張明強
在當前農(nóng)村小學教學中,利用演示實驗提升教育水平成為教師探索新方向。本文詳細分析了學科演示實驗教學的重要性后,對目前演示實驗教學中存在的問題展開研究,詳細分析了當前教師忽視學生實驗探究、“以講代做”現(xiàn)象嚴重等情況,最后對于如何開展演示實驗教學提出了意見。
小學科學是義務教育階段的基礎科學,對于學生認知功能、學習能力的養(yǎng)成有重要意義。科學課通常以實驗為基礎,教師在教學過程中正確運用科學實驗可以幫助學生了解科學理念的實驗現(xiàn)象與結(jié)果,可以提升教學效果?,F(xiàn)代教育理念研究也認為,實驗不僅是學生參與探究自然事物的過程,也是思維外顯的重要環(huán)節(jié),這是因為在農(nóng)村小學科學學科教學中,實驗過程比結(jié)論更加重要。因此教師應高度重視實驗教學,促進學生綜合技能養(yǎng)成。
1 農(nóng)村小學科學學科演示實驗教學的重要性
1.1 有助于激發(fā)學生求知欲
興趣是兒童學習的敲門磚,在農(nóng)村小學科學教學中,教師通過學科演示實驗可以使學生的思維處于活躍狀態(tài),對知識點保持高度集中,有助于提升教學效果。同時科學實驗演示的方法改變了傳統(tǒng)說教模式,通過實驗呈現(xiàn)的結(jié)果更容易激發(fā)學生探索、求知精神,最終形成興趣。并且演示實驗可以打破理論知識的束縛,在學生參與的基礎上有效傳播知識點內(nèi)容,使學生始終保持著積極的學習態(tài)度。
1.2 有助于加深學生對知識點的了解
在小學科學實驗中存在大量抽象的知識點,而通過科學實驗展示則可以改變知識點展示方式,進而加深學生的理解。例如在“認識人體消化系統(tǒng)”教學中,小學生對于“消化系統(tǒng)”這一名詞不了解,若單純照本宣科則會影響教學效果。相反教師采用演示實驗則可以介紹各個消化器官的位置、功能等,展示食物在進入口中后在消化系統(tǒng)中的運動過程,對于知識點的印象更深刻。
1.3 有助于培養(yǎng)學生觀察習慣
在科學實驗中,觀察是學生必備的品質(zhì),在實驗中學生可以利用自己的感官觀察各類實驗現(xiàn)象,隨著實驗進程的變化,學生對實驗現(xiàn)象的認知逐漸成形,可以實事求是地觀察實驗結(jié)果,并養(yǎng)成觀察實驗現(xiàn)象的品質(zhì)。
1.4 培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際的能力
學習可以使學生更好地了解生活,并服務于學生的社會實踐,例如通過“尋找淀粉蹤跡”中,根據(jù)淀粉碰到碘酒就會變藍的性質(zhì),帶領學生了解生活中哪些食物富含淀粉;或者在“被壓縮的空氣”中,教師準備癟的足球或籃球,打氣筒、注射器等,帶領學生觀察足球打氣后的形態(tài)變化。根據(jù)此類實驗反應,能深化學生對“被壓縮的空氣”的了解。
2 農(nóng)村小學科學學科演示實驗教學中存在的問題
2.1 “以講代做”現(xiàn)象嚴重
目前受到硬件條件等因素影響,農(nóng)村小學科學教學中開展實驗的條件不成熟,而演示實驗的目的則是希望學生通過觀察實驗現(xiàn)象,對實驗結(jié)果產(chǎn)生感性認知,了解科學規(guī)律。也有研究指出,在小學教學中開展演示實驗不僅能夠展示規(guī)范的實驗操作方法,也能強化學生觀察力,并彌補農(nóng)村小學存在的實驗器材缺失等問題。但是從教學現(xiàn)狀來看,教師忽略演示實驗的情況較為常見,“以講代做”的情況時有發(fā)生?!耙灾v代做”體現(xiàn)出教師忽視學生實踐內(nèi)容,理論講解占比偏高,這種情況會影響教學效果。
