡、电线、开关等材料,让各个小组尝试用这些材料设计、制作出一幅精美的“灯光图”。“灯光图”完成后,由全班学生推选出评奖委员会,评出一、二、三等奖,分别给予一定的奖励。具体的评奖规则如下:(1)设计有新意;(2)突出“灯光图”的精美;(3)充分利用所给材料;(4)小组成员积极参与。在奖品的激励下,各小组各显神通,开展了丰富多彩、富有创意的实验活动。有的尝试连接更多的灯泡,但发现灯泡仅能微微发亮;有的采取并联的方式,设计出灯泡数量逐层递减的方案……在实验过程中,学生多基于创意和美观进行创新性思考。这时,教师要适时点出实验蕴含的科学原理,进一步引导学生进行科学思考。如教师可以适当点出电压、电流等概念,对串联灯泡太多导致亮度不够的现象进行合理解释,引导学生思考应按照灯泡的数量调整不同线路的灯泡亮度,继而设计出更加美丽的“灯光图”。这样,学生就能基于这些科学知识,积极主动地调整方案,再次进行实验。

上述教学中,教师设置有趣的实验主题,引导学生开展富有创意的科学实验活动。在整个实验过程中,学生不仅能从创意的实现、困难的解决中获得快乐,还能在最后的成果展示环节看到更多具有创意的实验作品,在大饱眼福的同时,感受到科学的奇妙。

五、融入信息技术,构建趣味课堂

将现代信息技术有机融入小学科学教学中,能有效激发学生的科学学习兴趣,使学生主动投入科学知识的学习中。教师要充分利用现代信息技术,进一步优化课堂教学方式,将科学知识及具体的实验操作以更加生动直观的形式展现给学生。这样,既能强化学生的直观体验,最大限度地满足他们的好奇心与求知欲,又有助于学生更好地理解和记忆抽象的科学知识及烦琐的实验流程,从而有效提升学生对科学课程的兴趣。

如在进行“植物光合作用”的实验教学前,教师可以借助现代信息技术,提前收集一些展示植物在光合作用下茁壮成长的动画短片。课上,教师先播放动画短片,通过情境化教学,吸引学生的注意力;再借助动画视频,将实验过程完整地展现给学生,使学生的注意力始终保持高度集中,掌握光合作用的相关知识,并紧跟教师思路开展实验操作。这样教学,学生始终保持高涨的学习兴趣,积极主动地学习知识、开展实验,实现趣味课堂的有效构建,以及教学成效的显著提升。

现代信息技术的高速发展给课堂教学带来极大便利的同时,也对传统教学模式和教育理念带来巨大的冲击。新时代的小学科学教师,要本着终身学习的理念,积极学习现代信息技术的最新成果,掌握简单的视频剪辑、动画制作技巧,不断强化自身综合素质。此外,教师还要鼓励学生亲身体验以探究为主的自主学习活动,引导学生充分利用现代信息技术等多种资源,体验科学学习的乐趣,实现观察能力、探究能力、表达能力、合作学习能力的提升,以及科学核心素养的发展。

综上所述,趣味实验教学具有增强小学科学课堂趣味性,激发学生学习积极性,活跃学生思维,促进学生创造力发展等多种作用。教师在开展趣味实验教学时,要根据学生好奇心强、喜欢思考、倾向与他人合作等突出特点,设计能抓住学生眼球的新奇实验,通过提问、假设等方式引导学生思考,激发学生参与实验操作的兴趣;同时,充分发挥现代信息技术在吸引学生注意力方面的巨大作用。此外,教师还可以进一步开发创意实验主题,拓展实验内容,开阔学生视野,培养学生的自主探究精神,提升学生的科学核心素养。

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