[摘 要]科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能促進(jìn)學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維,培育學(xué)生的科學(xué)精神,有效提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師可通過創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境、注重實(shí)驗(yàn)觀察、教會(huì)實(shí)驗(yàn)方法、拓展實(shí)驗(yàn)空間等路徑,幫助學(xué)生深入理解科學(xué)知識(shí),提升學(xué)生的實(shí)踐探究能力,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。
[關(guān)鍵詞]科學(xué)實(shí)驗(yàn);核心素養(yǎng);情境
[中圖分類號(hào)] G623.6 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1007-9068(2024)33-0077-03
科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),有助于培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、求真求實(shí)的科學(xué)態(tài)度。傳統(tǒng)的科學(xué)課堂中,科學(xué)實(shí)驗(yàn)大多采取“填鴨式”的方式進(jìn)行教學(xué),嚴(yán)重影響了學(xué)生思維能力的發(fā)展。再加上,教師只對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行簡(jiǎn)單示范和操作后就讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),很難激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與實(shí)驗(yàn)的積極性,不利于學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。那么,如何優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)路徑,真正把提升學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)落到實(shí)處呢?
一、創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境,激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)興趣
“興趣是最好的老師?!痹谛W(xué)科學(xué)教學(xué)中,教師依據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)適切的學(xué)習(xí)情境,可以有效激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,為學(xué)生更好地完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定基礎(chǔ)。
1.創(chuàng)設(shè)問題情境
問題是學(xué)習(xí)的心臟。在科學(xué)教學(xué)中,教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容創(chuàng)設(shè)問題情境,可以使學(xué)生積極參與探究,促進(jìn)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的開展。如蘇教版科學(xué)教材三年級(jí)下冊(cè)《種子發(fā)芽了》一課,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生進(jìn)行種子發(fā)芽的對(duì)比實(shí)驗(yàn),記錄下實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果,能夠用自己喜歡的方式表述實(shí)驗(yàn)成果,對(duì)自己觀察到的現(xiàn)象做出合理的解釋;在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中敢于大膽猜想,養(yǎng)成認(rèn)真細(xì)致、尊重科學(xué)的態(tài)度,知道種子發(fā)芽需要水、空氣和營(yíng)養(yǎng)等條件。教學(xué)時(shí),教師先借助多媒體出示農(nóng)民伯伯春天播種與農(nóng)作物生長(zhǎng)的圖片,讓學(xué)生仔細(xì)觀察農(nóng)民伯伯種下了什么、長(zhǎng)出了什么。通過觀察,學(xué)生明白農(nóng)民伯伯種下了種子,種子發(fā)芽了,長(zhǎng)出了莊稼。然后,教師提出問題:“農(nóng)民伯伯為什么要在春天播種?在寒冷的冬天播種,種子會(huì)發(fā)芽嗎?種子發(fā)芽需要什么條件呢?”問題情境的創(chuàng)設(shè),激發(fā)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣,為學(xué)生探究種子發(fā)芽的條件奠定基礎(chǔ)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師創(chuàng)設(shè)問題情境可以有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力,讓學(xué)生真正參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)。
2.創(chuàng)設(shè)生活化情境
