【摘" 要】 隨著新課程標準的推行,初中科學教師開始有針對性地布置多樣化的作業(yè),包括預習科學探究實驗、課后托管實驗作業(yè)以及周末假期的家庭拓展作業(yè)等。這些舉措不僅促進了學生在學業(yè)成績上的提升,還改善了他們的溝通方式,并增進了師生之間的關(guān)系。更為重要的是,這樣的教學實踐顯著增強了學生的自主探究能力、實踐操作能力以及創(chuàng)新設(shè)計能力。
【關(guān)鍵詞】 科學探究實驗作業(yè);核心素養(yǎng);動手能力
一、當前科學作業(yè)現(xiàn)狀
科學課程的核心目標在于培育學生的綜合素養(yǎng),為他們的長遠發(fā)展打下堅實基礎(chǔ)。為了更有效地緩解學生的課業(yè)壓力,并滿足其多元化的學習需求,本研究探索了以實驗作業(yè)替代部分傳統(tǒng)書面作業(yè)的新模式,即深入研究了教材內(nèi)容,積極拓展實驗資源,創(chuàng)新設(shè)計了核心實驗,并將實驗與生活實際緊密相連,從而實現(xiàn)了作業(yè)布置與反饋的有效性和針對性。無論是科學教材中的學生實驗、教師的演示實驗,還是課后練習中涉及的與生活緊密相關(guān)的拓展性實驗,均成為科學實驗作業(yè)的重要組成部分。通過動手實踐,學生不僅能夠提升實踐探究能力,還能激發(fā)對科學的濃厚興趣,從實際應用的角度加深對科學知識的理解,并在此過程中培養(yǎng)質(zhì)疑和批判精神。然而,當前科學作業(yè)的現(xiàn)狀卻存在一些不容忽視的問題。
一方面,科學作業(yè)被敷衍的情況頗為突出。在追求成績的驅(qū)使下,學生不僅要完成學校布置的書面作業(yè),還常常需要應對家長額外安排的課外作業(yè)。繁重的作業(yè)負擔使得學生難以在有限的時間內(nèi)高質(zhì)量完成,導致他們逐漸陷入應付的狀態(tài)。部分學生甚至僅僅停留在機械地刷題解題上,將取得高分視為科學學習的唯一目標,從而嚴重忽視了實驗在科學學習中的重要地位和作用。這種現(xiàn)狀不僅導致學生的實驗能力薄弱,也反映出教師和學生對實驗的重視程度不足。許多本可以通過實驗解決的問題,卻僅僅在想象中進行分析和解決。
另一方面,以實驗替代部分書面作業(yè)的作業(yè)形式亟待實施。首先,預習實驗作業(yè)有助于教師了解學生學情。通過在周末或假期適當布置預習實驗作業(yè),學生可以通過提交實驗照片、視頻等方式展示實驗成果,從而使教師能夠根據(jù)學生的實際情況進行針對性的調(diào)整和干預,提升課堂教學的針對性和有效性。其次,課后托管作業(yè)能夠鞏固課堂知識。教師可以充分利用學校的課后托管時間,設(shè)計相關(guān)實驗作業(yè),讓學生在實踐中鞏固所學知識點。最后,假期家庭作業(yè)則能夠拓寬學生的課外視野。教師可以引導學生利用生活中常見的實驗器材,設(shè)計制作一些小實驗,這不僅能夠拓寬學生的知識面,還能為他們提供更多動手體驗的機會。
二、核心素養(yǎng)視域下初中科學實驗作業(yè)實踐策略
(一)對接教材,梳理實驗
教材是學生學習的主要陣地,也是教師教學的重要依據(jù)。為了最大化地發(fā)揮教材在教學中的作用,教師需要依據(jù)教材進行靈活的變化和規(guī)整。
1. 理解單元互通性,探尋共同之處
