◇潘明志 苗 晉(江蘇:句容市石獅小學(xué))
科學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)于小學(xué)科學(xué)這門課的重要性,每一位科學(xué)教師都很清楚。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中探究的必要性是不言而喻的,所以我們要讓每位學(xué)生投入實(shí)驗(yàn)中,親身經(jīng)歷過(guò)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)更具說(shuō)服力。我們應(yīng)該有計(jì)劃地安排科學(xué)實(shí)驗(yàn)課,充分做好課前準(zhǔn)備,從實(shí)際出發(fā),讓學(xué)生投入科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程,盡可能讓學(xué)生多觀看、多思考、多動(dòng)手、多討論、多記錄,使科學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂上的作用得以充分發(fā)揮。讓學(xué)生成為課堂實(shí)驗(yàn)的小主人,提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的質(zhì)量,培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)中真正培養(yǎng)學(xué)生的探究能力是在課堂上。通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,增強(qiáng)他們的發(fā)散思維,提升學(xué)生的智力,增強(qiáng)實(shí)際動(dòng)手操作等方面的能力。下面,筆者通過(guò)具體的課堂教學(xué)實(shí)例,談一談如何增強(qiáng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)能力。
創(chuàng)新和科學(xué)實(shí)驗(yàn)本就是不可分割的一體。錢學(xué)森教授在談到培養(yǎng)科技創(chuàng)新人才時(shí),提出了“科學(xué)精神最重要的就是創(chuàng)新”這樣的觀點(diǎn)。身為科學(xué)教師一定要具有創(chuàng)新精神和能力,并敢于創(chuàng)造新的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。在五年級(jí)上冊(cè)科學(xué)書(shū)上第二單元的第一課《光的行進(jìn)》這一課中,要做一個(gè)小孔成像的模擬操作。根據(jù)書(shū)上的步驟進(jìn)行操作,最后的結(jié)果不盡如人意,可能是受到光線強(qiáng)弱的影響。因?yàn)橛辛诉@樣的問(wèn)題,再加上照相機(jī)的啟發(fā),才有了下面改良版的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。
首先,實(shí)驗(yàn)裝置的主結(jié)構(gòu)由一個(gè)盒子改成了兩個(gè)盒子。
大的盒子上面開(kāi)個(gè)孔,并掛上活動(dòng)紙板,方便選擇大小不同的孔,然后通過(guò)改變活動(dòng)紙板的位置,獲得不一樣的小孔成像,得出孔徑與成像效果之間的關(guān)系。
通過(guò)選小盒子的活動(dòng),改變成像屏與小孔之間的距離,更方便看到最好的答案。
成像屏在小盒子的前面,盒子下面的另一端是觀察口,使用時(shí)眼睛貼著觀察口,和小盒子的盒體組成一個(gè)封閉的盒子。
這個(gè)實(shí)驗(yàn)經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,無(wú)論是清晰度還是亮度都得到很大提高,而且能改變像的大小。
但是這樣的結(jié)構(gòu)讓學(xué)生做是有點(diǎn)難度的,特別是兩個(gè)盒子之間想連接緊密,很難做到。恰好一次上課過(guò)程中,一個(gè)學(xué)生沒(méi)有帶盒子,而是用了個(gè)圓筒,這讓我茅塞頓開(kāi)。我將結(jié)構(gòu)修改為兩個(gè)圓筒的套嵌。先準(zhǔn)備一個(gè)圓筒,小筒就用卡紙依著圓筒的內(nèi)徑去卷,這樣就容易多了。課后全班學(xué)生都順利制作好了改進(jìn)后的小孔成像裝置。大家還興致勃勃地交流制作經(jīng)驗(yàn),比誰(shuí)的成像效果最好。見(jiàn)此情形,我立刻在五年級(jí)平行班內(nèi)組織了“小孔成像”制作比賽,進(jìn)一步激發(fā)了學(xué)生的制作熱情,促使學(xué)生把探究活動(dòng)繼續(xù)下去。雖然第一次實(shí)驗(yàn)還有瑕疵,但是經(jīng)過(guò)改進(jìn)后,不管是實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的狀態(tài)還是實(shí)驗(yàn)結(jié)果,都很好。由此可知,我們進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新,要靈活,隨機(jī)應(yīng)變,及時(shí)調(diào)整實(shí)驗(yàn)方案,堅(jiān)持到底,一定會(huì)讓付出有所回報(bào)。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)一定要讓學(xué)生自己動(dòng)手操作。小學(xué)科學(xué)的內(nèi)容很煩瑣,實(shí)驗(yàn)器材也是各種各樣。目前科學(xué)專職教師的配備又十分不足,一個(gè)學(xué)校能有一到兩個(gè)專職教師就不錯(cuò)了,就是這一兩個(gè)人常常還要兼任其他各種職務(wù)。在完成自己教學(xué)任務(wù)之后,還有多少時(shí)間去提前準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材呢?可用這幾個(gè)方法來(lái)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和裝置。
