□姚利明
2018 年浙江省中小學教育質(zhì)量綜合評價監(jiān)測于10 月25 日進行全省檢測。本次監(jiān)測,小學科學的重點為四年級的教學內(nèi)容,并增加了實踐操作能力的考查。從近幾次浙江省級質(zhì)量監(jiān)測及各地市組織的教育質(zhì)量監(jiān)測的結果來看,都反映出相似的問題:學生科學實驗的操作能力,始終是個弱項,如正確使用酒精燈(包括點燃及熄滅的操作),較多學生特別是女生,很難得滿分。
綜合分析學生實驗操作能力弱的原因,主要有以下幾點。
一是課堂指導不細,實驗探究不真。當前,科學課由其他學科教師兼任是普遍現(xiàn)象,尤其是一、二年級開設科學課以后,科學專職教師嚴重缺乏。在實際教學中,教師把分組實驗變?yōu)檠菔緦嶒?、演示實驗變?yōu)椤翱陬^實驗”、探究實驗變?yōu)轵炞C實驗的現(xiàn)象普遍存在。有些教師的演示實驗操作不規(guī)范、不科學,又缺乏對學生的指導規(guī)范,從而導致學生動手實驗時操作不規(guī)范、不嚴謹。
二是小組分工不均,實驗探究不全。課堂的分組探究實驗,通常以4人小組合作的方式展開。由于小組成員分工及學生個體差異,在實際的課堂教學中,常??吹接袀€別弱勢的學生動手實踐的機會少,女生更甚。有時雖然按實驗操作步驟合理分工了,但就整個實驗過程來講,學生個體的參與度及實驗的完整性是缺失的。
三是探究時間不足,實驗探究不深。由于受課堂時間的約束,許多實驗操作很難讓學生深入和持久地進行探究,如“溶解”單元的過濾實驗。而課后,又受實驗材料和器材條件等限制,學生很難再次進行實驗操作的鞏固,這在一定程度上削弱和限制了學生探究能力的提升。
針對上述問題,筆者以教科版四年級上冊“溶解”單元為例,提出解決策略,以期切實提高學生科學實驗的操作能力。
興趣是最好的老師。學生對于科學探究充滿了純樸的熱愛,有著與生俱來的好奇心。教師應該結合教材內(nèi)容,借助生活中常見的、易獲取的材料,讓學生在課前嘗試一些簡單的實驗探究活動,充分激發(fā)學生的學習興趣,為課堂的深入學習作好鋪墊。
例如在教學《水能溶解一些物質(zhì)》一課前,教師可提前將洗凈、曬干的沙子裝入塑料密封袋中分發(fā)給學生,讓學生在家利用玻璃杯、筷子等材料探究“沙子在水里的狀態(tài)”,并完成教師提供的“課前‘趣味’實驗活動記錄單”(表1),上課時將成果與大家分享。而這一小袋普普通通的沙子,足以讓學生激動好久:帶著這一小袋“寶貝”回家,迫不及待地動手實驗一番。
表1 課前“趣味”實驗活動記錄單
教師也可以布置“為長輩泡糖茶”的實踐活動,讓學生利用廚房的白砂糖,開展課前“趣味”探究活動,完成相關記錄單。
經(jīng)過課前“趣化”的探究實驗,學生獲得了直接的體驗、發(fā)現(xiàn)、感悟,在課堂學習時,能更加專注,也能更主動地與同伴、老師交流。
科學實驗探究是件嚴謹?shù)氖虑??!皩嶒灢僮鞯囊?guī)范步驟、小組實驗的合理分工、實驗過程中應關注的重點、實驗結束后記錄和分析數(shù)據(jù)的方法”等方面內(nèi)容,都需要學生在實驗探究前就明確。
《物質(zhì)在水中是怎樣溶解的》一課在探究“高錳酸鉀在水中是怎樣溶解的”時,教師應當提醒學生關注以下幾點(見圖1)。
圖1 “高錳酸鉀在水中是怎樣溶解的”實驗提示圖
這個實驗,看似簡單。但如果教師在實驗前不加以強調(diào)和指導,學生實驗操作時容易出現(xiàn)或因高錳酸鉀加多了,或未進行觀察就攪拌了的情況,從而導致無法細致地觀察到高錳酸鉀“剛進入水中時—輕輕攪拌后—充分攪拌后”所呈現(xiàn)的不同的實驗現(xiàn)象。以上提示簡潔明了,學生按此提示規(guī)范實驗,就能觀察到高錳酸鉀溶解過程中的許多細節(jié)。
在《液體之間的溶解現(xiàn)象》一課的實驗探究中,同樣需要學生“細化”實驗操作。將無色透明的膠水和酒精分別倒入水中,仔細觀察“剛進入水中時—輕輕攪拌時—充分攪拌后”的狀態(tài)。膠水和酒精溶解于水時的細節(jié),如果不經(jīng)教師“細化”提醒,學生同樣是很難關注、觀察到的。