例如在“冷空氣與熱空氣”教學中,教師僅僅通過課本向?qū)W生講解“紙蛇實驗”的過程就向?qū)W生提出問題:“使‘紙蛇跳舞的原因是什么?”此時學生根據(jù)課本內(nèi)容說出答案:“熱空氣上升使紙蛇轉(zhuǎn)動?!倍處熢诘玫綄W生的回答后就進入到下一個環(huán)節(jié)。
在上述教學片段中,教師并沒有涉及到通過演示實驗強化學生觀察力的目的,學生也是通過書本了解“熱空氣上升”的知識點,學生雖然在短時間內(nèi)記住了實驗結(jié)論,但是因為缺乏直觀實驗,在課后遺忘的情況較為常見,導致教學效果不理想。
2.2 科學學科演示實驗忽視學生探究合作
農(nóng)村小學科學課上在進行演示實驗的過程中,往往會以小組為單位進行,教師根據(jù)實驗目的向?qū)W生提出學習任務,并引導和組織學生通過小組進行學習與探究。讓學生在小組內(nèi)進行演示實驗的目的是培養(yǎng)其科學探究能力,并樹立良好的合作意識。因此在組織學生分組實驗的時候,教師也應結(jié)合課程需求為其提供足夠的探究機會,鼓勵其參與到探究合作當中。然而結(jié)合當前農(nóng)村小學科學課的教學情況來看,教師演示實驗缺少足夠的探究、合作過程,進而對學生探究能力以及科學態(tài)度的形成造成一定影響。以研究磁鐵性質(zhì)的實驗為例,教師先讓學生觀察磁鐵兩極,并布置小組合作任務,包括在小組內(nèi)將自己手中磁鐵的S極和同學磁鐵的S極靠近,觀察現(xiàn)象;將自己手中磁鐵的S極和同學磁鐵的N極靠近,觀察現(xiàn)象;最后將兩個N極靠近,觀察現(xiàn)象。在這樣的實驗環(huán)節(jié)中,教師已經(jīng)預先告知學生實驗步驟,學生觀察完磁鐵后,已經(jīng)明確下一步的操作方法,進而保證學生可以嚴格按照設定好的實驗步驟進行實驗。這樣雖然可以保證演示實驗整體的流暢性,但學生并沒有主動參與到小組合作中,很大程度上限制了學生探究能力與合作意識的培養(yǎng),并不能真正發(fā)揮出小學科學課程的作用。
2.3 科學學科演示實驗教學評價缺失
目前,農(nóng)村小學科學學科演示實驗在教學評價中仍存在缺失,主要體現(xiàn)在兩方面。一是,評價中對學生實驗操作技能的考核不足。結(jié)合教學實踐來看,農(nóng)村小學很多都沒有設置專門的實驗操作技能考核,相關知識點的考核更多是通過實驗報告以及期末考試等形式進行,其中幾乎沒有涉及到實驗操作技能部分。值得注意的是,即使在期末考試中出現(xiàn)與實驗操作技能有關的題型,可題目整體的考核方向更多還是偏重知識考核,因此學生只要進行知識點背誦就可以通過考試,并不能起到提升學生操作技能的作用。由此可見,當前農(nóng)村小學考核整體仍停留在知識層面,對實驗操作技能的考核明顯不足,限制了學生實驗操作能力的提升。二是,缺少以學生為主體的評價?!读x務教育小學科學課程標準》中規(guī)定,學習評價應做到多元化,通過教師評價、學生自評、學生互評、家長評價等多種形式保證評價的全面化,并且讓更多主體參與到評價過程中。然而當前農(nóng)村小學科學學科演示實驗在進行教學評價的時候,大多評價工作都是以教師為主體進行的,學生自評、學生互評等環(huán)節(jié)缺失。究其原因,很多科學教師并沒有認識到以學生為主體的評價對培養(yǎng)評價意識、反思能力的作用,而且認為小學生評價缺乏實質(zhì)性內(nèi)容。
3 小學科學學科演示實驗教學的實現(xiàn)策略
3.1 演示實驗的目的明確,準備充分