首先,每個(gè)學(xué)校每學(xué)期要有專人負(fù)責(zé)儀器、易耗物品以及器材的維護(hù)保養(yǎng)。更重要的是,教師要有創(chuàng)造性想法,而不是什么也不想,就一句話“學(xué)校沒(méi)有”,然后就放棄了。面對(duì)困難,尤其是鄉(xiāng)村學(xué)校,要想辦法克服。除了器材,還有一些教師連最簡(jiǎn)單的操作都不會(huì)。這就不是器材缺乏的問(wèn)題了,而是教師缺乏終身學(xué)習(xí)的愿望和習(xí)慣。在有器材的基礎(chǔ)上整合課程的資源,學(xué)生可以根據(jù)自己的想法設(shè)計(jì)或者開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)小器材。自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的器材一定比學(xué)校提供的器材針對(duì)性更強(qiáng),更能增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣。鼓勵(lì)學(xué)生或者家長(zhǎng)自發(fā)帶一些不用的,或者小的消耗品作為實(shí)驗(yàn)器材,讓他們當(dāng)實(shí)驗(yàn)的主人。這樣還可為學(xué)校節(jié)約一定的經(jīng)費(fèi),同時(shí)減輕教師的工作量,是一舉多得的有效舉措。當(dāng)然,在和家長(zhǎng)、學(xué)生溝通時(shí),一定要注意方式方法,要讓家長(zhǎng)和學(xué)生明白,一定是家里不用的消耗品,千萬(wàn)不能讓家長(zhǎng)認(rèn)為是學(xué)校為了節(jié)省經(jīng)費(fèi),而讓家長(zhǎng)出錢買各種實(shí)驗(yàn)器材。
記得剛剛開(kāi)始接觸科學(xué)的時(shí)候,那時(shí)不叫科學(xué),叫自然,最難的就是如何有序地開(kāi)展課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。因?yàn)楹苡锌赡苡龅降那闆r是:完全放開(kāi),學(xué)生就亂哄哄;如果教師干預(yù)過(guò)多,很多學(xué)生會(huì)放不開(kāi)手腳,腦子更不愿意動(dòng),等待教師給予,不利于學(xué)生的發(fā)展。不知道經(jīng)過(guò)多少次實(shí)踐,我終于知道如何有序開(kāi)展課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)了。
首先,由教師根據(jù)學(xué)生的特點(diǎn)進(jìn)行角色分配,然后定好每個(gè)人的實(shí)驗(yàn)任務(wù),再由學(xué)生自發(fā)選出小組長(zhǎng)、記錄員、觀察員、材料員等,這樣大家明確自己的職責(zé)及各自的分工,做起實(shí)驗(yàn)來(lái),就很有序。當(dāng)然,為了提高學(xué)生的體驗(yàn)感和積極性,每一學(xué)期或者每一個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,學(xué)生都可以向教師申請(qǐng)角色互換。教師也會(huì)根據(jù)每個(gè)人在實(shí)驗(yàn)中的具體表現(xiàn),安排其更合適的角色。慢慢地,學(xué)生各方面能力都會(huì)得到提高,積極性也會(huì)大大增強(qiáng)。
很多時(shí)候,教師會(huì)因?yàn)閭€(gè)人或者其他事,在做實(shí)驗(yàn)前沒(méi)有好好地研究方案,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的時(shí)候完全跟著實(shí)驗(yàn)方案走,而不能隨機(jī)處理實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的意外。雖然學(xué)生才是課堂的主人,但是教師不能忽視課堂教學(xué),甚至是只當(dāng)課堂的過(guò)客,這是不可取的。教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,在學(xué)生質(zhì)疑的時(shí)候,能夠成竹在胸地回答他們的問(wèn)題,能夠及時(shí)解決他們的問(wèn)題,讓他們沒(méi)有后顧之憂,成為學(xué)生實(shí)驗(yàn)的保障。
其次,實(shí)驗(yàn)器材是很重要的,不能做完實(shí)驗(yàn)就不管它們了,隨手丟在了實(shí)驗(yàn)桌上,很多時(shí)候再想找這些器材,已找不到了。所以實(shí)驗(yàn)器材在使用后要有序回收擺放,這樣才能增加使用時(shí)間。例如,在教學(xué)《簡(jiǎn)單電路》這課時(shí),我是這樣發(fā)放器材的:一個(gè)大塑料整理盒,里面放上兩個(gè)信封,信封上標(biāo)上序號(hào)。桌上只有一個(gè)電池、一截導(dǎo)線、一個(gè)小電珠。學(xué)生先完成讓電珠亮起來(lái)的實(shí)驗(yàn)后,進(jìn)行第二個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),才能打開(kāi)信封一,取得進(jìn)行下一步實(shí)驗(yàn)所需的器材。同樣,開(kāi)始第三個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí),才能打開(kāi)第二個(gè)信封,拿到實(shí)驗(yàn)器材。每個(gè)實(shí)驗(yàn)完成后,都要將器材放回整理盒內(nèi),以備下次再使用。
