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重视学生科学探究 提高实验操作能力
发布者: 于欢  (发布时间: 2015-12-25 8:29:33
 

重视学生科学探究  提高实验操作能力

牡丹江市奋强小学  于欢

小学科学课程具有培养学生兴趣、启迪学生思维、提高探究能力,从而构建良好的综合素质,逐步形成科学世界观的重要使命,而实验是小学科学教学的最根本的探究方式,实验是学生获取知识、进行知识创新的重要手段,是培养学生的科学兴趣、科学态度、提高学生科学能力的重要途径。因此,在新课程实施中就不能不重视实验在提高学生科学素养中应有的作用。现就实验操作谈点具体做法,以便抛砖引玉。

一、准备器材——让学生参与

科学课实验器材的准备,要根据实验操作需要和组数准备好器材,要按组分发到实验桌并要摆放整齐。这些工作通常是由老师操办。但是我想:这些工作能否让学生来参与呢?让学生与教师一同参与实验前的准备工作不也是一个锻炼他们的机会吗?通过尝试发现,老师有意识地让学生参与这些工作,对学生而言,同样是有益的。
  观察实验所需要的材料因课而宜,有些是实验室中现成的,也有些是实验室中空缺的。对于后一种材料的准备,我是这样解决的:学生无力解决的,老师准备;学生有能力解决的,发动学生准备,像塑料尺、橡筋、玻璃瓶、小镜子,或采集一些花草树叶等这一些简单的,容易取得的小物件,学生也往往乐于接受。从中可以看出,学生爱做实验,对做实验前的准备同样兴趣很高。如教学《使沉在水中的物体浮起来》,课前,让学生去收集关于潜艇的各种知识。同学们通过查阅图书,上网浏览等多种途径,收集了大量的潜艇图片,了解了潜艇的发展史,还发现了潜艇能潜水的秘密,为新课的研究打下基础。如《使沉在水中的物体浮起来》一课的实验材料,从装水用的容器,到水中沉浮的各种物体,直至盐、糖等,都由学生自己准备,想研究什么东西,就准备什么东西。学生自己准备的材料,各种各样,具有普遍性,并具有互补性和可比性,便于学生合作实验,而且符合他们的年龄特点,都是他们感兴趣的东西。

  有时一堂课要用到许多器材,教师在课前短短的几分钟里来不及分发完毕,学生就是最好的帮手。我并不指定谁当小助手,而是按排次预先通知的办法来协助分发,让他们人人都有动手的机会,人人都能感受到老师的信任。每当学生知道今天轮到自己分发实验材料时,他们一般都会早早地来到实验室听候吩咐,可见他们的积极性有多高。当然,老师要考虑提出一些要求和注意点,以便工作顺利进行。
  通过让学生参加这些准备工作的结果:许多学生在课前准备好了材料,他很想知道这些材料究竟干什么用,他就会去预习课文,甚至在家里自己先研究一番,长此以往,学生研究自然的兴趣就被自觉地带到了课外。由于实验材料好多是学生带来的,在实验时,会发现他们相当爱惜,这不正是我们对学生需要培养的一项实验品质吗?由于学生在实验准备阶段就参与了工作,他们在实验中会更积极主动,实验指向明确,更能得出科学的结论。我认为,教师在课前辛辛苦苦大量做准备,课中让学生观察实验当然无可非议,但是,让他们经历一次全过程的实验,不是更好地培养了他的动手能力,培养了他们的科学精神吗?况且,在师生共同的参与的准备工作中,融洽了师生情感,为课堂教学创设良好的氛围打下了坚实的基础,更何况,此举提高了工作效率。(要注意,让学生准备时,教师仍要适当准备。)

二、科学探究——重亲身经历

当前的新课程改革十分重视学习结果与学习过程的统一。那么要实现这个转变,加强和改进实验的教学方法就势在必行。教师应充分发挥实验优势,使科学课变为动手、动脑课,变为实践课,让学生真正体会到实验检验真理的深刻含义。在实验教学中,教学活动应富有探索性,不但能为学生创设探究情境,启发学生探索问题,而且要通过设计探究性实验,把学生带入科学探究之中,让学生在中探求新知,亲历过程并成为发现者,使学生的创造潜能得到开发,创新意识得以培养。
      1
、转变教师角色  成为和学生共同探究的成员
      
