陳楊仁

【摘 要】 小學(xué)階段的科學(xué)教育，更多的是以實(shí)驗(yàn)觀(guān)察為基礎(chǔ)的實(shí)踐型學(xué)科。展示的目的就是為了更好的讓學(xué)生們觀(guān)察，為了觀(guān)察能夠起到更全面的效果，對(duì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。好的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有利于老師因地制宜的講授實(shí)驗(yàn)的基本原理，使得晦澀難懂的科學(xué)理論變得通俗易懂，讓學(xué)生們將所展示的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與知識(shí)融會(huì)貫通，達(dá)到實(shí)驗(yàn)的目的。

【關(guān)鍵詞】 小學(xué)科學(xué)教育? 觀(guān)察實(shí)驗(yàn)? 設(shè)計(jì)

引言：小學(xué)作為科學(xué)啟蒙的基礎(chǔ)和關(guān)鍵階段，科學(xué)教育的普及必不可少?？紤]到學(xué)生的年齡以及接受能力，用簡(jiǎn)單、易操作的實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)現(xiàn)象和原理是比較合適的。但是，目前小學(xué)科學(xué)教育實(shí)驗(yàn)過(guò)程還存在不少的問(wèn)題，諸如一些學(xué)?；虻貐^(qū)實(shí)驗(yàn)設(shè)備簡(jiǎn)陋、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)于復(fù)雜難以實(shí)施、實(shí)驗(yàn)理論抽象學(xué)生難以理解等問(wèn)題，這些問(wèn)題嚴(yán)重影響著小學(xué)科學(xué)教育觀(guān)察實(shí)驗(yàn)。因此，要做出有針對(duì)性的措施來(lái)對(duì)實(shí)驗(yàn)的各個(gè)階段進(jìn)行科學(xué)引導(dǎo)與有效調(diào)整。

一、應(yīng)用高科技手段升級(jí)小學(xué)科學(xué)教育觀(guān)察實(shí)驗(yàn)的設(shè)備

首先，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)備的軟件實(shí)力，要積極利用互聯(lián)網(wǎng)、AI技術(shù)、人工智能等新興的前沿科技，增強(qiáng)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)的前沿性。比如科教版的小學(xué)科學(xué)5年級(jí)下冊(cè)關(guān)于《熱》這個(gè)單元的第6課：熱是如何傳導(dǎo)的。這節(jié)課老師傳統(tǒng)的講授方法是將數(shù)根火柴用膠水粘在鐵絲上面，每根火柴之間的距離相等，然后在不遠(yuǎn)處用一個(gè)酒精燈加熱鐵絲，就可以觀(guān)察到火柴會(huì)按照熱傳遞的順序一根一根掉落，進(jìn)而觀(guān)察出以火柴掉落順序?yàn)榇淼臒崃總鲗?dǎo)方向。但是這種實(shí)驗(yàn)方式由于使學(xué)生近距離接觸明火，老師不易控制實(shí)驗(yàn)的整體或部分進(jìn)度，非常容易使得學(xué)生受傷。在這種情況下，老師可以為每位學(xué)生配備VR眼鏡，不僅有效的避免了可能導(dǎo)致的受傷，更大大提升了展示的效果。其次，提升實(shí)驗(yàn)設(shè)備的硬件能力，硬件能力是多方面的，主要是指實(shí)驗(yàn)室的安全、實(shí)驗(yàn)環(huán)境的舒適，實(shí)驗(yàn)器材的完備等。對(duì)于實(shí)驗(yàn)室的安全，要增添滅火器材，報(bào)警器材，添加攝像頭等常規(guī)硬件設(shè)置來(lái)確保實(shí)驗(yàn)過(guò)程的順利進(jìn)行，也要為學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安全的教育，提升學(xué)生的安全意識(shí)。對(duì)于實(shí)驗(yàn)環(huán)境的舒適，就是要配置一體化的實(shí)驗(yàn)桌椅，而不是將零散的課桌臨時(shí)拼湊。對(duì)于實(shí)驗(yàn)器材的完備，是要求實(shí)驗(yàn)器材的完整，應(yīng)當(dāng)包括無(wú)菌工作臺(tái)、白手套、橡膠手套、護(hù)目鏡、精度游標(biāo)卡尺、精度量桶、精確刻度的天平以及與之配套的砝碼，必要時(shí)還需準(zhǔn)備白大褂和防毒面具，真正做到無(wú)安全，不實(shí)驗(yàn)。

