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【中图分类号】G613.3 【文献标识码】A
幼儿园的科学小实验活动既要求让幼儿玩得开心,又要求让幼儿掌握必要的知识。幼儿教师为实现这一要求必须对幼儿园教育和科学小实验开展方式进行深入研究。
一、合理规划和设计幼儿园科学小实验
幼儿园科学小实验活动需要规划和设计的项目包括:科学小实验的内容,小实验需要准备的材料和道具、科学小实验活动模式的确立、科学小实验中教学双方的责任划分和任务分配。
幼儿园科学小实验的内容必须属于幼儿园教学范畴,实验设计严谨、有趣、操作简便,能适当引发幼儿的好奇心和求知欲。
为科学小实验准备的材料需满足以下特点:第一,材料充足、明确,满足实验需求的同时又不会出现多余内容。第二,材料生动形象,具有趣味性。比如做《影子的形成》的实验时需要准备的材料就是小巧的手电筒、可爱的小玩偶等。第三,材料品质高端,天然无刺激不会损坏幼儿身体健康。
适合幼儿园开展科学小实验用的教学模式主要包括:情境创设式、演示教育式、问题探究式以及多种教学模式复合搭配的形式。
在幼儿园科学小实验中教师应该是组织者、监督者、引导者和管理者,而幼儿则是主要的参与者和执行者。
二、做好幼儿园科学小实验的内容选择
幼儿园科学小实验内容的选择直接影响到幼儿科学小实验教学工作的开展,对幼儿教育工作也有一定的影响。
幼儿园科学小实验内容选择的标准包括:第一,科学小实验具有良好的可操作性和可控性。根据要求,教师需要准备齐全、充足的实验材料;让教师清楚每一步的实验步骤;配备专业的科学小实验演示人员;还有小实验的内容符合幼儿园科学小实验活动标准等。第二,科学小实验类型丰富。幼儿园小实验的类型包含物理、化学、植物和动物实验这四大类实验中实验效果最直接明朗的、实验过程最生动有趣的类型。第三,科学小实验的内容不超出大纲,符合幼儿科学小实验的适用标准。
三、做好幼儿园科学小实验演示工作
“看”科学小实验既是实验操作的一个步骤又是每一次科学小实验活动中最不可缺少的项目。教师需要引导学生正确地看科学小实验,帮幼儿园学生导正“看”科学小实验的态度,助幼儿园学生掌握正确“看”科学小实验的方法。
教师在开展科学小实验活动时,开展实验演示工作主要有两个目的。首先是借此起一个示范带头作用,给学生参与科学小实验操作提供示范学习和参考操作的目标。其次,是一种自我表现的形式。教师像通过演示实验向大家明确表明幼儿园开展的科学小实验活动中也是“以学生为主体”,教师负责主导实验活动,学生则负责帮助配合教师的引导和教育。
对幼儿园学生来说科学小实验是一个新鲜的事物,学生不可能一开始就能看懂和掌握这些实验步骤。在幼儿园教师没有得到引导和鼓励时是不会直接上手做科学小实验。在科学小实验活动中幼儿负责承担的任务是“听教师的引导、教诲”、想科学小实验中问题和知识、记忆教师的实验步骤和技巧等。
四、引导学生参与科学小实验的实践操作
从幼儿园学生的角度来看,科学小实验的实践操作可分为两个部分:
(一)带着学生自己动手“做”科学小实验
幼儿学生自己动手做科学小实验可以增强幼儿对科学小实验活动的参与性,使幼儿能更加直观地了解科学小实验的内容,并深刻记忆科学小实验的步骤和原理。
