浙江杭州市余杭區(qū)倉前中學(311100)施華芳
初中科學是一門以實驗為基礎的學科,做實驗是教師指導學生掌握科學知識、培養(yǎng)自主學習能力的重要方法,也是學生鍛煉實踐探索能力、提升科學核心素養(yǎng)的重要方式。在以立德樹人為根本任務的教育改革過程中,更新教育思想、優(yōu)化教學內(nèi)容的目標在于實現(xiàn)有效教學。在初中科學探究性實驗教學中,教師不僅要發(fā)揮自身的主導作用,而且要凸顯學生的主體地位,引導學生真正參與到科學實驗探究過程中來,并通過多元化評價獲得反饋。但是,目前在科學探索性實驗教學中,低效甚至無效的教育現(xiàn)象時有發(fā)生,教師有必要結合“有效教學法”分析存在的問題,研究相應對策。
檢驗初中科學探究性實驗教學是否有效的關鍵指標是學生是否主動參與了教學過程,是否真正發(fā)揮了主體作用。在初中科學教學中,教師要通過教學觀察與研究,挖掘?qū)W生對探究性實驗的關注點和疑惑點,通過激發(fā)學生興趣來提升學生的課堂參與度。例如,部分學生習慣聽從教師的安排,認為自主探究效率較低,還可能出現(xiàn)錯誤,不愿意主動進行實驗設計、實驗探究;部分學生在教師向其提問或安排任務后,會出現(xiàn)緊張或畏懼心理,自我效能感降低,導致在活動中難以發(fā)揮主動性;等等。
初中科學探究性實驗的內(nèi)容包括簡單探究、動手操作、實踐應用等,為了保證學生有效參與,教師需要對實驗過程進行精心設計,確保學生能夠在實驗過程中實現(xiàn)自我提升。但是,目前部分教師對實驗教學的設計不夠合理。例如,部分教師組織學生實驗操作的過程缺乏必要的引導和管理,導致實驗小組內(nèi)部分工不明確,有些學生一直在動手操作,有些學生始終旁觀或者記錄。這易導致學生的體驗出現(xiàn)差異,對實驗現(xiàn)象的認知和理解也出現(xiàn)偏差。有時教師的教學節(jié)奏過快,學生的探索更多的是“走形式”,沒有真正獲得思維的啟發(fā),也沒有掌握科學的實驗方法。這樣的實驗教學自然是低效甚至無效的。
科學探究性實驗教學需要豐富資源的支持,如何開發(fā)資源、利用資源是教師進行教學設計的重要內(nèi)容。在初中科學教學中,部分教師對探究性實驗教學資源的利用不夠合理,影響了最終的實驗效果。例如,部分教師在使用教材的過程中,缺少質(zhì)疑與創(chuàng)新,對于科學現(xiàn)象的探索實施同樣的實驗方案,導致學生的科學探索視野受到局限,影響了學生的質(zhì)疑和思考;部分教師在運用多媒體教學的過程中,缺乏合理安排,導致學生在探究性實驗中的體驗不佳,削減了他們參與實驗的興趣;部分教師在教學設計中重視問題預設、輕視知識生成,浪費了隱性的課程資源;等等。
在初中科學探究性實驗教學中,教學評價的偏差會導致實驗的功能得不到充分發(fā)揮,影響教學的有效性。例如,部分教師在評價時側重于實驗結果,習慣以實驗成功與否作為評價標準,忽視了學生在實驗中的體驗、在實驗中的新發(fā)現(xiàn)以及在實驗中提出的新問題,導致評價的功能被弱化;部分教師側重于使用量化評價指標,對學生在實驗中情感、態(tài)度與價值觀的變化缺乏有針對性的質(zhì)化評價指標,影響了學生的全面發(fā)展;部分學生在評價過程中的參與度不高,對自己的實驗情況缺乏回顧和反思;等等。這樣的教學評價只能從某些方面反映出學生操作探究性實驗的情況,導致學生的科學素養(yǎng)培養(yǎng)局限在某些方面,影響了學生整體的發(fā)展。
積極主動地參與實驗探究是學生取得良好學習效果的重要基礎。教師在教學設計中應發(fā)揮學生的主體作用,及時對學生的不良心理傾向進行糾正,促使學生以良好的心態(tài)投入探究性實驗中,充分發(fā)揮主觀能動性。筆者在教學實踐中通過“三個結合”發(fā)揮學生的主體作用,從而激發(fā)其參與實驗的欲望。