科学探究是一种重要的学习方式,实验探究是一个有效的途径。学生通过亲身经历和实验,来证明自己的假设,这样可以培养学生科学素养,但许多老师认为,实验过程并不重要,与其花许多的时间做实验还不如讲实验背实验这样或许能起到立竿见影的效果,但这样的结果是来的快,去的也快。学生往往过了一些时间就会忘记,最后头脑里稀里糊涂,那有什么能力培养。新教材的编写把学生动手实验融入学习中,充分体现了学生主动意识。为此我们必须转变陈旧观念,教师是学生的服务者,与以往不同,学生实验和演示实验没有明确的界限。实验是为了学生的发展而服务的,并不是简单的技能模仿,而科学实验探究才符合学生发展的要求。因此在学生实验时,教师不应过多限制学生,应该留给他们足够的时间和空间,去试验自己的新想法,去提出新的问题,去交流讨论。爱因斯坦也说过:提出一个问题比解决一个问题更重要。凡是学生自己能做的,应该让他们自己去做。让他们自己去提出一个个问题、去假设、验证、讨论。教师必须加强对实验的理解,尤其对实验探索过程的理解。

       2、创造情感境界  激发学生探究热情
       研究表明,心理安全和心理自由是创造性产生和发展的基本条件,然而在现实实验教学中威胁学生心理安全和心理自由的观念随时可见,大多数学生害怕实验不当,不符合教师的要求而被训斥,害怕实验失败,因此在实验探究中,我们要抓住学生情感变化,善于察言观色,创造积极自由的情感境界。参与他们的活动用自己的情感去感染学生,做到以情动情激发学生学习的探究热情,真正使实验成为创新的重要途径。学生在这样的实验氛围中有机结合,克服了高分低能的现象。这样培养出来的学生才是新世纪所需的人才。
     
总之,探究性学习进入学生的生活,打破了学生认识过程中的思维定势,发展了学生的创新思维,可以激发学生的学习兴趣和参与意识,培养他们学习的主动性。在探究性学习教学中,学生始终处于一种积极参与、动手、动脑、相互交流合作的状态,他们的思维、表达自学、实践、合作等能力与技能都得以充分的发展。通过探究来学习科学,可以使学生把科学知识的学习与科学方法的训练结合起来,将所学知识运用于新的问题解决之中,形成客观而实事求是的科学态度和不懈的勇于探索精神、严谨细致的作风和努力进取的品质等,最终全面提高科学素养来促进学生的发展。

      3、改进实验方案  培养学生探究精神

科学实验设计是根据实验的目的,要求运用有关的知识和技能,对实验仪器、装置、步骤等所进行的一种设想和规划。科学实验特有的生动性,会使学生很感兴趣,但越来越多的验证性实验,会使他们很快会觉得枯燥乏味。新课程标准要求教师必须做好实验设计,改进实验方案,使实验教学跟探究学习融合起来,让学生受到科学方法,科学思维的训练,养成科学精神和科学品质,使学生对实验的观察发展成一种持久、探究的兴趣。从而激发他们创新品质和思维。如在教学在不同情况下,物体获得的太阳热是不一样这一节时。传统的实验方法是教师先提出观察要求明确观察目的,然后指导学生分组做实验,让他们知道在不同情况下,物体获得的太阳热是不一样。但探究性实验教学是,先设计一个问题情景,然后让学生提出假设,再由学生通过实验探究,最后由学生自己获得结论。以上所举案例对于注重结果的传统实验教学或许没有意义,但在探究实验方法运用中,却发现一些对学生发展有意义的内容。在探究过程中,学生有充分的思考时间和空间,可以自主地观察提问,交流讨论。从而培养学生善于合作、勤于思考、严谨求实、勇于创新和实践的科学精神。
      4
、改变实验方式  发挥学生主动意识
      演示实验一般是教师做、学生看,在学生已掌握了一定的基本操作技能,有了一些实验经验以后,可以适当地将教师演示实验变为学生演示,即学生做、学生看,将会收到更好的实验效果。如在学习了实验检验食物中的营养后,可以让学生上台做淀粉是怎么被吸收的的实验。对做实验的学生来讲,学生演示是对他的知识,实验能力的考验,可以满足好奇心,调动学习积极性;对看实验的学生来讲,他们对自己的同学上讲台做实验比教师做实验更加关注,并能认真地观察这个学生的每一个操作过程是否规范,且会毫不客气地指出错误之处,哪怕是一个很小的错误。
   
科学课是以实验为基础的学科,在教学中实验是学生进行探究活动的重要手段。因此我们必须改进实验方式,使实验教学跟探究性学习融合起来,充分发挥实验的探究功能,让学生自主地参与获得知识的过程,重视探究过程,不仅让学生动手实验,还应创设问题情境让学生设计实验,使学生对实验的兴趣发展成更持久的探究兴趣和创造兴趣。