農(nóng)村小學在開展演示實驗期間,需要制訂明確的學習目標,進而圍繞學習目標對小學科學教材中每個演示實驗進行演示,最大限度上提升演示實驗過程的直觀性與生動性。通過這樣的形式,可以讓學生更好地對實驗過程進行觀察,進而真正意義上做到發(fā)現(xiàn)規(guī)律、理解規(guī)律、掌握規(guī)律。若缺乏明確的實驗目標,則會導致整體實驗操作過程浮于表面,學生參與實驗過程缺少目的性,不能從實驗想象中明確其中的實驗原理與規(guī)律。而對于教師來說,若組織演示實驗不能發(fā)揮出其應有的作用,也會造成課程時間與資源的浪費。通常情況下,小學科學教材中針對同一規(guī)律會包括多個演示實驗,教師則可以根據(jù)教材要求及農(nóng)村小學的設備條件與實驗器材情況選擇合適的實驗進行演示,在條件允許的情況下可以先在課前進行自我演示,保證可以在課上呈現(xiàn)出良好的實驗效果。實驗材料準備的充分性是科學實驗課的關鍵,在明確課程目標的基礎上教師還應加強對實驗材料準備的重視,通過合適的實驗材料來激發(fā)學生的探究欲望,從而保證實驗教學的高效完成。例如,在學習“簡單電路”相關內(nèi)容的時候,教師在課前就需要準備好實驗所需的電池、燈泡等材料,并對材料質(zhì)量進行檢查,避免在課上出現(xiàn)問題;又如在學習《電磁鐵》一課的時候,為避免鐵釘生銹影響磁力,教師在課前需要先打磨鐵釘,確??梢猿尸F(xiàn)出最佳的實驗效果。
3.2 演示實驗操作應注意規(guī)范,用語準確
農(nóng)村小學在進行科學教學過程中,演示實驗是其中重要的組成部分,組織演示實驗的目的是提升小學生的探究精神、操作能力與合作意識,因此教師在操作演示時應最大限度上保證科學性與規(guī)范性。教師根據(jù)教學內(nèi)容準備實驗器材,應加強對實驗儀器連接、裝配等各個環(huán)節(jié)的重視,通過準確、標準的動作讓學生有效掌握實驗技巧,發(fā)揮演示實驗的重要作用。例如,在實驗中使用托盤的時候,應通過鑷子夾取砝碼而不能用手直接拿取。在相關操作時教師也應重點提醒學生,幫助學生加深印象,進而在潛移默化中讓學生養(yǎng)成良好的操作習慣。由此可見,教師操作的規(guī)范性不僅可以直接影響到整體實驗效果,還關系到學生嚴謹求實實驗態(tài)度的養(yǎng)成。除了保證操作的規(guī)范性,教師在課上所用的語言也應注意科學規(guī)范,涉及到專業(yè)名詞的部分應嚴謹,不能口語化。而且在對實驗儀器進行介紹、闡述實驗過程以及對實驗結(jié)論進行總結(jié)的過程中,也要注重語言的嚴謹與規(guī)范,進而讓學生可以對實驗過程、實驗原理及實驗規(guī)律樹立準確認識,加深對相關知識點的記憶。
3.3 應讓學生成為實驗操作的主體
農(nóng)村小學科學課程教學期間,教師應充分尊重學生的主體地位,不論是理論知識學習還是實驗操作過程中,都應提供給學生足夠的思考與參與空間,真正意義上做到將課堂交還給學生。首先,在進行演示實驗期間,教師應讓學生自主參與到信息的收集、分析與整理中,通過自主觀察與小組討論來得出相應的結(jié)論。這樣的過程有助于提升學生的觀察能力與創(chuàng)新意識,并在自主思考與主動探究中實現(xiàn)自我進步與完善。教師在科學課上應注重激發(fā)學生積極性,通過獲得成功體驗來帶動參與主動性,為學生課堂主體性的發(fā)揮奠定基礎。其次,科學課程的目的是培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,因此在課堂上教師應起到引導與啟發(fā)的作用,讓學生通過思考自主提出探究實驗方法并親自參與到實驗探究中,致力于提高學生的探究能力。例如,在學習“彈性”相關內(nèi)容的時候,教師就可以讓學生先收集與彈性有關的資料,并在課堂上分享自己對彈性的認識,嘗試說出生活中哪些現(xiàn)象與彈性有關。在此基礎上,教師再組織學生對其認為有彈性的物體進行實驗,以證明結(jié)論。最后,值得注意的是,各個學生之間存在主題差異性,受到學習能力、接受能力以及認知水平差異的影響,在展開小組演示實驗的過程中,小組成員很有可能提出不同的觀點與見解。對于這樣的情況,教師應加強引導,幫助學生正確認識學習過程中存在的矛盾,并通過實驗予以解決。通過這樣的形式,可以讓學生真正參與到科學探究中,同時最大限度上培養(yǎng)其自主性,讓學生成為科學課堂上與演示實驗中的主體。