根据探究式学习方法的要求,幼儿可以参与科学小实验活动的“提出问题、设计实验、动手实验、观察记录、解释讨论、表达陈述”等各个阶段。为满足幼儿亲手做科学小实验的要求,教师开展科学小实验活动时必须优先考虑到大多数幼儿学生的接受能力和实验吸管。幼儿园学生在亲手做科学小实验后可以掌握更多的小实验操作方法,学会实验中存在的知识。比如,幼儿园学生之友亲手做过《自制陀螺》这个科学小实验后才能牢固记忆用废旧光盘、水彩笔和即时贴纸做陀螺的方法,了解这个实验背后隐含的科学道理。
(二)让学生动笔亲自“记录”科学小实验
在幼儿园科学小实验活动中,幼儿学生是绝对的主体,所以幼儿在科学小实验活动中的参与过程最长,参与项目也最多。此时学生参与科学小实验活动的主要任务是对科学小实验进行观察记录和感想总结。学生此时的记录方法是生涩的,记录的手法也是非常稚嫩可爱的,但却能在小实验的记录过程中获得满足感,并在参与科学小实验活动中学会成长。
五、消除一切不利于开展科学小实验的因素
每一项幼儿园科学小实验中都存在着一定的变量,当变量不可控制时便会发展成为不利于幼儿园科学小实验开展的因素,进而有可能降低科学小实验的教学效果。幼儿教师为确保科学小实验活动顺利展开必须消除一切不利因素。首先,要杜绝幼儿科学小实验向小学化发展。科学小实验的选择需要符合不同年龄段幼儿的喜好和接受能力,教师在开展科学小实验时也要根据幼儿园班级的划分选择实验项目。其次,提前对科学小实验的实验步骤、方法、活动流程进行演练、检测,确保实验流程顺畅、完整、科学合理。第三,提前做好突发状况的预防应急工作,确保任何突发状况都不能影响到科学小实验活动的开展。
总之,幼儿园开展科学小实验是一项非常重要的工作,需要把握好每一个细节。教师在幼儿园开展科学小实验的教学工作中,不仅要始终保持严谨的教学态度,还要不断进行创新思维、提高科学小实验教学效果,使幼儿能从科学小实验中学到更多经验、启发聪明才智和增强逻辑思维能力。
参考文献
[1]刘消白.幼儿园如何开展科学小实验活动[J].新课程(上),2011(4).
【关键词】中班 科学小实验 材料投放
儿童是在材料的操作、摆弄的过程中建构自己的认知结构的,由于材料是幼儿的活动对象,只有投放材料得当,才能更好地促进幼儿的活动。在科学实验活动中,我们尝试这样为幼儿提供材料:
一、注重材料投放的目的性、紧密性
科学小实验中材料的投放是有的放矢,是与所要达成的教育目标紧密相关的,也就是说,是将目标隐性地体现于材料中的。教师在选择材料时要把握年龄段幼儿的基本特点,以中班幼儿的阶段培养目标为主要依据,并对中班幼儿发展目标有清晰的理解和把握,并以此为依据,有针对性的投放对幼儿有促进作用的材料。如在中班主题活动中“常用的工具”,我们为幼儿提供了“试试小锤子”“乒乓球站稳了”“有趣的尺”“摩擦起电”等等,孩子们在丰富、有趣的科学材料中,在自己动手操作的过程中获得了更多与主题相关的经验,同时也获得了初步的科学启蒙教育。
二、注重材料投放的趣味性、丰富性
有趣的材料能激发幼儿主动学习,主要是因为幼儿觉得材料好玩,他们能在操作中感受材料的动感变化,觉得有趣。所以投放材料要适合幼儿“玩中学”的特点,减少幼儿的压力,变被动学习为主动学习。如磁铁实验《小鱼游游游》,教师可以创设一个大池塘的情景,除小鱼外,还可准备各种各样的立体小动物,如青蛙、小鸭子、小乌龟、小螃蟹等,当一个个小动物在“池塘”游弋起来,孩子们别提有多高兴了,也在玩中感受到磁铁的特性。