科學教材內(nèi)容復雜且繁多,以七年級教材為例,它主要圍繞力學和光學展開。雖然從實驗原理上看,這兩者似乎沒有直接聯(lián)系,但從實驗方法的角度來看,它們都強調(diào)多次試驗和控制變量的重要性。因此,教師需要深入理解各單元內(nèi)容之間的互通性,探尋共同的可取之處,以更好地指導學生進行實驗。
2. 羅列教材實驗,布置預習作業(yè)
在長假期間,可以布置與力學和光學相關(guān)的實驗作業(yè),讓學生通過實驗包獨立完成書本上的一些實驗,作為對新課的預習。例如,七年級科學寒假作業(yè)可以要求學生利用科學實驗包,參照實驗器材中的“光力學說明書”完成一系列探究實驗,并填寫實驗記錄表。這樣的作業(yè)形式不僅比單純的書面作業(yè)更有趣,還能讓學生在動手實踐中提前了解新知識。
3. 收集課前實驗,掌握學情
為了更好地了解學生的實際學習情況,教師可以要求學生在課前提交相關(guān)的實驗視頻和照片。通過釘釘文件夾等工具,教師可以方便地收集并歸類整理這些資料,從而掌握學生的第一手學情。不僅為后續(xù)新課的學習打下了堅實的基礎(chǔ),還能讓學生帶著問題進入課堂,提高學習的針對性和有效性。
以光的反射實驗為例,學生可以利用激光筆和白色光屏進行實驗。通過多次試驗,他們可以發(fā)現(xiàn)該實驗在較黑暗的環(huán)境中進行效果最佳。同時,通過改變?nèi)肷浣堑拇笮?,學生可以觀察到反射角大小隨入射角大小的變化而變化。利用實驗包中的白板兼量角器功能,學生可以準確地測量并驗證“反射角等于入射角”這一結(jié)論。此外,通過翻轉(zhuǎn)白板的另一半,學生還能發(fā)現(xiàn)反射光線和入射光線是在同一平面上。這樣的動手實驗不僅讓學生親身體驗了科學知識的魅力,還比單純的課堂演示或書面講解更加生動有趣。
(二)學科整合,重構(gòu)知識
科學教材涵蓋了物理、化學、生物、地理等多方面的知識內(nèi)容。在復習階段,教師有必要對這些繁雜的知識點進行重構(gòu),并通過實驗作業(yè)的方式,讓學生在課余時間或假期中完成,從而增強他們的綜合運用能力。
勤于動手,探尋規(guī)律。例如,花的結(jié)構(gòu)頗為復雜,學生需要準確識別其各部分結(jié)構(gòu)。若僅通過書本上的圖片進行單純記憶,不僅會增加學生的學習負擔,而且難以留下深刻印象。為此,教科書以桃花為例,通過插圖方式引入“花的結(jié)構(gòu)”學習,并輔以花的解剖實驗,實現(xiàn)“做中學”的教學理念。在復習階段,學生再次進行花的解剖,這一過程讓他們對花的各部分結(jié)構(gòu)形成更為深刻的認識。
細致觀察,辨析異同。在初中階段,學生需要學會區(qū)分單子葉植物和雙子葉植物。這可以通過觀察植物種子的子葉數(shù)目、葉脈、根系以及花瓣數(shù)目等特征來進行判斷。通過解剖花朵來復習生物知識,不僅為初三的復習階段增添了學習樂趣,還進一步提升了學生的動手操作能力和觀察能力。
勇于探究,追尋真理。在觀察了花的結(jié)構(gòu)之后,不禁思考:做完實驗的花還能派上什么用場呢?初三科學課程中涉及酸堿指示劑的使用,其實學生完全可以利用花瓣來制作一些指示劑,以檢驗生活中常見物質(zhì)的酸堿性,從而加深印象。在傳統(tǒng)教學中,教師更多會演示紫色石蕊試劑和酚酞試劑的使用,而學生親自體驗的機會較少。這導致學生在遇到實際問題時,只能依靠記憶來書寫答案,這無疑加重了他們的課業(yè)負擔。然而,通過鼓勵學生開動腦筋,利用手上現(xiàn)有資源進行大膽嘗試,例如在家利用蝶豆花制作酸堿指示劑的小實驗,學生可以發(fā)現(xiàn)食醋、小蘇打溶液、肥皂水等物質(zhì)會呈現(xiàn)不同的顏色變化。這樣的實踐活動不僅極大提升了學生的學習積極性,還增強了他們的動手操作能力,并有效減輕了課業(yè)負擔。