1.實驗與生活相結合
教師在教學中應加強科學實驗知識與生活之間的聯(lián)系,善于利用學生的生活經(jīng)驗,激發(fā)學生科學探索的興趣。在具體的教學中,教師要通過那些與學生生活密切相關且與實驗知識具有邏輯聯(lián)系的事物,引導學生進行探究性學習。學生在生活化素材的啟發(fā)下能夠認識到科學探究的重要性,同時產(chǎn)生學習興趣。
2.實驗與激勵相結合
教師應激勵學生主動參與實驗,使學生在獲取成就感時增強自主探究的動力。初中生有較強的好奇心,渴望成功、渴望表現(xiàn)自己。針對此情況,教師可以為學生創(chuàng)造探索的機會,引導學生循序漸進地完成實驗任務,并適時加以表揚,這樣學生才能夠逐漸消除畏難情緒,并主動參與實驗探索。
3.實驗與合作相結合
合作學習是開展探究性活動的主要形式,因此教師在實踐中應加強對小組合作的指導,做好小組內(nèi)部的分工,通過布置探究性實驗任務,激發(fā)學生的探究欲望。同時,教師應在采用合作學習策略時關注學生的主體地位,讓學生積極參與合作學習。
1.規(guī)范實驗行為
實驗行為直接影響實驗教學各環(huán)節(jié)的推進以及實驗結果。因此,教師在實驗前應布置學生預習任務、強調(diào)實驗紀律、示范實驗操作、展示和說明實驗器材等,確保學生做好充分準備。在實驗過程中,教師要適時指導學生操作,讓學生及時記錄、耐心傾聽、交換意見,最終完成實驗任務,實現(xiàn)實驗教學目標。
2.明確實驗目的
實驗目的是設計實驗的導向,實驗任務是實現(xiàn)目標的載體。因此,在設計探究性實驗教學時,教師要根據(jù)學生的實際需要設計清晰的教學目標,并根據(jù)實驗內(nèi)容設計具有探索價值的實驗任務。例如,在教學“溫度的測量”相關知識時,教師要引導學生學習溫度是用來表示物體的冷熱程度的,并掌握攝氏度的正確讀法及寫法。教師還要引導學生在此基礎上分析溫度計的結構和測量原理,使學生能正確使用溫度計測量物體的溫度。
3.多方式獲得多元體驗
科學知識的獲取通常是從感官開始的,直觀體驗是抽象思考的前提。在科學探究性實驗設計中,教師可以采用多元化的探究活動方式,使學生在體驗中提煉、掌握科學知識。在探究性實驗教學中,教師要給予學生充分的自主權,同時也應做好教學支撐,維持實驗教學秩序。例如,一些學生會開小差把玩實驗材料、實驗器材,拖慢實驗進度,教師應做好監(jiān)督,保證學生把注意力集中在實驗上。教師通過組織動手操作活動引導學生手腦并用,可培養(yǎng)學生良好的實驗習慣。
4.互動交流探究
在實驗活動過程中分享觀點是學生獲得有效信息的重要途徑。學生之間的思維沖突或情感共鳴,能夠引發(fā)其深入思考。因此,教師在實驗過程中應給予學生暢所欲言的機會,允許學生表達不同的想法,幫助學生在觀點碰撞中解決問題,并引導學生對問題加以辨析,從而將實驗活動引向深入。
在初中階段,科學探究性實驗教學的目標并不是讓學生單純地完成教材中的實驗,而是讓學生在適當?shù)臈l件下自主探究,通過科學實驗實現(xiàn)全面發(fā)展?;诖?,教師應結合初中科學課程標準的要求,為學生提供豐富的實驗教學資源,創(chuàng)造實驗教學條件,優(yōu)化實驗教學環(huán)境,促使學生主動開展有效的科學探索活動。
1.教材運用與整合
科學教材是實施科學探究性實驗教學的依據(jù),真正優(yōu)秀的教師不應該成為單純的教材講授者,而應該運用創(chuàng)造性思維,成為教材資源的開發(fā)者和使用者。這樣才能將教材中靜止的實驗內(nèi)容轉(zhuǎn)化為生動的實驗探索,吸引學生參與實驗探索,并體現(xiàn)科學實驗的本質(zhì)。例如,教學“二力平衡的條件”的相關內(nèi)容時,教師可以利用砝碼、定滑輪等實驗器材,為學生設計實驗活動。這個實驗可以讓學生直觀地認清二力平衡的條件,了解物體在平衡狀態(tài)下的受力情況。實驗給學生留下深刻印象,同時能讓學生根據(jù)實驗結果加以解釋,促使學生完成科學探索。