三、注重材料投放的可操作性、层次性
幼儿的兴趣主要来自于材料,幼儿的发展更依赖于对材料的操作。在科学实验中,教师可以通过演示过程激发幼儿兴趣、获得操作经验。例如“会亮的电珠”,往往是教师准备一些小灯珠、电池、电线等,但一味摆放出这些材料,失去了其真正的意义。幼儿不知道操作后的变化,那孩子们就不会有兴趣去探索。一方面,教师可以帮助固定电线的一端和小电珠,幼儿只需接上另一端就会发现小电珠的变化,或通过提供了相应的步骤图片,也可以通过活动前的语言激发引导,幼儿在感受到一些方法、体验到自己成功之后,对游戏中有趣的变化、对材料的操作兴趣就会大大增加。 投放材料应有层次性,要按由浅入深、从易到难的要求,将操作材料“细化”,并在幼儿活动时,给予他们必要的提示和引导,使幼儿能自主地探索。幼儿的个体差异较大,我们发现在有些活动中,如果材料投放相同,对能力差的幼儿,老师必然要更多地给予指导、帮助,长此以往,这部分孩子则会形成一种依赖心理,遇到困难就会想到成人的帮助,不利于幼儿创新精神、创新能力的培养。而如果提供的材料层次不同,则适应了不同发展水平幼儿的需要,使得每一个幼儿都能亲自动手、积极参加活动,并从中体验到探索的乐趣和成功的愉悦,自信心也得到了发展。
四、注重材料投放的多样性 、开放性
材料多变,能促进幼儿从变中去探索。例如,在集体科学活动“小球站稳了”中,教师为幼儿提供了不少材料,幼儿利用这些材料让滚动的小球站稳。活动后孩子们意犹未尽还沉浸在这一内容中,于是教师拓展了材料的内容,除了提供的纸、盒、积木、扭扭棒之外,还提供了橡皮泥、双面胶、尺等等。因为由于有了相关的操作经验,他们会主动地运用多种材料发现更多的让小球站稳的方法,幼儿们在一次次的探索过程体会到了成功的喜悦。可见提供丰富多样可以激发幼儿大胆探索和尝试,获得更多的成功体验。因此,多样性的材料对幼儿的探索活动起着十分重要的作用。 在幼儿的生活中无时无刻不在接触着各种各样的物品,教师要引导幼儿做有心人,随时随地收集身边易得的、卫生、安全的废旧物品,设置班级“百宝箱”,引导幼儿在探索活动中根据需要自由选取材料,使探索活动更加丰富和深入。如“沉与浮”的操作材料中,其中需要多种重的或轻的物品,我们引导幼儿去“百宝箱”中找一找,选择合适的材料,在水中发现它的不同变化,并进行简单的记录。由于新材料的加入,使幼儿的探索活动进一步深入了。
一、材料的投放应有助于凸显科学现象
中班上学期幼儿的观察能力和水平还相对较低,往往只关注事物的表面特征和非常明显的现象,难以对多种材料进行细致观察和比较探究,不善于整体或多角度地去发现事物内在的联系。因此,为中班上学期幼儿提供的实验材料应简单、直观、有趣,通过引发幼儿与材料的充分互动,让幼儿有兴趣地探索事物间的简单关系。
例如,在小实验“吹气袋”中,我将吸管插入小号的保鲜袋中,再用橡皮筋扎紧袋口,使袋子与吸管的衔接处密封。幼儿通过吸管往袋子里吹气,袋子因充气而膨胀、因漏气而干瘪的现象十分明显,幼儿很感兴趣。他们一会儿吹气、放气,一会儿比一比谁的袋子鼓鼓的、瘪瘪的,一会儿往空中抛接,一会儿用小手摸摸袋子有没有气……凸显的科学现象引发了幼儿反复操作与观察的兴趣,幼儿不仅感知到了空气的存在,还体验到了空气的多少与袋子的鼓、瘪之间的关系。
二、材料的投放应注重生活性