      5、提倡自主实验  关注学生亲身经历

美国探究教学专家萨齐曼认为,教学就应该教给学生探究的方法和养成随时发现新事物的习惯。事实上,学生的主动精神、创新精神、实践能力、个性潜力的充分发挥,都不是靠教师的讲解或完全靠书本上的间接经验的学习所能达成的,更多的是通过学生自己的探究和体验得来的。在科学课的整个教学过程中最大核心的一个教学环节,就是要从有限的时间中最大限度地抽取足够的时间给予学生去深入,去实验,去探究,让学生像科学家那样真刀真枪地经历搞科学的过程,这比获得最终结果更有意义。以往在我们的实验课上,教师总是先提供一些实验必备的器材,然后在他的指导或示范下,学生进行实验的模仿和操作。这种依样画葫芦的学徒式实验过程,只能使学生获得一些具体的操作技能。
      
英国有句格言:只是告诉我,我会忘记;如果演示给我看,我就会记住;如果还让我参与其中,我就会理解。实践证明,孩子有研究能力。美国的学校从小就鼓励孩子做研究,培养孩子的研究能力。因为许多美国教育工作者相信,做研究能培养孩子独立思考的能力,同时也能在研究中学到书本知识和实践中的知识。从这个意义上来讲,教师应确立注重经历、体验和发现的教学观念,尽可能多地为学生提供动手实验、活动的机会,放手让学生自己通过考察实验探究等一系列的活动,发现和解决问题,体验和感受生活,发展实践能力和创新能力,以开放性实验来代替原来的学徒式实验。在实验课中,教师可以有计划、有目的地引导学生根据实验的具体内容,自己设计出有意义的真实任务,将任务作为学习的起点,把完成任务、解决问题作为学习进程的线索,让学生自己学科学、做科学,激活学生潜意识中学习科学的本能和欲望。如在教学《声音的产生》一课时,首先让学生根据桌上已有的材料制作一个发声罐,学生从自己制作的这个发声罐体会到要减轻噪音就要控制物体发声。于是学生会讨论哪些材料发出的声音比较轻,经讨论汇报以后,根据自己所确定的材料再重新制作一个发声罐。这堂课,充分体现了学生的主体性,从动手做——感知——讨论——重新做这样一个活动的实践中,学生能感到自己是一个发现者、研究者和探索者,从而体会到科学如何困惑于问题,如何假设问题的,考虑从哪些途径去解决问题,借以渐渐地掌握科学探究的技巧和方法,养成科学探究的态度和品质。从而在不知不觉中进入学习科学的最佳状态,体会到学习科学的无穷乐趣。
      
实验教学倡导自主实验,它要求教师在教学过程中尽可能不给学生或少给学生限制、提示或暗示。教师要做的只是把问题交给学生,提供一定数量和类别的器材,让学生自己选用并完成实验;给出一个大概的实验要求,让学生根据所学的知识或所能利用的器材,自己设计多种实验方法(步骤),并从中选出一种最好的。例如《使沉在水中的物体浮起来》的实验,学生经过尝试,不仅发现了改变物体的形状可以使物体浮起来,还发现了改变水的性质也可以使物体浮起来。

三、拓展延伸——促学以致用

1、抓成果分享  增情感体验

实验的结果一样,可能方法、途径不一样,通过仔细的观察,积极的实验,冷静的思考,使学生在亲历实验过程中获得许多新的认识。将这些知识与他人分享,是学生增进知识的大好机会。讨论中的冲突的解决,也是培养学生尊重事实、严谨治学的科学态度的好方法。在研讨交流中,要注意培养学生尊重他人意见,但又不唯书唯上,敢于提出自己的不同见解,乐于合作交流,善于取人所长的良好品质。教师要努力营造民主和谐的气氛,平等地参与学生的实验汇报,从中给予必要的点拨、引导,起激励和参谋的作用,同时也与学生一道得到了喜获丰收的情感体验。

2、倡放手实践  让玩中求知

学习的目的在于应用,知识必须与生产实际相结合,实验也不能仅仅停留在课堂上。课堂实验教学在实验的时间、器材、场地及顾及全体学生的个体差异等方面总是存在一些问题。作为课外的小实验、小制作、小课题活动,可以与课堂实验教学相配合。学生利用课余时间做小实验、搞小制作所需时间及利用的器材不受限制。他们回家后自找材料,因时因地取材,利用废品,人人能做到,而且对这些材料倍感亲切;实验的设计与制作,实验步骤和方法的确定,实验结果的分析处理,全由学生独立自主,把平时的游戏当作实验做,这非常有利于他们创新能力的培养,使学生发现:生活中处处有科学,处处可实验。让学生的能力上升到一个新的层面。

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