教師可以將教材中的實驗進行改進,設計趣味性實驗。例如,在“耳和聽覺”的實驗教學中,教師進行如下準備和設計:準備去底的一次性紙杯、橡皮薄膜、雙面膠、橡皮筋、小平面鏡、鐵架臺、激光器等實驗器材;將紙杯的一端繞上雙面膠,包上橡皮薄膜并用橡皮筋扎緊,固定在鐵架臺上,在橡皮薄膜上粘貼小平面鏡,用激光器把光線斜射到小平面鏡上,使光線反射在教室墻壁上形成光斑;邀請學生對著紙杯講話,引導學生觀察墻壁上光斑跳動的變化。在這一趣味性實驗中,教師可以將實驗器材模擬成耳朵的結構,幫助學生了解“振動產(chǎn)生聲音”的原理,促進學生對科學知識的掌握。
2.積極運用多媒體技術
在教育信息化背景下,多媒體技術的運用越來越廣泛,而信息化資源對豐富學生的實驗體驗、提升學生的實驗能力具有重要意義?;诖?,教師應充分運用多媒體技術,為學生開發(fā)豐富的實驗教學資源。例如,借助多媒體創(chuàng)設仿真實驗環(huán)境、利用多媒體輔助學生自主實驗、利用多媒體將課外實驗引入課堂等。這樣學生可以探索新的實驗路徑,獲得良好的實驗效果。
3.生活化科學實驗
生活中處處有科學,教師可以引導學生巧妙使用生活中的物品展開生動有趣的實驗,在實驗中提升科學素養(yǎng),加深對生活現(xiàn)象的認知。例如,教師在“水的壓強”的實驗中,可以指導學生利用礦泉水瓶設計簡易的實驗,達到探索的目的;在“水的密度”的實驗中,可以指導學生利用吸管、橡皮、食鹽水、自來水等完成簡易密度計的制作。這樣可以豐富科學實驗的資源,啟發(fā)學生的創(chuàng)新思維,獲得良好的探究性實驗效果。
1.評價設計要利于學生自主發(fā)展
教師應重視學生的主體地位,認識到學生在探究性實驗教學中是以思考者、活動者、體驗者、合作者、建構者的身份存在的?;诖?,教師在評價中應關注學生是否真正參與了整個探究過程,注重學生認知、情感、方法、態(tài)度等多方面的發(fā)展,讓學生既能夠掌握科學知識與探索能力,又能夠?qū)崿F(xiàn)全面發(fā)展。在傳統(tǒng)教學模式中,教學評價的功能主要集中在對學生的選拔上,這對學生的個性化發(fā)展不利。在探究性實驗教學中,教師應根據(jù)初中科學課程標準的要求,設計能夠促進學生全面發(fā)展的評價方案,從而讓學生被充分尊重,自我認識、自我教育、自我提升得到充分體現(xiàn)。
2.評價設計要體現(xiàn)量化與質(zhì)性相結合
教師應結合實驗教學目標,對學生所掌握的科學知識、學習方法以及學生情感的投入、態(tài)度的轉(zhuǎn)變、自身的體驗等進行分析,并在評價結果中呈現(xiàn),體現(xiàn)評價對學生的多元化指導作用。同時,學生對自己的學習情況形成清晰的認識是其完善學習過程、實現(xiàn)自我發(fā)展的基本前提。因此,在初中科學探究性實驗教學評價中,教師要尊重學生的主體地位,引導學生將自我評價與相互評價相結合,最終讓學生在參與中主動反思,提升對評價結果的重視程度,并在探究性實驗學習中得到發(fā)展。
綜上所述,在初中科學教學中實施探究性實驗教學對實現(xiàn)有效教學具有重要意義。教師在探究性實驗教學中,通過激發(fā)學生的探究欲望、關注實驗過程、開發(fā)教學資源、合理設計評價等措施,能夠引導學生更加積極地參與到科學探究過程中,掌握科學探究方法,提升科學素養(yǎng)。這樣,教師也能夠根據(jù)學生需求以及評價的反饋不斷完善實驗教學,進而達到有效教學的目的。