顧長明

摘 要:實(shí)驗(yàn)是形式和內(nèi)容的統(tǒng)一體,實(shí)驗(yàn)的形式和內(nèi)容又是對(duì)立統(tǒng)一的。通過更新實(shí)驗(yàn)形式,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn),改演示實(shí)驗(yàn)為師生協(xié)同實(shí)驗(yàn),改固定實(shí)驗(yàn)小組為自由結(jié)伴小組,改教師提供材料為學(xué)生選用材料,改課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為課前課后實(shí)驗(yàn),改封閉性實(shí)驗(yàn)為開放式實(shí)驗(yàn),改只重操作結(jié)果為重操作過程,可以有效地完善實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容,提升實(shí)驗(yàn)的品質(zhì),增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的效果。

關(guān)鍵詞:改進(jìn);實(shí)驗(yàn);形式;提升;品質(zhì)

實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、動(dòng)口、動(dòng)腦能力,培養(yǎng)學(xué)生的探究能力具有其他教學(xué)手段不可替代的作用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,著眼學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),努力創(chuàng)造條件,通過對(duì)實(shí)驗(yàn)形式恰當(dāng)、合理的改進(jìn),可以有效地拓展實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵,激活學(xué)生的潛能,參與實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì),變換體驗(yàn)的手段,擴(kuò)大操作的范圍,提高探究的水平,積累活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn),提升實(shí)驗(yàn)的品質(zhì),進(jìn)而提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

一、改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)是指教師把實(shí)驗(yàn)的目的、步驟、方法及注意點(diǎn)等詳細(xì)而周密地告訴學(xué)生,學(xué)生只需“照方抓藥”就可以了。探究性實(shí)驗(yàn)是讓學(xué)生通過對(duì)實(shí)驗(yàn)的觀察和測量,對(duì)現(xiàn)象的分析和比較,對(duì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)和處理,從而找出規(guī)律,得出結(jié)論。探究性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生思維能力大有裨益,對(duì)正確理解概念也很重要。例如,教學(xué)《擺的秘密》,若為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),只需出示結(jié)論,操作驗(yàn)證即可,學(xué)生的收獲可想而知。若為探究性實(shí)驗(yàn),則需學(xué)生經(jīng)歷探究的環(huán)節(jié)。其實(shí)驗(yàn)過程為:你們觀察擺的裝置后發(fā)現(xiàn)了什么問題?(提出問題)學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),在十秒鐘內(nèi)數(shù)擺擺動(dòng)的次數(shù)后發(fā)現(xiàn)有的擺擺得快,有的擺擺得慢,可能與什么有關(guān)?(猜想假設(shè))讓學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程(制定計(jì)劃),學(xué)生分組實(shí)驗(yàn),改變擺線長度、擺錘重量來驗(yàn)證猜測并做好記錄(觀察實(shí)驗(yàn)),小組介紹實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果,實(shí)驗(yàn)如果失敗則分析其原因(表達(dá)交流)。學(xué)生經(jīng)歷了相對(duì)完整的探究過程。又如在教學(xué)《改變浮和沉》時(shí),在探究讓沉在水下的牙膏皮、大頭針、雞蛋等物體浮上來時(shí),讓學(xué)生自己思考探究方法,學(xué)生提出:牙膏皮展開能否浮上來、牙膏皮綁在氣球上會(huì)不會(huì)浮上來、把大頭針放在泡沫上是不是就不會(huì)沉底了、由死海淹不死人的原理想到如果在水中加入鹽后雞蛋是不是可以浮上來等一系列探究性問題,接著,他們就會(huì)主動(dòng)進(jìn)行探究,改驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn),使實(shí)驗(yàn)不僅具有操作性,更具有探索性。

二、改演示實(shí)驗(yàn)為師生協(xié)同實(shí)驗(yàn)