小學(xué)科學(xué)教材中選編很多與學(xué)生日常生活有關(guān)的內(nèi)容,教師依據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要?jiǎng)?chuàng)設(shè)生活化情境,可以拉近實(shí)驗(yàn)與生活之間的距離,讓學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣更加濃厚。如蘇教版科學(xué)教材三年級(jí)上冊(cè)《把鹽放到水里》一課,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)明白鹽等物質(zhì)在水中溶解快慢的影響因素有哪些,初步掌握對(duì)比實(shí)驗(yàn)的方法;能夠測(cè)量出一定量的糖或鹽在一定量的水中的溶解情況,知道物質(zhì)溶于水有一定的量的限度。教學(xué)時(shí),為了激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的興趣,教師從學(xué)生的生活入手創(chuàng)設(shè)學(xué)習(xí)情境:“同學(xué)們,你們看過爸爸媽媽炒菜嗎?炒菜的時(shí)候,他們會(huì)在菜里放一些鹽,最后這些鹽到哪里去了?你們知道嗎?今天,我們就通過實(shí)驗(yàn)來解決這個(gè)問題?!边@里,教師從學(xué)生的生活入手創(chuàng)設(shè)生活化情境,有效激發(fā)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性,為學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)得出正確的結(jié)果提供條件。科學(xué)知識(shí)在生活中的應(yīng)用非常廣泛,教師從科學(xué)與生活的聯(lián)系入手創(chuàng)設(shè)情境,可以有效激發(fā)學(xué)生參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性,讓學(xué)生感受到科學(xué)的應(yīng)用價(jià)值,培養(yǎng)學(xué)生愛科學(xué)、學(xué)科學(xué)的精神品質(zhì)。
二、注重實(shí)驗(yàn)觀察,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與程序
科學(xué)實(shí)驗(yàn)離不開對(duì)研究對(duì)象及實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的認(rèn)真觀察,也只有這樣才能得出準(zhǔn)確的科學(xué)結(jié)論。因此,教師要注重發(fā)揮觀察在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的作用,明確實(shí)驗(yàn)的目標(biāo),優(yōu)化實(shí)驗(yàn)程序,促進(jìn)學(xué)生科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量的提升。
1.明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
觀察是實(shí)驗(yàn)過程中最基本的一項(xiàng)活動(dòng)。在設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí),教師不僅要關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程,還要讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo),明白每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)都需要進(jìn)行觀察,這樣才能幫助學(xué)生得出科學(xué)的結(jié)論。如蘇教版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)《導(dǎo)體和絕緣體》一課,教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生明白容易讓電流通過的物體是導(dǎo)體,不容易讓電流通過的物體是絕緣體;知道常見的哪些物體是導(dǎo)體、哪些物體是絕緣體,培養(yǎng)學(xué)生尊重事實(shí)的科學(xué)精神。本次實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生準(zhǔn)備的材料有橡皮、小刀、紙板、回形針、鑰匙、塑料尺、鐵尺、石塊、木塊、瓷勺、棉布等待檢測(cè)的物體,以及電路檢測(cè)器、檢測(cè)記錄表等輔助工具。教學(xué)時(shí),教師把本次實(shí)驗(yàn)的目標(biāo)明確告知學(xué)生,讓學(xué)生先提出自己的猜想,再通過實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的猜想,最后得出結(jié)論。同時(shí),教師讓學(xué)生認(rèn)真觀察,做好實(shí)驗(yàn)記錄。明確的實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)是高效教學(xué)的基礎(chǔ)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中,教師要讓學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)做到心中有數(shù),這樣才能促使學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)向著目標(biāo)逐步邁進(jìn),提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>
2.設(shè)定實(shí)驗(yàn)程序