學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的時(shí)候,教師并不是閑聊,甚至是休息的狀態(tài)。他們應(yīng)該巡視每個(gè)實(shí)驗(yàn)小組的實(shí)驗(yàn)情況,看看有沒(méi)有錯(cuò)誤,或者不恰當(dāng)?shù)牡胤?,若有,要及時(shí)指出來(lái),指導(dǎo)他們用正確的實(shí)驗(yàn)方法操作。同時(shí)還要注意實(shí)驗(yàn)的安全提醒,這樣才有利于實(shí)驗(yàn)的安全開(kāi)展,有利于實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的正確生成。
科學(xué)教師經(jīng)常碰到這個(gè)老大難的問(wèn)題:在僅有的一節(jié)課內(nèi)想完成自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的觀察、科學(xué)種植、收集有用信息和記錄等其他多方面需要時(shí)間來(lái)驗(yàn)證的問(wèn)題,很難。面對(duì)這一難題,有些教師會(huì)隨機(jī)處理,減少課堂的教學(xué)內(nèi)容,還有的教師會(huì)加快課堂教學(xué)節(jié)奏,導(dǎo)致最后的教學(xué)效果不盡如人意。很顯然,這是矛盾的。但是我們可以利用課堂上的40分鐘去引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方向,實(shí)在來(lái)不及,可以利用課余時(shí)間去完成剩下的實(shí)驗(yàn)。還可以合理利用學(xué)生身邊的教學(xué)資源,把實(shí)驗(yàn)帶回家,帶到課外,通過(guò)和家長(zhǎng)的討論以及和同伴探究,讓每位學(xué)生真正感受到學(xué)習(xí)科學(xué)的趣味性和參與性,提升課堂實(shí)驗(yàn)的效率。
在課堂實(shí)驗(yàn)中,一開(kāi)始學(xué)生通過(guò)觀察記錄和具體實(shí)驗(yàn)有了自己的想法,但是在和其他成員的思想碰撞中,大多數(shù)學(xué)生會(huì)認(rèn)為自己的想法和結(jié)論是對(duì)的,沒(méi)有任何錯(cuò)誤的地方。學(xué)生不懂得反思,甚至是保護(hù)自己的結(jié)論,不去思考別人的觀點(diǎn)是否正確,直接否定別人的想法。慢慢地,大多數(shù)學(xué)生在聽(tīng)到其他學(xué)生的觀點(diǎn)和自己的有所出入時(shí),也開(kāi)始嘗試反思,去思考自己和別人的出入點(diǎn),斟酌自己在實(shí)驗(yàn)中是否有錯(cuò)誤或者是不夠仔細(xì)的地方。再通過(guò)與其他小組的辯論,重新調(diào)整對(duì)實(shí)驗(yàn)的想法,多方面、多角度地重新考慮實(shí)驗(yàn)結(jié)果是否完全正確。此時(shí),科學(xué)探究這扇大門就會(huì)敞開(kāi)懷抱歡迎他們,學(xué)生也會(huì)如醍醐灌頂,豁然開(kāi)朗。教師在教學(xué)時(shí)候,一定不要因?yàn)闀r(shí)間或者其他原因,減少學(xué)生自己思考的時(shí)間,否則學(xué)生就是瞎猜。教師一定要從一開(kāi)始就培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)思考的能力。當(dāng)然這需要時(shí)間,主動(dòng)思考的能力不是一蹴而就的,也不是一堂課、幾堂課的任務(wù),一定不能拔苗助長(zhǎng),要對(duì)自己的學(xué)生有耐心,有信心。相信隨著時(shí)間的推移,我們對(duì)學(xué)生的付出,一定會(huì)在某個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中得到升華,得到結(jié)果。
我希望學(xué)生能夠明白動(dòng)手操作的重要性。在自己動(dòng)手探究中學(xué)會(huì)主動(dòng)思考;在和別人的爭(zhēng)論中學(xué)會(huì)反思;在和成員互幫互助中學(xué)會(huì)配合;在和教師、家長(zhǎng)的溝通中學(xué)會(huì)虛心請(qǐng)教;在不斷失敗中學(xué)會(huì)堅(jiān)持。只有這樣,科學(xué)實(shí)驗(yàn)效率才能大大提高。同時(shí)我們要慢慢克服傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的不足,要學(xué)會(huì)融合,把傳統(tǒng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)帶到現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)課堂中去。通過(guò)動(dòng)手操作,讓學(xué)生真正了解實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,體會(huì)實(shí)驗(yàn)的魅力,提升學(xué)生主動(dòng)探究的能力。探究就應(yīng)該從課堂中延伸出去,特別是科學(xué)探究,課堂外的生活中有更加豐富的、更加生動(dòng)的、更加廣闊的探究?jī)?nèi)容和空間。只有教師先做出改變,慢慢地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手探究能力,才能讓學(xué)生真正提升科學(xué)素養(yǎng)能力。