(三)聯(lián)結(jié)知識,聚焦主題
1. 遞進知識點的有效聯(lián)結(jié)
教材中的知識點難度層層遞進,為學生搭建了一個系統(tǒng)的學習框架。例如,從實驗測量小石塊密度到測量液體密度,這一過程的推進,使學生在實踐中逐步深化對密度概念的理解。在七年級上冊,學生首先學習了密度的基本概念,并掌握了利用密度公式直接求解物質(zhì)密度的方法。只要測量出物體的質(zhì)量和體積,無論是固體還是液體,學生都能進行直觀的測量,但在此過程中,教師需引導學生注意誤差分析的重要性。
進入八年級后,學生進一步學習了浮力的相關(guān)知識,并學會利用浮力來測量密度。在沒有天平的情況下,學生需要運用量筒、記號筆、水等實驗器材,通過小組討論自行設(shè)計實驗方案。他們利用橡皮泥漂浮時得到的重力來推算其質(zhì)量,再通過沉底時排開水的體積來測量其體積,最后根據(jù)密度公式得出橡皮泥的密度。此外,學生還根據(jù)物體的浮沉條件,親手制作密度計來測量液體密度,這一過程不僅加深了他們對密度計刻度特點和原理的理解,還激發(fā)了他們的創(chuàng)新思維和實踐能力。
2. 發(fā)散知識點的有序聚攏
中考題型靈活多變,知識點穿插其中,這往往讓學生感到無所適從。為應對這一挑戰(zhàn),教師在平時的教學中應注重培養(yǎng)學生的發(fā)散思維能力。通過由點到線、由線到面的發(fā)散思維訓練,教師可以引導學生從多個角度思考問題,然后再聚焦某一具體知識點進行深入探討。
以“一枚硬幣引起的故事”為例,教師可以引導學生思考:一枚硬幣能做什么呢?它能用來進行哪些實驗?通過利用流速與壓強的原理吹動硬幣、探究硬幣的導電性以及設(shè)計慣性實驗等,學生可以在動手實踐中將不同知識點串聯(lián)起來。這種通過相同實驗器材展示不同知識點的方式,不僅提升了學生的發(fā)散思維能力,還讓他們在實踐中體驗到了學習的樂趣和成就感。
(四)拓展資源,創(chuàng)編核心實驗
1. 補充教材,全員參與
教材中部分實驗相對簡單,為提升學生的參與度,教師可巧妙利用其他輔助材料或?qū)嶒灠鼇碡S富實驗內(nèi)容。以“小孔成像實驗”為例,為在減輕學生課業(yè)負擔的同時,增強其觀察與實驗表述能力,教師可預先提供一份填空式實驗報告。學生在實驗中需要調(diào)整光屏、小孔與光源間的距離,細致觀察并準確記錄數(shù)據(jù)與結(jié)論。值得注意的是,小孔成像實驗需在較暗環(huán)境中進行。為此,學生可借助實驗包,并在此基礎(chǔ)上做出改進:保留較亮的F光源,利用紙筒遮光以營造暗環(huán)境,再以桃花紙作為光屏。教師應提醒學生留意改進前后成像的差異,從而深化理解。這種層層遞進、既有趣又具深度的實驗設(shè)計,極大地提升了學生的實驗能力。
2. 課堂演繹,化難為易