此外,“溶解”單元中有關攪拌的方法、酒精燈的使用、蒸發(fā)實驗等實驗操作,也都需要教師加以引導。教師可以通過全班演示、個別指導等方式,細化實驗步驟及方法,引導學生關注實驗規(guī)范及實驗現(xiàn)象,將實驗操作常規(guī)落實到位,讓學生真正地“走進”實驗,規(guī)范、科學地操作,經(jīng)歷“像科學家一樣進行研究”的過程。教師要“細化”培養(yǎng)學生扎實地掌握這些常用的、基礎的實驗技能,這對提高學生實驗操作能力,確保學生以后實驗操作的科學性和正確率有著重要意義。
由于受教學內(nèi)容及教學時間的限制,學生的課堂實驗,有的因需要較長時間而無法在課堂上完成,有的因缺乏更多的材料而無法進行大數(shù)據(jù)探究。即使是可以順利完成的課堂實驗,也因為分組實驗的分工問題,學生可能只是參與了實驗的某一部分,缺少實驗的完整性體驗。
因此,教師可以結合教材內(nèi)容及學生實際,給學生提供一些材料(包括紙質(zhì)的記錄表單、探究方案及建議、自制實驗材料清單等),給予學生一些引導和幫助,鼓勵學生在課外繼續(xù)深入探究。
例如,《水能溶解一些物質(zhì)》一課“面粉在水中長時間靜置后的狀態(tài)”,教師可以讓學生在家里繼續(xù)進行探究、觀察,因為靜置一晚上,面粉的沉淀現(xiàn)象會更加明顯;給學生提供一張濾紙,讓學生嘗試在家里鞏固過濾實驗。學習《液體之間的溶解現(xiàn)象》一課后,教師可以引導學生利用家里的洗潔精、沐浴露、黃酒、醬油等材料繼續(xù)進行探究,還可以結合《不同物質(zhì)在水中的溶解能力》《溶解的快與慢》《100ml 水能溶解多少食鹽》等內(nèi)容,引導學生尋找更多的實驗材料繼續(xù)進行探究,如味精、白糖、水果糖、洗衣粉、小蘇打、肥皂粒、牙膏……《分離鹽和水的方法》一課,教師可以引導學生在家長的幫助下,借助廚房里的金屬調(diào)羹、平底鍋等器具嘗試再次進行探究,也可以嘗試對含有味精、白糖的溶液進行“分離”實驗。
當然,教師也可提供簡單的實驗探究方式,鼓勵學生根據(jù)教材內(nèi)容,利用生活中常見的材料開展相關性的探究實驗,鼓勵學生進行實驗創(chuàng)意設計,如“過濾實驗”“蒸發(fā)實驗”的改進。
學生有了課堂探究的基礎,有了教師引導的支持,課外探究就會更深入。繼續(xù)探究的過程,一方面鞏固了課內(nèi)所學的知識和初步掌握的實驗技能,另一方面提高了學生的動手能力、創(chuàng)新能力,更重要的是培養(yǎng)學生的獨立思考、自主探究和良好的學習方法。
對學生科學探究活動進行評價,不僅要關注學生對科學知識的認識,還要著眼于他們的終身發(fā)展,發(fā)現(xiàn)并發(fā)展他們多方面的潛能,促進學生探究活動的深入及全面發(fā)展。因此,教師應重點關注學生實驗探究過程中的表現(xiàn),包括科學態(tài)度、操作技能等,采用多元的評價方式,進一步促進學生實驗操作能力的提升,推動學生深度學習。
在執(zhí)教《水能溶解一些物質(zhì)》一課時,教師可展示學生的“課前趣味實驗活動記錄單”,通過交流使學生達成“沙子會在水底沉淀下來,沒有什么變化”“開始,白糖顆粒沉淀在水中;經(jīng)過攪拌,顆粒慢慢不見了。水均勻地變甜了”的共識。學生的記錄單、展示和交流過程中的表現(xiàn)都可以作為評價內(nèi)容。
教師應鼓勵學生將課后開展的深度探究活動,以手機拍攝視頻的方式保存下來。教師可以根據(jù)學生提交的課外探究微視頻,對學生的實驗操作進行評價,挑選出科學、規(guī)范、有創(chuàng)意的實驗探究作業(yè)進行課堂展示、分享,也可以結合年級、校級層面的“我是小小實驗王”“創(chuàng)意實驗小達人”等展評活動,進一步鞏固學生的實驗操作技能,讓學生在參與中提升,在交流中進步,在分享中成長。
“課前趣味活動記錄單”“課后深度探究微視頻”和教師對學生課堂實驗操作的評價記錄,都是非常好的過程性資料,是教師對學生進行學業(yè)評價的重要依據(jù)之一。通過以上多角度、全過程的評價,可進一步提升學生的探究意識和探究能力。
實驗探究能力的培養(yǎng),非一朝一夕之事。它需要一個漫長的過程,必須在探究實踐中不斷積累。因而廣大科學教師要轉變觀念,在科學探究過程中充分認識自己的主導地位,通過“三化一評”,持續(xù)引導學生扎實開展實驗操作及深度探究,使學生在探究活動中不僅學到知識,還要學會探究的方法和技能,提升自己的科學素養(yǎng)、創(chuàng)新精神和實踐能力,為繼續(xù)學習和終身發(fā)展打好基礎。