幼儿新经验的获得是建立在已有经验的基础上的,已有经验的状况影响着幼儿当前探究的兴趣、注意力和持续性。因此中班上学期科学小实验的材料应源于幼儿的生活,让幼儿的探究建立在一定的生活经验基础之上。
例如,在小实验“玩玩变变”中,我以醋、碘酒等为主要实验材料。醋遇到苏打粉变成“会冒泡的水”,用醋浸泡鹌鹑蛋变出了没有壳的蛋”,碘酒遇到糨糊变出了“蓝色的画”,用碘酒涂抹在山芋雕刻成的小人上变出了“蓝色的小人”等实验让幼儿倍感兴趣。因为这些实验材料都是幼儿熟悉的生活中的材料,所以他们倍感亲切,不仅敢于大胆操作,而且还惊异于这些日常用品所产生的那么多有趣的变化。显然,来自生活中的科学小实验有助于中班上学期幼儿与实验材料积极互动,促使幼儿建构新的知识和经验。
三、材料的投放应突出操作性
中班上学期的幼儿直觉行动思维还占优势,一旦离开操作,他们的注意力和思维就会发生转移。因此,中班上学期开展科学小实验活动应更多地选择操作性强的材料,支持幼儿持续地感知操作与现象变化之间的关系,以实现活动目标。
例如,在小实验“变大变小”中,我先让幼儿通过观察镜子的凹面、凸面来感知物体成像的变化,后引导幼儿通过观察万花筒来感受图案变化的多样性,但幼儿并不感兴趣。之所以如此,是因为这个活动主要通过观察来感知,操作动作单一,对幼儿来说缺乏趣味性。而在小实验“搅泡泡”中,幼儿可以不断地重复舀、倒、搅、看等动作,他们不时地用勺子往水中加洗洁精,用搅拌棍搅拌,同时观察着泡泡的变化。看到物体随着操作而发生的明显变化,幼儿的兴趣越来越浓,他们主动要求增添材料,并兴奋地说着他们的新发现。
四、材料的投放应人手一份
中班上学期的幼儿自我意识的发展进入了一个新的阶段,他们很容易因为物品的归属问题引发争执。这提示我们应为幼儿提供人手一份的实验材料,使幼儿将注意力更多地集中在操作和观察之上。
例如,在小实验“会变的胸卡”中由于共用“溶液”,因而幼儿在操作中出现了争抢现象,并导致三种不同的“溶液”混用,影响了实验效果。为此我做了调整,将三只小瓶子用透明胶带捆成一组,分别装入这三种“溶液”,并贴上了不同颜色的标志加以区分,棉签也贴上了与瓶子颜色对应的标志。由于每个幼儿都有了属于自己的“神奇的溶液”和棉签,因此这不仅解决了“争抢”问题,也避免了因混用棉签而影响实验效果的现象。
五、材料的投放应做细致处理
关键词:家庭小实验;家庭实验角;实验方案
一、开展家庭小实验的意义
1.家庭小实验有利于培养学生的观察能力和分析能力
在家庭小实验中,没有现成的仪器和药品,这就需要学生在实验过程中寻求性能相似的代用品,无疑会让学生动手、动脑。这必将激发学生潜在的创造能力,培养其创新精神。心理学家认为:“人有一种自我体验获取承认,取得成功的愿望和需要。学生成功的体验会增强学习的信心和兴趣。”家庭小实验贯穿于教材始终,让学生亲自动手做实验,当获得成功时,将会产生极大的喜悦,进而进一步激起学生的兴趣。它不仅能培养学生的观察能力和分析解决问题的能力,促进学生的科学方法和科学态度的养成,同时也有利于提高学生的实验技能。
2.家庭小实验有利于发展学生的科学探究能力