教師在課堂上應著重演示學生易錯的實驗點,并盡量將實驗過程放大,確保每位學生都能清晰觀察并正確操作。這包括通過模型演示關(guān)鍵要點,使實驗演示更加生動形象。以“制作血涂片”為例,為降低難度、激發(fā)學習熱情,教師可先播放實驗操作視頻作為鋪墊,隨后邀請學生上臺演示操作步驟。為增強演示效果,教師可利用橡皮泥制作拳頭大小的血滴模型,并用兩塊塑料板模擬玻璃片。先通過模型展示錯誤操作,引導學生觀察并指出問題,再引出并現(xiàn)場投影演示正確的血涂片制作過程。
3. 課外拓展,強化重點
實驗在科學教學中占據(jù)核心地位。為加強學生對重點內(nèi)容的掌握,教師可錄制示范性的實驗視頻,并通過家長群分享給學生,以便他們在假期中也能順利完成拓展作業(yè)。以“浮沉子實驗”為例,在學習浮力及物體浮沉條件時,教師可將實驗視頻通過釘釘或微信等平臺共享給學生。這樣,學生在家中就能進行實驗模仿,降低了實驗難度。課后演示的實驗不僅減輕了學生的課業(yè)負擔,還起到了良好的示范引領(lǐng)作用。它既激發(fā)了學生學習科學的興趣,又有效降低了他們對現(xiàn)有知識的理解難度。
三、以實驗作業(yè)替代大量書面作業(yè)的思考
(一)促進學生學習能力的飛躍
首先,學生的學習興趣顯著提升。科學實驗作業(yè)的引入,不僅讓學業(yè)成績有了明顯的提升,還激發(fā)了各個學業(yè)水平學生的積極參與,使他們處于高度亢奮的學習狀態(tài)。正所謂“興趣是最好的老師”,學生的學習態(tài)度因此變得更加端正,整體進步顯著。
其次,學生解決問題的能力得到增強。通過小組合作、個人展示以及同伴互助等多種方式,學生積極解決實驗操作中的難題。他們不僅在課堂上專注聽講,還利用網(wǎng)絡(luò)資源進行深入查找與分析,甚至通過家長釘釘或微信與教師溝通實驗中的困惑,從而不斷提升自己的實驗問題解決能力。
最后,作業(yè)完成質(zhì)量得到顯著改善。學生對課內(nèi)作業(yè)的積極性大幅提升,因為教師在課堂中會抽取并播放學生的實驗視頻,讓每位學生都有機會成為“主演”。因此,學生在家完成實驗作業(yè)時格外認真,有的學生甚至會讓父母幫忙拍攝多遍,以追求更好的效果。這一過程中,學生對書本知識的理解不斷加深,不僅在校內(nèi)得到師生的肯定,回家也能收獲家長的表揚。
(二)教師對課堂的掌控力提升
一方面,教師的課程執(zhí)行力得到增強。通過學生實驗的不斷進行,教師得以持續(xù)思考與分析,促進了師生之間的深入交流。在這一過程中,教師能夠發(fā)現(xiàn)更多課堂中需要改進的問題,從而促使自己停下腳步,審視教學進度與過程中存在的問題。這對學生而言是知識點的突破,對教師而言則是教學的新啟示,推動了教師的不斷反思與進步。
另一方面,教師與學生之間的交流更加順暢。通過微信、釘釘?shù)痊F(xiàn)代通信工具,學生和教師能夠迅速解決實驗中出現(xiàn)的學習問題。同時以實驗的方式布置假期科學作業(yè),不僅滿足了不同層次學生的需求,還在處理學生學習問題以及心理問題的過程中,建立了更加深厚的師生信任。
■ 參考文獻:■
[1] 汪小芬. 學科作業(yè)實踐化:以初中科學作業(yè)實施與應用為例[J]. 中學課程輔導:教師教育,2019(08):60.
[2] 沙琦波,王耀村. 指向素養(yǎng)的初中科學6E實踐作業(yè)[J]. 教學月刊·中學版:教學參考,2021(11):31-35.
[3] 何靜. 淺談初中科學作業(yè)系統(tǒng)化建設(shè)的實踐思考[J]. 中學課程輔導,2023(13):48-50.