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要明確的操作方向。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,教師要對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行深度剖析,對(duì)實(shí)驗(yàn)程序進(jìn)行科學(xué)梳理,這樣才能豐富學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知,促進(jìn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的順利開展。如蘇教版科學(xué)教材四年級(jí)上冊(cè)《點(diǎn)亮小燈泡》一課,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生能夠通過觀察實(shí)驗(yàn)對(duì)電流的流向做大膽的想象與推測(cè);體會(huì)對(duì)周圍事物進(jìn)行有目的、細(xì)致觀察的樂趣;學(xué)會(huì)連接簡(jiǎn)單電路,使小燈泡發(fā)亮,了解小燈泡的結(jié)構(gòu),探究點(diǎn)亮小燈泡的規(guī)律。教學(xué)時(shí),教師先為學(xué)生提供小燈泡、1.5V的干電池、導(dǎo)線、實(shí)驗(yàn)記錄單、小燈泡的剖面圖等實(shí)驗(yàn)材料,讓學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備。然后,教師借助多媒體播放點(diǎn)亮小燈泡的實(shí)驗(yàn)動(dòng)畫視頻,讓學(xué)生仔細(xì)觀察,引導(dǎo)學(xué)生梳理出點(diǎn)亮小燈泡的實(shí)驗(yàn)操作步驟。最后,在學(xué)生對(duì)點(diǎn)亮小燈泡的實(shí)驗(yàn)步驟有了一定了解之后,教師啟發(fā)學(xué)生思考:“為什么一定要連接小燈泡上的這兩個(gè)部位,才能使小燈泡亮起來呢?”……這樣,學(xué)生清楚實(shí)驗(yàn)程序及步驟,明確實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)與要達(dá)到的實(shí)驗(yàn)要求,有效提升了實(shí)驗(yàn)質(zhì)量。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,教師依據(jù)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容特點(diǎn),指導(dǎo)學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的程序,有助于學(xué)生深刻理解所學(xué)的科學(xué)知識(shí)。
三、教會(huì)實(shí)驗(yàn)方法,明確實(shí)驗(yàn)操作步驟
學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)有興趣、對(duì)實(shí)驗(yàn)程序有了解后,還要掌握一定的實(shí)驗(yàn)方法,才能保證實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的順利開展。因此,教師要教會(huì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的方法,使學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)操作步驟,更好地完成實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)任務(wù)。
1.明晰實(shí)驗(yàn)步驟
科學(xué)實(shí)驗(yàn)不是隨意而為的,而是需要一步步進(jìn)行的。每個(gè)步驟要達(dá)到什么要求,教師都要讓學(xué)生做到心中有數(shù),只有這樣才能獲得顯著的實(shí)驗(yàn)效果。如蘇教版科學(xué)教材三年級(jí)上冊(cè)《熱空氣和冷空氣》一課,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)明白風(fēng)是怎樣形成的,知道熱空氣會(huì)上升、冷空氣會(huì)下降,了解熱氣球和孔明燈的升空原理。教學(xué)時(shí),教師先讓學(xué)生點(diǎn)燃蠟燭,用手感知蠟燭的四周最熱的是哪個(gè)位置;再讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解熱空氣的流動(dòng)特點(diǎn),探究熱空氣上升的原理;最后讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),觀察冷熱空氣對(duì)流的現(xiàn)象。這樣清楚明確的科學(xué)實(shí)驗(yàn)步驟,有助于學(xué)生逐步探究出冷熱空氣的特點(diǎn),獲得豐富的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)為學(xué)生制訂切實(shí)可行的實(shí)驗(yàn)步驟,可以讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)探究真正得出科學(xué)的結(jié)論,發(fā)展學(xué)生的科學(xué)思維和理性精神。
2.掌握實(shí)驗(yàn)方法
科學(xué)實(shí)驗(yàn)需要具體的實(shí)驗(yàn)方法作支撐。在科學(xué)教學(xué)中,教師依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理傳授給學(xué)生具體的實(shí)驗(yàn)方法,使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)方法的引領(lǐng)下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究,可以提升學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。如蘇教版科學(xué)教材五年級(jí)上冊(cè)《光的傳播》一課,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn),了解光在不同媒介中的傳播特點(diǎn),培養(yǎng)學(xué)生的觀察和分析能力。而在蘇教版科學(xué)教材五年級(jí)上冊(cè)《光源》一課的學(xué)習(xí)中,學(xué)生已經(jīng)明白了光是由光源發(fā)出的。為了讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)明白光在不同媒介中是怎樣傳播的,教師讓學(xué)生先打開激光筆,觀察光束在煙霧中傳播的現(xiàn)象,然后剪三張同樣大小的卡紙,并在每張卡紙中間挖小孔,觀察在什么情況下可以看見手電筒發(fā)出的光。這樣引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn),可以使學(xué)生對(duì)光在空氣中沿直線傳播的特點(diǎn)感受更加深刻,增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中,學(xué)生有了具體的實(shí)驗(yàn)方法作支撐,獨(dú)立完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力會(huì)更強(qiáng),動(dòng)手實(shí)踐能力也會(huì)得到提升。