探究学习是学生学习科学的一种主要模式,也是培养学生探究意识和提高探究能力的重要途径。把科学探究能力的培养结合到“家庭小实验”来进行,对培养学生的独立动手操作能力、毅力、探索精神大有好处。特别是带有趣味性、探索性的实验,能大大激起了学生的求知欲,也促进了学生的个性发展。如,雨水的PH值测定、水质的检验、柑桔和苹果等其它水果制作电池、自制汽水、鸡蛋浮沉条件研究等,学生做这些实验时有一种亲切感,当实验成功时产生了成就感,这样学生做实验的积极主动性就提高了,就能使学生增强学习科学的兴趣,良好的不断探索的科学品质也得到了培养。
3.家庭小实验促进了学生与生产、生活实际的联系
一是实验器具的收集:在普通家庭中没有专门的实验器具,但学生可以充分发挥自己的想象,在日常生活中找到实验器具的代用品。如普通玻璃杯、搪瓷杯、易拉罐都可以代替实验室中的烧杯,用铁丝或筷子代替玻璃棒,用饮料吸管代替导管,用脸盆代替水槽,用装药的玻璃瓶代替集气瓶,塑料漏斗代替玻璃漏斗,用稍长一点的口服液瓶代替小试管……
二是药品、试剂的收集:“家庭小实验”中所要用到的药品、试剂,只要肯动脑、动手,一般也能在我们身边找到或自己配制。如食醋、蔗糖、植物油、食盐、石灰水等药品这是家里常备的。有少数药品不是家庭常备的,如:盐酸、胆矾、酒精、纯碱、明矾、高锰酸钾,可在化工商店、医药店购买,也可寻求老师帮助。用一些花卉可以自己制作酸碱指示剂等。
三是完成一些与日常生活密切相关的家庭小实验:我们的衣、食、住、行都离不开科学知识的参与,如果让学生在课余时间完成一些与日常生活密切相关的实验对巩固知识、体会“学以致用”,让知识与生产、生活实际的联系大有好处。
二、家庭实验角的建立方法
1.家庭实验角的仪器
建立家庭实验角必须在教师指导下,学生平时逐渐收集或自己制作,特殊仪器可少量购买,按仪器的种类、质地用木箱或玻璃缸分装,或较大的纸箱内。可涉及到可逐渐收集的仪器一般有:玻璃片、小木块、玻璃杯、透明的玻璃瓶、瓷碗、小铁碗、木塞、干电池、木板、铁钉、电线、电键、电炉丝、透明塑料筒、玻璃棒、弹簧秤、小灯泡和灯座、碟子、回形针、可乐瓶、塑料管、漏斗、自制量筒、饮料瓶、牙刷、筷子、硬纸板、镊子、缝衣针、报纸、纱布、石英砂布、膨松棉、塑料保鲜膜、小石块、棉线、小木棍、小酒杯、自制酒精灯、自制三角架、胶头滴管、滤纸等、托盘天平、弹簧秤等。
2.家庭实验角的药品
可涉及到并逐渐收集的药品,用玻璃或塑料药瓶收集,盖好盖子,贴上标签,标签上应标明药品名称和收集时间,放置在木箱内并加锁保存,有危险的药品应注明危害并特殊保管。初中科学可涉及到的药品一般有:水、蜡烛、木炭、酒精、红墨水、明矾、火柴、食盐、旧电池内的锌片、旧电池内的碳棒、澄清石灰水、小苏打、鸡蛋、鸡蛋壳、铁钉、白糖、植物花瓣或果皮、PH试纸、比色卡、食醋、植物油、纯碱、洗涤剂、果汁、熟石灰粉末、N、P、K肥等。
3.家庭实验角建立中及使用中的注意事项
科学的实验在培养学生严谨细致、科学求实的品质,是其他手段不可完成的。家庭实验角通常建立在学生家庭内,由学生自已动手,由于学生知识能力的不足,有时会一味地追求实验结果,而忽视一些实验细节,往往会导致实验的不成功和实验中的不安全,因此在建立实验角时应注意以下几点:
(1)把安全放在首位,进行家庭小实验活动由于远离教师,缺乏指导,一定要把安全放在首位,教育学生在实验教学中的实验事故却时有发生:热硫酸的喷溅伤人、氢氧爆鸣气炸伤手指、制氧实验中试管爆炸,伤及学生,我们必须做好实验安全教育工作,防患于未然,在平时要加强安全教育,让学生严格按照要求实验。