協(xié)同實(shí)驗(yàn)要求教師在示范的同時(shí),學(xué)生也進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。因?yàn)橛H自動(dòng)手去做,學(xué)生更容易投入,無論是操作、觀察,還是分析、歸納,學(xué)生興趣更濃,也更有利于學(xué)生能力的培養(yǎng)。將傳統(tǒng)的教師邊講解邊操作的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閹熒?dòng)的雙向協(xié)同實(shí)驗(yàn),可以把師生的雙邊活動(dòng)按需要融合在一起,更多地鼓勵(lì)學(xué)生主動(dòng)參與。教師可以根據(jù)具體的教學(xué)內(nèi)容,最大可能地改演示實(shí)驗(yàn)為師生的協(xié)同實(shí)驗(yàn)。如教《怎樣接亮小電珠》一課時(shí),如果教師把簡單電路以及串、并聯(lián)電路的組裝一一演示給學(xué)生,學(xué)生就可以在較短的時(shí)間內(nèi)掌握有關(guān)電路的知識(shí)。若輔以教師演示的同時(shí),將電池、開關(guān)、電珠、導(dǎo)線發(fā)給每組,逐步提出要求:比一比,哪組的電珠先亮起來,哪組能接亮兩只電珠,哪組的電珠最亮,哪組又能用開關(guān)控制電珠的亮滅。從而使學(xué)生在親自動(dòng)手操作中感悟到電路的知識(shí)。又如,離演示臺(tái)較遠(yuǎn)的學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)中所產(chǎn)生的氣泡、顏色等現(xiàn)象往往不易觀察到,僅教師演示,學(xué)生聽、看的效果往往不佳。如果改為在教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主操作,參照教師的演示同步進(jìn)行,則很容易觀察清楚,體會(huì)深刻,還能在教師有指向的啟發(fā)下自行歸納總結(jié)。這樣,學(xué)生會(huì)理解或掌握得更全面、深刻,記憶得更加長久。

三、改固定實(shí)驗(yàn)小組為自由結(jié)伴小組

為了讓學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)更具靈活性、自主性,嘗試讓學(xué)生選擇自己感興趣的內(nèi)容自由組成實(shí)驗(yàn)小組進(jìn)行實(shí)驗(yàn),使興趣相同或思路相近的同學(xué)選做相同的實(shí)驗(yàn)。動(dòng)手能力強(qiáng)的小組若提前完成實(shí)驗(yàn),還可以選做其他實(shí)驗(yàn),動(dòng)手能力弱的小組完成自已的實(shí)驗(yàn)。這樣學(xué)生能力雖有差異,但實(shí)驗(yàn)都有所得。如做“物體燃燒”的實(shí)驗(yàn)時(shí),需將煤塊、木條、紙條、石塊、磚塊、可燃燒氣體等燃燒,觀察燃燒發(fā)生的現(xiàn)象,記載燃燒的時(shí)間。在組織學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí),還增加了塑料片、鐵片、布條等實(shí)驗(yàn)器材,讓學(xué)生自由結(jié)伴組成實(shí)驗(yàn)組,自主選擇材料做實(shí)驗(yàn),自覺觀察記錄、匯報(bào)實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)果。實(shí)踐證明這種實(shí)驗(yàn)分組方法關(guān)注了學(xué)生的興趣,使學(xué)生思維更活躍,獲取的知識(shí)更豐富。

共同的研究是以共同的興趣為前提的,結(jié)伴小組的活動(dòng)可以向前延伸到課前,向后拓展到課外。例如教學(xué)《搭支架》前,為了讓學(xué)生對(duì)三角形的穩(wěn)固性有所了解,布置課前觀察有關(guān)支架、橋梁、鐵塔、高壓線桿,甚至上網(wǎng)搜索,充分了解三角形在建筑上的廣泛應(yīng)用。例如觀察月相活動(dòng),時(shí)間長達(dá)一個(gè)月,學(xué)生自由搭配,結(jié)伴而行,觀察有序,記錄翔實(shí),從而探尋月相變化的規(guī)律。上到《照鏡子》一課,要求學(xué)生課后制作潛望鏡、萬花筒。課前課后的這些活動(dòng)都是以結(jié)伴小組為基礎(chǔ),學(xué)生樂此不疲,對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)起到了促進(jìn)作用。