3.4 應善于啟發(fā)與引導,使學生領悟科學的基本方法
農(nóng)村小學科學教材上涉及到的理論知識往往比較抽象,由于小學生的學習能力與理解能力仍在發(fā)展中,因此學習起來往往難度較大。因此在學習部分知識點的時候,就可以通過演示實驗進行展示,從而讓抽象的知識內(nèi)容生動形象地展現(xiàn)在學生面前,引導學生在觀察實驗現(xiàn)象的同時啟發(fā)思維,幫助其更好地認識客觀規(guī)律,提升其參與科學實驗的興趣。在此過程中,教師也要對學生進行充分的啟發(fā)與引導,讓學生領悟科學基本方法。例如,在學習“電磁鐵”相關內(nèi)容的時候,教師組織學生進行電磁鐵磁力大小的實驗,實驗中可以改變各種實驗條件,并讓學生觀察實驗現(xiàn)象的變化。具體來看,教師可以對線圈圈數(shù)、鐵芯大小以及電池節(jié)數(shù)等條件進行調(diào)整,引導學生進行分析與總結(jié),推進學生思維展開。與此同時,教師還可以向?qū)W生提問,展示相關實驗現(xiàn)象的原因,讓學生通過自主思考與合作探究掌握科學知識、了解科學規(guī)律。通常情況下,教師圍繞演示實驗對學生進行引導的步驟包括:(1)提出問題,通過實驗明確實驗現(xiàn)象;(2)探討問題,根據(jù)實驗現(xiàn)象明確規(guī)律;(3)應用規(guī)律,通過實驗進行驗證,實現(xiàn)理論與實踐的統(tǒng)一。例如,在演示實驗中,教師為了加深學生對空氣壓力的了解,可采用注射器等實驗器材,先將注射器的活塞拉出,再將針頭堵死,再用力壓活塞。在實驗中可以發(fā)現(xiàn),學生壓注射器時很省力,但是隨著活塞進入,壓入的難度明顯增加,此時教師可以提出問題:“既然活塞中沒有任何物體,那么為什么壓不進去呢?”這個演示實驗有力說明了氣體占用空間的情況,并且實驗可以教學生自己操作,安全易操作,現(xiàn)象明顯,還能培養(yǎng)學生的探究能力,有利于拉近科學與生活的距離。
3.5 構(gòu)建考核機制,評估演示實驗效果
在教師開展演示實驗過程中,通過實驗結(jié)果展示可以判斷學生近期學習情況,尋找當前教育教學的弊端。因此對教師而言,在當前演示實驗教學中應改變學生“實驗操作不重要,考前背背得高分”的錯誤觀念,因此為了全面評價學生的學習情況、轉(zhuǎn)變學生的錯誤認知,首先需要做的就是改變現(xiàn)有的評價模式。所以教師在制訂考核方案時可以將演示實驗操作等內(nèi)容納入考核范圍,加深學生對考核的了解,教師也可以圍繞本學習的知識點、重難點展開評價;評價內(nèi)容也可以包含演示實驗過程、演示實驗結(jié)果等。例如在演示實驗評估階段,教師將課堂交給學生針對物體浮力等知識點,選擇泡沫塑料、鐵螺帽、橡皮塊、蠟燭、牙簽等,由學生自行探索知識點。在本次實驗考核中,教師不干涉學生完成演示實驗的過程,當學生依次測試不同物體的浮力后自行填寫報告即可。在隨后的評價環(huán)節(jié),教師采用學生之間相互評價的方法,當學生的結(jié)論出現(xiàn)差異后,可通過相互辯論的方法總結(jié)最終結(jié)果。