(2)注意条理性,家庭学生实验角由学生自已布置,在设置过程中应注意条理性,包括仪器的合理放置,药品的安全保存和实验操作的精心准备。教师在平时的教学过程中就应不断强化这种教育,使学生知道自己是做什么来了,应该怎样做,准备怎样做,
(3)注意实用性,家庭实验角是用家庭的替代品来实施的一些可行的实验,可以一人操作或多人成立实验角共同实验,既可以重复课本实验、活动,也可以创新实验,如若条件缺乏,也无须追求形式。
三、家庭小实验开展的原则
1.主体性原则
教师引导是学生开展家庭小实验的前提。教师要与学生共同探讨家庭科学实验的目的,设计方案,实验仪器、药品的获取方法与途径、实验步骤及安全事项等,让学生有充分的准备。
2.同步性原则
家庭小实验的内容应围绕教材内容同步进行,这样才能够对所学知识起到“推波助浪”或“共振”的强化作用。
3.创新性原则
学生利用身边物品做实验时,往往怀有极大的兴趣去探寻适合做实验的器材。此时没有教师的亲临指导,没有条条框框的约束,有的是宽松的时间、自由的空间,学生的情趣十分投入,思维活跃,极易摆脱课堂教学和课本的束缚,在实验过程中还要摸索出适合自己所设计装置特点的操作方法来,这些无不含有创新的成分。
四、家庭小实验的组织过程与实验内容
1.家庭小实验的组织过程
(1)家庭小实验的准备。家庭小实验进行之前,教师积极创设情境,启发学生利用已学知识,提出与实验目的相关的问题,然后再组织学生讨论解答这些问题的办法,包括解决问题所需要进行的观察实验的材料、用具、药品以及实验方法与步骤的设计、干扰因素的避免等问题。
(2)家庭小实验的操作过程。家庭小实验进行时,要求学生准确记录实验现象、收集实验数据,并对现象、数据进行整理、加以对比分析。学生自己动手操作,培养学生的操作能力、观察能力、开拓学生的思维空间,培养学生对实验客观的分析判断能力和实事求是的科学态度。
(3)家庭小实验分析与总结。家庭小实验结束后,要求学生如实报告实验现象和分析结果,为防止学生遗忘,及时组织全班学生总结实验,肯定学生的探索成果,分析实验成败的因素,归纳出科学结论。
为使学生在家庭内有效合理地完成实验、活动,教师可根据学生的具体情况分组实施实验,并设计家庭小实验活动报告单(样单见附表),定期发放,及时收回,教师充当的是实验活动的“支持者”。对于一些学生确实无法得到的药品、仪器等,教师可以根据学生在做实验时的需要,从实验室的药品、仪器中提供给学生。
附表见下:
家庭小实验(或活动)报告样单
2.家庭小实验的内容
浙教版初中科学教材中大部分章节都安排了实验,其中课本中的许多选做实验、实验习题、设计方案也可以改为家庭小实验。
教材内容中可进行的部分实验内容为例列出课题:详见下表:
计数 实验名称 实验用品
1 分子之间存在空隙实验 黄豆、绿豆、水、酒精、玻璃杯
2 自制简易净水器 红墨水、水、纱布、小卵石、石英砂、活性炭、膨松棉、木塞、塑料管、饮料瓶
3 石墨的导电性和自制炭黑 石墨、灯泡灯座、电池、电线、蜡烛、瓷碟、火柴
4 鸡蛋壳成份的推测 食醋、盐酸、鸡蛋壳、澄清石灰水、玻璃片、玻璃杯
5 制取明矾晶体 玻璃杯、筷子、碗、硬纸片、棉线、水、明矾
6 自制汽水 饮料瓶、白糖、小苏打、凉开水、柠檬酸、果汁
7 制作叶脉书签 树叶、纯碱、牙刷、玻璃板、氢氧化钠、酒精灯
8 保鲜膜的保鲜效果测试 保鲜膜、报纸、玻璃杯、棉线、水