二、簡(jiǎn)化小學(xué)科學(xué)教育觀(guān)察實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)流程，提升實(shí)驗(yàn)的可操作性和展示性

首先，要簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)流程。在傳統(tǒng)科學(xué)教學(xué)中，關(guān)于觀(guān)察實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)流程過(guò)于繁瑣，使得實(shí)驗(yàn)緣木求魚(yú)，難以達(dá)到真正想要的教學(xué)效果。比如，熱脹冷縮現(xiàn)象的展示實(shí)驗(yàn)，按照傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方式，老師會(huì)準(zhǔn)備非常多的瓶子、罐子，以及三種液體，而且這三種液體不能是同一種溫度，同時(shí)，還必須保證錐子形燒瓶的接口與氣球嚴(yán)格密封。雖然實(shí)驗(yàn)設(shè)置看似完整，但是實(shí)驗(yàn)效果難以達(dá)到老師所預(yù)想的震撼性，學(xué)生很難直觀(guān)的有強(qiáng)烈印象，復(fù)雜程度很高，教學(xué)效果很低。為了改變這種現(xiàn)象，關(guān)于空氣熱脹冷縮現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)中，老師應(yīng)該只保留已經(jīng)粘連完好的氣球，摒棄浪費(fèi)成本又欠缺實(shí)驗(yàn)效果的錐形瓶。老師只需將粘連有氣球的燒瓶依次放入不用水溫中觀(guān)察氣球體積變化即可。只要瓶?jī)?nèi)溫度上升，瓶?jī)?nèi)空氣體積就膨脹，紅色小氣球就會(huì)吹起，這就說(shuō)明溫度升高會(huì)使體積膨脹;只要瓶?jī)?nèi)溫度下降，瓶?jī)?nèi)空氣體積就縮小，紅色小氣球就會(huì)干癟，這就說(shuō)明溫度下降，會(huì)使體積縮小。其次，老師要提升實(shí)驗(yàn)的可操作性和觀(guān)賞性，我們很多的實(shí)驗(yàn)操作起來(lái)過(guò)于繁瑣，尤其是小學(xué)的學(xué)生動(dòng)手能力本身就有待提高，如果給予較為復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)步驟，會(huì)打擊他們的試驗(yàn)積極性，起到適得其反的效果;與此同時(shí)，要使實(shí)驗(yàn)具有觀(guān)賞性，要讓實(shí)驗(yàn)的結(jié)果切實(shí)可見(jiàn)，要給學(xué)生的內(nèi)心留下震撼的印象，進(jìn)而激發(fā)同學(xué)探索科學(xué)的熱情與興趣。

三、要將紛繁復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)理論化繁為簡(jiǎn)、化難為易

要因地制宜的變更實(shí)驗(yàn)材料，不能生搬硬套。在傳統(tǒng)的浮力展示課中，老師要求學(xué)生分別記錄下沉砝碼所受到的浮力情況。這就愁壞了學(xué)生們，因?yàn)橛械捻来a只是小部分放入水中，而有的砝碼是全部埋入水中，有的砝碼大部分放入水中，這種多類(lèi)型的實(shí)驗(yàn)學(xué)生很難把握情況。因此做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，老師可以變更一下實(shí)驗(yàn)的器材，可以因地制宜地把三節(jié)電池連在一起，一節(jié)電池伸入水中為小部分進(jìn)入，兩節(jié)電池伸入水中為大部分進(jìn)入，三節(jié)電池伸入水中則為全部進(jìn)入，這樣可以使學(xué)生直觀(guān)的把握伸入水中電池的比例以及背后所關(guān)聯(lián)的浮力，可以讓孩子們迅速的發(fā)現(xiàn)物體在水中浮力變化的基本規(guī)律。小學(xué)階段的學(xué)生思考能力正在從抽象向形象階段過(guò)渡，引導(dǎo)他們思維能力的提升需要循序漸進(jìn)，變僵硬為生動(dòng)，教學(xué)方式要有的放矢。

總結(jié)：小學(xué)科學(xué)教育觀(guān)察實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，就是要求老師利用互聯(lián)網(wǎng)、AI技術(shù)、人工智能能新興的高科技手段升級(jí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備;要簡(jiǎn)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)流程，提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)的可操作性與展示性;要將紛繁復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)理論化繁為簡(jiǎn)、化難為易，使學(xué)生能夠?qū)W懂弄通。

參考文獻(xiàn)

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