四、改教師提供材料為學(xué)生選用材料

傳統(tǒng)教學(xué)大多是由教師提供現(xiàn)成的、固定的、統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)材料,學(xué)生沒有選擇的余地。新課程強(qiáng)調(diào)要允許、鼓勵(lì)學(xué)生根據(jù)自己的需要,選擇和準(zhǔn)備研究用的材料,并盡可能多地讓學(xué)生自己準(zhǔn)備一些材料。如教學(xué)《植物的根》、《植物的莖》、《植物的葉》、《植物的果實(shí)》、《蝸?！?、《怎樣認(rèn)識(shí)巖石》等內(nèi)容時(shí),讓學(xué)生自己去采集各種植物的根、莖、葉、果實(shí),自己去捉蝸牛,自己去撿大自然中的巖石,再讓學(xué)生將這些材料帶到課堂上來,進(jìn)行研究。學(xué)生對(duì)自己準(zhǔn)備、選擇的材料感到格外親切,探究起來也特別專注。同時(shí),當(dāng)學(xué)生選擇了充足的實(shí)驗(yàn)材料,就可以大大增加學(xué)生動(dòng)手操作與體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。其一,在采集制作植物標(biāo)本、搜集和制作礦物巖石標(biāo)本、捕捉各種昆蟲制作標(biāo)本、收集各種植物的種子、喂養(yǎng)小動(dòng)物、種植常見植物等活動(dòng)時(shí),可由教師帶著學(xué)生選用變?yōu)閷W(xué)生自主操作與選用。其二,利用廢舊物品自制實(shí)驗(yàn)器材或自備實(shí)驗(yàn)材料時(shí),如“水的浮力”中所需用的木塊、泡沫、螺釘、石塊、鐵塊、土豆、鋸末、鹽水、沙等均可由學(xué)生自己準(zhǔn)備,以滿足學(xué)生人人動(dòng)手操作的需求。

五、改課內(nèi)實(shí)驗(yàn)為課前課后實(shí)驗(yàn)

一個(gè)單元的實(shí)驗(yàn)往往是相關(guān)聯(lián)的,教師可在上一節(jié)布置學(xué)生完成下一節(jié)課的有關(guān)實(shí)驗(yàn),有計(jì)劃地把一些易于攜帶的器材供給學(xué)生,如凸、凹透鏡,三棱鏡,電流實(shí)驗(yàn)盒,磁鐵,動(dòng)、定滑輪等,學(xué)生把實(shí)驗(yàn)器材帶回去,通過反復(fù)把玩和實(shí)驗(yàn),有時(shí)還能琢磨出一些新的東西來。如有的同學(xué)把動(dòng)、定滑輪借回去,把它們進(jìn)行組合,發(fā)現(xiàn)既能改變力的方向,又能省一半的力。有的同學(xué)把電流實(shí)驗(yàn)盒拿回家,做了十余種實(shí)驗(yàn),熟練地掌握簡單電路的分類和連接。還有的同學(xué)發(fā)現(xiàn)磁鐵能隔著厚厚的桌面移動(dòng)鐵釘,能使桌面上的小鐵釘排隊(duì)。還有些實(shí)驗(yàn)當(dāng)堂做了,但學(xué)生并不滿足,課后還需要再實(shí)驗(yàn)。如《肺和呼吸》一課,其中有測量肺活量的內(nèi)容,學(xué)生測量的熱情高漲,一是想測量一下自己的肺活量有多大,二是想比一下誰的肺活量大,由于時(shí)間關(guān)系,課上只能有部分學(xué)生如愿以償,下課后,沒有測量的想測量,測量過的還想再測量,可順勢(shì)讓做完后續(xù)的測量。又如教學(xué)月相的變化、用種子繁殖植物、用莖繁殖植物等有關(guān)內(nèi)容時(shí),都不妨讓學(xué)生課外親自試一試。課前實(shí)驗(yàn)可以為課堂積累必要的活動(dòng)經(jīng)驗(yàn),課后實(shí)驗(yàn)可有效提高學(xué)生探究的積極性,拓寬實(shí)驗(yàn)的空間。

六、改封閉式實(shí)驗(yàn)為開放式實(shí)驗(yàn)