9 我们吸入的气体和呼出的气体有什么不同 脸盆、玻璃瓶、塑料管、玻璃片、澄清石灰水、火柴、自制胶头滴管
10 天然水的净化 浑浊的水、明矾、滤纸、三角架、漏斗、玻璃棒、玻璃杯
11 铁生锈的条件探究 透明的玻璃瓶、木塞、铁钉、植物油、蒸馏水
12 食盐溶液的配制及饱和与不饱和溶液的转变 食盐、水、玻璃棒、自制酒精灯、玻璃杯、三角架、筷子
13 指示剂的制作 红紫色的花瓣果实、瓷碗、酒精、纱布、木棒、水
14 用PH试纸测定一些液体的PH值 玻璃片、玻璃棒、PH试纸、比色卡、玻璃杯、唾液、池塘水、雨水、生活污水等
15 精盐提纯 粗盐、漏斗、滤纸、玻璃棒、玻璃杯、水、三角架、自制酒精灯、小铁碗
16 红墨水在水中扩散的影响实验 玻璃杯、水、红墨水、自制胶头滴管、开水
17 不同物质溶解性的研究及配制波尔多液 收集食盐、纯碱、胆矾、明矾、高锰酸钾、碳酸钙、胆矾和生石灰
以上家庭小实验有的是侧重于培养学生的观察能力、有的是侧重于培养学生的动手能力,有的是侧重于培养学生的探究问题、解决问题能力,是联系教材与社会、家庭的好纽带。
五、家庭小实验的评价
家庭小实验是学生利用课外时间所完成的实验,他们的实验结果需要得到教师的验收和评价,这是教学过程中关键的一步。教师及时验收评价,能对实验的完成情况起到检查和督促作用,同时也体现了教师对学生实验成果的尊重。总结和评价的方式有多种,教师可以根据小实验的不同特点,灵活选择不同的方式,这类家庭小实验通常可采用检查学生实验报告的方式验收,教师可以通过认真审核实验报告评定学生的实验完成情况。
拟定的实验评价例表
我的实验主题
记下你在实验中印象最深的活动或最佳的处理方法
我的实验小结
你本次学习了哪些内容,请记下你掌握的实验知识,你家庭开展这个实验是基于怎样的思考?(如学习了石灰石与盐酸制取二氧化碳,我想鸡蛋壳成分的推测能否用食醋、石灰水、玻璃片等来检验)
我出一道题 你通过实验探究,你能给同学们出道题吗?
我的活动设计 第1步
第2步
第3步
第4步
实验的成果展示 将你活动资料、图片、照片等放置本栏
我想对老师说
教师评定星级
六、实施家庭小实验中的几点感受
1.拓宽视野,关注社会
家庭小实验为教材增色不少,是对教材实验的充实,对学生深入理解科学的本质特点和训练学生的实验技能提供了更多、更广的机会和空间,为学校教育逐渐融于社会发展之中创造了条件。对家庭小实验的实践,可以从丰富、生动的现实生活中寻找学习主题,使学生了解科学与生活的密切关系,使学生从中逐步认识和感受科学对日常生活和社会发展的重要影响。
2.亲身实践,自主学习
深化家庭小实验的实践,是实现科学课堂改革中师生角色变化的好途径。师生关系变成平等、民主的关系。学生由被动变主动,学会自学,在教师的组织和引导下,分组讨论、协作学习和实践探索。深化家庭小实验的实践与探索,就是让学生学会怎样学习科学的好方法,使他们养成在学习中探究,在探究中学习的良好习惯。
3.科学教师实施新课标的切入点
在教师的协助和引导下,学生对家庭小实验设计进行实践与探索,家庭小实验设计的实践与探索会激起学生热爱科学,使学生感悟到科学同生活的联系,同时极大提高了学生的观察能力、探究问题和解决问题的能力,是提高学生科学素质的重要途径,是教师实施新课标的一个很好的切入点。
参考文献:
[1]张长江.中学化学教学指导[M].南宁:广西教育出版社,2005.
