金國英
實驗教學(xué)課堂很難把握和控制,主要集中表現(xiàn)在:開展實驗活動前,學(xué)生注意力集中到實驗器材和材料上,個別學(xué)生急于動手;實驗時,不按要求操作者,搶先操作者,旁觀者,閑談?wù)摺缺冉允?;學(xué)生做實驗沒完沒了,浪費大量時間,結(jié)果是一節(jié)課熱熱鬧鬧,掌聲笑聲都能聽得到,氣氛熱烈又踴躍,但一次探究活動下來,學(xué)生什么結(jié)果沒得到。學(xué)生下課后,材料和儀器擺得到處都是??茖W(xué)課實驗很多,提高實驗的有效性是作為一名科學(xué)教師亟待思考的問題。筆者以《擺的研究》這一課為例,粗淺談?wù)勅绾谓M織學(xué)生有效實驗。
一、理解教材,優(yōu)化實驗材料
《擺的研究》是教科版小學(xué)科學(xué)五年級下冊《時間的測量》單元的第六課。本課讓學(xué)生經(jīng)歷運用“假設(shè)與搜集證據(jù)、控制變量”的方法解決問題的過程。五年級的小學(xué)生雖然接觸過擺,但是對于擺依然很陌生,特別是關(guān)于“擺”擺動的快慢與什么有關(guān)并不清楚,也正是因為說不清楚,這就為探究“擺”擺動的快慢與什么有關(guān)增添了動力。
教材要求做三個實驗:1.改變擺錘重量的實驗(圖片用大小不同的螺帽);2.改變擺繩長度的實驗;3.擺繩長度相同,擺錘有長短的實驗(圖片用木條)。實驗1、2讓學(xué)生得出擺的快慢與擺錘的重量無關(guān),與擺繩的長短有關(guān),擺繩越短,擺動越快。而實驗3是讓學(xué)生明白真正的擺繩不只有繩。一節(jié)課如果讓學(xué)生完成三個實驗時間來不及,所以第3個實驗由教師做。
筆者覺得自己比較成功的是對教材中提示的實驗材料進行了兩個方面的處理:一是對于擺錘,教材推薦用大小螺帽表示兩種不同重量的擺錘。如果讓學(xué)生準備材料可能有點難,最重要的是其實當兩根擺線長短一樣綁上大小兩個螺帽后,實際長度就會發(fā)生變化,大螺帽的擺線要比小螺帽長。而且繩解下系上又浪費時間,也會出現(xiàn)繩長不完全相同的情況,影響實驗結(jié)論。于是筆者把螺帽換成了一串鑰匙(鑰匙扣和三個相同的鑰匙)。這是一位學(xué)生在前一課“觀察自己的擺”實驗時自己做的擺,筆者看到以后覺得用它做擺錘很好,鑰匙做實驗材料,現(xiàn)成,容易辦到。改變擺錘重量只要從扣中拿出或放進一枚鑰匙就可以了,這樣完全不用動擺繩。二是對于第三個實驗用的木條,準備比較麻煩,筆者就用現(xiàn)成的4枚回形針,把回形針一枚一枚往下接就行了。這兩處創(chuàng)新,優(yōu)化了實驗材料,為有效實驗節(jié)省了時間,減少了誤差。
二、加強指導(dǎo),提升實驗質(zhì)量
在課堂實驗中,小組合作探究的效果不盡人意,原因往往是教師一宣布討論或?qū)嶒灒芭艑W(xué)生刷地回頭,四人小組里,有的在說話,有的在摸器材,好奇、好動,靜不下心來細聽。所以明確實驗的要求和小組的分工是提高實驗有效性的關(guān)鍵所在。
在《擺的研究》一課中,為了使實驗有效,實驗之前筆者做足了演示和提示。
先看片段設(shè)計:
1.課始,介紹了組成簡單的擺的各部分名稱:擺繩和擺錘。
師:上節(jié)課我們已經(jīng)看到不同的擺每分鐘擺動的次數(shù)是不同的,那么擺的快慢與什么因素有關(guān)?請你猜想一下。
生1:我認為與擺錘的重量有關(guān)。
師:什么關(guān)系?
生1:擺錘越重,擺動越快。
生2:我也認為與擺錘重量有關(guān),但是我覺得應(yīng)該是擺錘越輕,擺動越快。
師:還有別的意見嗎?