四、拓展實(shí)驗(yàn)空間,拓寬學(xué)生科學(xué)視野
科學(xué)實(shí)驗(yàn)不能局限于課堂,教師要根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要拓展實(shí)驗(yàn)空間,這樣能豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)認(rèn)知,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
1.推行親子實(shí)驗(yàn)
學(xué)生好奇心強(qiáng),求知欲旺盛,對(duì)感興趣的東西經(jīng)常會(huì)問“為什么”,這就意味著科學(xué)實(shí)驗(yàn)不能局限于課堂。教師可根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)需要,推行親子實(shí)驗(yàn),促進(jìn)家長(zhǎng)與孩子之間的交流,讓孩子在與家長(zhǎng)共同完成實(shí)驗(yàn)的過程中感受到科學(xué)探究的樂趣。如蘇科教科學(xué)教材六年級(jí)上冊(cè)《制作汽水》一課,教學(xué)目標(biāo)是讓學(xué)生知道制作汽水的原料和方法,學(xué)會(huì)自制汽水,感受制作的快樂;閱讀資料,了解工廠制作汽水的方法,感受科學(xué)技術(shù)的發(fā)展給人們生活帶來的便利與快樂。學(xué)生都很喜歡喝汽水,學(xué)習(xí)這一內(nèi)容時(shí),教師可以先播放制作汽水的視頻,再讓學(xué)生和父母一起完成制作檸檬汽水的任務(wù)。自制汽水完成以后,教師可以讓學(xué)生品嘗,并說說自制汽水和買來的汽水在口感上有什么不同。這個(gè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)由學(xué)生和父母共同完成。這樣既可以激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣,拓寬實(shí)驗(yàn)的空間,又能促進(jìn)親子交流,讓學(xué)生感受到實(shí)驗(yàn)帶給自己的快樂。在科學(xué)教學(xué)中倡導(dǎo)親子實(shí)驗(yàn),可以將科學(xué)實(shí)驗(yàn)由課堂延伸到課外,拓寬學(xué)生的學(xué)習(xí)空間,提升學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)質(zhì)量。
2.參與科學(xué)課題
科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)具有很強(qiáng)的拓展性和延伸性。在科學(xué)教學(xué)中,教師基于科學(xué)學(xué)科與學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn),提出本學(xué)段班級(jí)科學(xué)研究課題,鼓勵(lì)學(xué)生積極參與課題研究,可以拓展學(xué)生科學(xué)認(rèn)知的領(lǐng)域,提升學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。如教學(xué)蘇教版科學(xué)教材六年級(jí)下冊(cè)第4單元“共同的家園”時(shí),結(jié)合單元內(nèi)容特點(diǎn),教師設(shè)計(jì)科學(xué)研究課題“分析一個(gè)地方的環(huán)境問題”,要求學(xué)生通過實(shí)地考察、上網(wǎng)查找治理環(huán)境的相關(guān)資料,以學(xué)習(xí)共同體為單位,分析環(huán)境問題的成因,探討治理措施,切實(shí)解決當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境問題。這樣帶領(lǐng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué),不僅可以深化學(xué)生對(duì)環(huán)境問題的理解和認(rèn)識(shí),還可以培養(yǎng)學(xué)生收集和整理信息的能力、運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力。在科學(xué)教學(xué)中,教師鼓勵(lì)學(xué)生參與科學(xué)課題研究活動(dòng),有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念和科學(xué)精神,提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
綜上所述,在科學(xué)教學(xué)中,教師要認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)方面的重要性,依據(jù)科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)和學(xué)生的實(shí)際情況不斷優(yōu)化教學(xué),使學(xué)生積極主動(dòng)參與科學(xué)實(shí)驗(yàn),全面落實(shí)提升學(xué)生科學(xué)核心素養(yǎng)的目標(biāo)。
[ 參 考 文 獻(xiàn) ]
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(責(zé)編 杜 華)