封閉式實(shí)驗(yàn)是指實(shí)驗(yàn)的目的、實(shí)驗(yàn)的器材、實(shí)驗(yàn)的步驟等都有統(tǒng)一的規(guī)定、統(tǒng)一的模式。這樣做,抑制了學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)揮,扼殺了學(xué)生創(chuàng)新的積極性。而開放式實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,不同的人有自己不同的方案,這樣學(xué)生能真正獨(dú)立思考,真正做自己喜歡做的事。如教學(xué)《土壤》一課時(shí),如何證明土壤里有空氣,教材里只提供了一種方法,就是把土塊放入水里有氣泡產(chǎn)生。教學(xué)中,可將這封閉式實(shí)驗(yàn)進(jìn)行開放處理:證明土壤里有空氣,哪一小組的方法最多。這一問教室里頓時(shí)熱鬧起來,同學(xué)們的積極性空前高漲。在交流中,同學(xué)們又想出了四種辦法證明土壤里有空氣:①小動(dòng)物生活在土壤里需要空氣。②在一個(gè)玻璃杯里裝上半杯干燥的土壤,并把土壤壓實(shí),慢慢往土壤里倒水,直到杯滿為止。過一會(huì)兒,杯里水面下降了,下降的部分,就是原來空氣占據(jù)的空間。③土壤一般是疏松的,否則植物的根就不能在泥土里生長,疏松的土壤里一定有空隙,這空隙的部分就是被空氣占據(jù)著。④用手用力捏土壤,結(jié)果土壤變小了,說明原來土壤里有空隙,空隙部分有空氣。這樣一來,學(xué)生就可以有選擇地實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)因開放而多元,因多元而靈動(dòng),因靈動(dòng)而鮮活,因鮮活而共享。

七、改只重操作結(jié)果為重操作過程

“聽見了,就忘記了;看見了,就記住了;做過了,就理解了?！边@從一個(gè)側(cè)面說明了動(dòng)手操作的重要性。新課程強(qiáng)調(diào)科學(xué)課程以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)為宗旨。而科學(xué)素養(yǎng)無法像知識(shí)那樣直接“教”給學(xué)生,教師必須通過設(shè)計(jì)一個(gè)個(gè)科學(xué)探究活動(dòng),讓學(xué)生在參與探究的過程中獲得感受、體驗(yàn)并內(nèi)化。要肯花時(shí)間讓學(xué)生對(duì)某個(gè)感興趣的問題進(jìn)行深入探討,保證學(xué)生有足夠的探究時(shí)間和體驗(yàn)機(jī)會(huì)。比如沉浮單元上下來,雖然學(xué)生沒有直接指向重量與浮力之間的差異引起了沉浮的改變這一重要的結(jié)論,但每一次動(dòng)手操作的過程都讓他們留下了深刻的印象,這遠(yuǎn)比讓他們接受一個(gè)結(jié)論顯得更富有意義。因此對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行評(píng)價(jià)時(shí)更應(yīng)關(guān)注他們操作的過程。如教學(xué)《電磁鐵》一課時(shí),如果只注重學(xué)生掌握電磁鐵的性質(zhì),那么只要教師一一演示,學(xué)生模仿就可以了,而且還可以畫下示意圖,讓學(xué)生把性質(zhì)記住、背熟。相反,如果注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程的體驗(yàn),注重學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提高,就要放手讓學(xué)生去反復(fù)地組裝實(shí)驗(yàn),體驗(yàn)發(fā)現(xiàn),尋找出盡可能多的不同效果的體現(xiàn)電磁鐵性質(zhì)的組裝方法,然后通過分類、歸納、概括,不僅發(fā)現(xiàn)電磁鐵具有磁鐵的性質(zhì),同時(shí)進(jìn)一步了解到電磁鐵的南北兩極可以改變、磁力的大小也可以改變等許多秘密。通過用“手”思考,學(xué)生更深地理解了“紙上來得終覺淺,絕知此事要躬行”。

實(shí)驗(yàn)的形式與實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是對(duì)立統(tǒng)一的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)中通過多角度地創(chuàng)造條件,自覺地創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)形式,突出實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性,使鮮活的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與完美的實(shí)驗(yàn)形式有機(jī)結(jié)合起來。讓學(xué)生在動(dòng)手與動(dòng)腦、感悟與體驗(yàn)、內(nèi)化與外顯、表達(dá)與交流、積累與運(yùn)用中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,悟出科學(xué)道理。讓學(xué)生的操作能力和創(chuàng)造思維在新的實(shí)驗(yàn)形式中得到有效的訓(xùn)練和發(fā)展。

(責(zé)任編輯:張華偉)