同時教師正確創(chuàng)設演示實驗問題,強化學生觀察與反思能力,在演示實驗中,學生對實驗過程的反思直接關系到教學結(jié)果,因此教師可以根據(jù)知識點創(chuàng)設不同的實驗場景,再根據(jù)演示實驗內(nèi)容綜合評估學生學習情況。例如在“澳大利亞大自流盆地的形成原因”的演示實驗中,教師可以準備以下實驗材料:塑料水管、長方形的盤子、黏土、漏斗等。實驗步驟為:在長方形的盤子底部鋪黏土,再仿照澳大利亞的地形制作模型,兩個漏斗分別插在東西兩側(cè)較高的土層中,使水自然流出。根據(jù)上述實驗步驟,教師可以鼓勵學生提出演示實驗的不足。學生通過觀察后可以發(fā)現(xiàn)以下問題:(1)澳大利亞中部地區(qū)多沙地,沙子的性質(zhì)與黏土明顯不同,所以用黏土取代沙子是不合理的;(2)沙漠的形成是長時間積累的結(jié)果,在演示實驗中所展示的時間短,可能無法真實體現(xiàn)出沙漠演變過程。在本次評價中,教師根據(jù)學生的上述建議調(diào)整實驗步驟即可。
3.6 利用多媒體演示實驗過程
某些科學實驗中,農(nóng)村小學受限于實驗器材而無法開展,尤其是天文地理、細胞等,開展演示實驗難度高。相比之間,教師在演示實驗中,通過多媒體設備有助于進一步提升教學效果。例如在《晝夜交替現(xiàn)象》一課教學中,在演示實驗中鼓勵學生分組操作的難度高,為此教師可通過多媒體設備演示時間演變過程以及日夜交替時的太陽、月亮等天體位置以及不同地區(qū)人們的生活狀態(tài)等,使學生可以更直觀觀察晝夜交替的本質(zhì)。或者在“花的構(gòu)造”演示實驗中,需要教師現(xiàn)場解剖花朵,教師可通過多媒體設備展示其他教師現(xiàn)場解剖的過程,采用放視頻的方法帶領學生觀察胚珠。此類教學模式對于學生獨立操作能力養(yǎng)成有重要意義,解決了演示實驗物體小、操作難度高等問題,更符合農(nóng)村小學科學教學的要求?;蛘咴凇盎鹕胶偷卣稹钡难菔緦嶒炛校處熞部梢酝ㄟ^多媒體技術讓學生觀察火山噴發(fā)的視頻資料,在實驗過程中也可以配合演示法、發(fā)現(xiàn)教學法深化學生對火山噴發(fā)問題的了解。之后通過多媒體設備,教師播放地震影像,讓學生知道地震是自然災害之一。學生做模擬實驗,學會合作交流完成一項科學探究實驗,培養(yǎng)學生實事求是的態(tài)度。
3.7 分組演示,拓展演示實驗的范圍
在教學中,分組討論、分組學習是提升教學效果的重要手段,教師通過分組實驗的方法可以使每個學生獲得實踐操作機會,并在實驗中增強觀察能力、思維能力、概括能力,使得學生能掌握實驗步驟、實驗方法把理論與實踐結(jié)合起來,使學生在實踐中學習、總結(jié),積極主動地實驗,并能從多個角度驗證結(jié)論,對培養(yǎng)他們的發(fā)散思維、鞏固知識、強化記憶起到積極的作用。因此教師在演示實驗中,可利用現(xiàn)有資源開展分組實驗。
同樣以上文提出的“澳大利亞大自流盆地的形成原因”演示實驗為例,在將全班級同學隨機分組后,教師可以鼓勵學生自行準備材料,參照澳大利亞大自流盆地、剛果盆地等自然生態(tài)鼓勵學生自由模仿,在實驗中帶領學生觀察水流對盆地形成的影響?;蛘咴凇坝甑男纬伞睂嶒炛兄朴唽嶒灧桨?,分別為:(1)雨是怎樣形成的?(2)猜想與假設;(3)設計實驗與進行試驗。通過小組討論的方法分別安排不同的工作,充分激發(fā)學生學習的積極性,達到培養(yǎng)學生實踐能力的目標,且學生團隊合作意識也有明顯提升。
4 結(jié)束語
高效進行農(nóng)村小學科學學科演示實驗教學是教師探索的重點內(nèi)容,對于教師而言,考慮到農(nóng)村小學自身特殊性,演示實驗教學更應該考慮實驗素材、實驗條件等因素影響,并靈活調(diào)整教學策略,通過不斷啟發(fā)與引導學生,確定學生在教學中的主體地位,堅持以實踐為主線,在加快學生科學素養(yǎng)養(yǎng)成的同時,將科學態(tài)度、科學素養(yǎng)等內(nèi)容傳輸給學生,最終全面促進學生綜合素養(yǎng)養(yǎng)成,使教育能扎根于課堂、扎根于實驗,將學生培養(yǎng)成綜合發(fā)展的全面人才。
(作者單位:瑪曲縣采日瑪鄉(xiāng)麥科村小學)