生3:我認為與擺繩的長短有關(guān),擺繩越短,擺動越快。
生4:可能擺繩越長,擺動越快。
生5:可能都有關(guān)系。
師:看來同學(xué)們的猜想挺多的,到底哪種正確呢?這就是我們今天這節(jié)課要研究的問題。(出示課題)研究的方法是“對比實驗”。
2.出示帶有3枚鑰匙串的擺。
師:如果要研究“擺繩”,我們要改變什么?什么不變?如果用這個擺做實驗,怎么改變擺繩的長度,而保持其他不變?
(演示:只要把擺繩往鐵架上纏繞就行。)
師:如果要研究“擺錘”, 我們要改變什么?什么不變?如果還用這個擺做實驗,怎么改變擺錘的重量,而保持其他不變?
(演示:只要從環(huán)扣里逐一取下鑰匙就行。)
3.學(xué)生分工。
師:在此實驗中,你認為怎樣分工比較合理?
(任選一組請組長安排任務(wù),一號計時,二號定擺,三號數(shù)擺動次數(shù),四號記錄。上臺演示一次。)
4.數(shù)數(shù)要求。
來回算一次,時間到但不到一次的都不算。計時同學(xué)一定要注意力集中,誤差不超過1秒,否則無效。
教師既讓學(xué)生思考,又有引導(dǎo)、演示,把實驗過程細致化,可以避免少走一些彎路,大大節(jié)省實驗的時間,把實驗的重點落到實處。任務(wù)分工到位,使每位學(xué)生參與到實驗當中,避免出現(xiàn)一邊倒的現(xiàn)象,這樣讓不同的學(xué)生負責(zé)不同的任務(wù),既提升學(xué)生的自信心,同時發(fā)揮合作學(xué)習(xí)的作用,取長補短,共同提高。在實驗前做足功課,可以提高實驗的有效性。
三、交流反思,加深實驗印象
在《擺的研究》中,有如下兩張實驗表格:
15秒內(nèi)擺動次數(shù)的觀察記錄
第一次 第二次 第三次
原來重量
兩倍重量
三倍重量
我的發(fā)現(xiàn)
15秒內(nèi)擺動次數(shù)的觀察記錄
第一次 第二次 第三次
原來繩長
兩倍繩長
三倍繩長
我的發(fā)現(xiàn)
學(xué)生實驗完成后,教師課件出示表格,請各組長匯報交流實驗數(shù)據(jù)和實驗結(jié)論。在匯報中結(jié)論是學(xué)生自己概括的,存在不完整的現(xiàn)象,教師出示一些學(xué)生提供的結(jié)論,讓學(xué)生評價,達成綜合性意見。
在實驗時,教師及時觀察每組的情況,發(fā)現(xiàn)有些組做得很快,教師特意把他們組的記錄表放在課件上,讓學(xué)生觀察上下兩張表格中的數(shù)據(jù),你覺得他們組為什么做得那么快?原來在兩張表格中三倍重量的數(shù)據(jù)和三倍繩長的數(shù)據(jù)完全相同,也就是說兩項實驗他們只做了一次,他們覺得實驗重復(fù),把數(shù)據(jù)直接抄下來就行了,做第二個實驗時直接做兩倍繩長了。教師豎起大拇指表揚了該小組的成員。
實驗后的交流匯報,教師往往指向?qū)嶒灲Y(jié)果,忽視對實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)的分析和解釋,當學(xué)生說出結(jié)論后,往往感到萬事大吉了,忽視表達與交流的過程,匆匆走過場。所以筆者覺得完成實驗以后,教師要重視對過程的分析和交流。首先要求學(xué)生關(guān)注實驗現(xiàn)象,透過現(xiàn)象看本質(zhì);再者引導(dǎo)學(xué)生整理數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù),重點培養(yǎng)數(shù)據(jù)意識;第三,討論和交流時一定要進行提煉。
同時,我們應(yīng)該好好反思整個過程,整理一下頭緒:我們研究的是什么?怎么進行研究的?研究的結(jié)果是什么?在實驗過程中有哪些地方做得不好,怎么改進?有沒有創(chuàng)新的發(fā)現(xiàn)?……適當?shù)姆此加兄诖龠M對原有知識的鞏固,也有助于找出失敗的原因,養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)態(tài)度。
(浙江省紹興市越城區(qū)元培小學(xué) 312000)