[2]范杰.科学实验教学论[M].太原:山西科学出版,2006.
[3]查有梁.教育建模(第二版)[M].南宁:广西教育出版社,2002.
一、开展家庭小实验的几个途径
1.结合教学内容,精心选择便捷安全的家庭小实验,培养学生的动手能力
依据科学新课程的教学内容,合理设置趣味性家庭小实验,积极创设乐学探究的情境,激发学生学好科学的浓厚兴趣,充分体现学生实验对新知识映射、铺垫的主要作用,要求全体学生分清主次,仔细观察,同时安排家庭小实验时慎重考虑其操作的便捷安全,要求原理明显直观,通俗易懂。在现行的教材中,有300余个实验和学生活动,其中可筛选出120个实验作为学生适宜做的家庭实验。例如:
第一册:红墨水在冷、热水中的分散实验;敲打不同水量啤酒瓶的声音实验;乒乓球模拟月相变化实验;利用冰箱观察水熔化和凝固现象实验;黄豆和芝麻混合证明分子间有空隙实验。
第二册:声音由振动产生的实验;观察阳光下树荫中的圆形光斑的形成;太阳光的色散实验;利用太阳光测量凸透镜焦距实验;种子萌发条件的影响因素。
第三册:影响液体压强因素实验;自制液体密度计;硫酸铜晶体的生长实验;液体流速和压强的关系之乒乓球小实验;水果电池实验。
第四册:证明植物呼吸作用实验;测定空气中氧气的含量;二氧化碳的性质实验;植物细胞的失水实验及失水部位实验;自动上升的试管实验。
第五册:钢铁生锈条件研究实验;小风车在灯光下转动实验;杠杆平衡实验;蛋壳与醋酸反应实验;唾液淀粉酶的消化作用实验。
第六册:气球模拟宇宙膨胀;制作生态球实验;自制肺活量测量器;一天中人心率的变化;香烟烟雾对小白鼠的影响实验。
这些实验都比较便捷安全,现象明显直观,原理通俗易懂。
2.教师适当推荐一些内容生活化、趣味化的课外扩展小实验,打开学生实验思路,培养其自主创新能力
在2009年的教学过程中,笔者以“蜡烛”为题,要求学生设计与蜡烛有关的实验。笔者将班里的学生分成十个小组,要求学生写出器材、操作和原理。活动开展后,学生充分发挥自己的想象力和实验设计能力,设计出许多新颖的实验方案。如:
(1)对蜡烛吹不灭的思考:怎样用力吹燃烧的蜡烛,却怎么也吹不灭;
(2)点燃蜡烛,观察其变化,如何比较火焰各层的温度;
(3)干燥的烧杯罩在烛焰上方,观察烧杯壁上出现的现象,片刻之后取下烧杯,倒入少量澄清石灰水,振荡,观察其现象;
(4)熄灭蜡烛,观察其现象,用火柴点燃刚熄灭时的黑烟,观察有什么现象发生;
(5)“火焰印迹”;
(6)利用石蜡做悬浮演示实验,蜡的密度约为0.9g/cm3,跟植物油的密度非常接近,蜡块浸没于油中任何位置均可很好地悬浮;
(7)制彩色蜡烛;
(8)观察烛烟做布朗运动的实验:烛烟的主要成分是极其小的碳粒,收集烛烟中的碳粒放入水中,做布朗运动的观察实验,现象更明显;
(9)空气成分简易测定;
(10)“子母焰”。
在2010年的教学中笔者用“易拉罐”和“打结的骨头”为题,让学生在课外自己设计并完成实验,收效很不错。在学生自己的设计和探究过程中,学生发现了很多有趣的现象,提出了很多自己的想法和问题,较大程度地激发了学生自主创新的潜能。
3.与课堂教学内容相结合,鼓励设计一些自制的简单的实验装置,提高学生改进实验的能力
一些实验需要比较复杂的实验装置,有些实验仪器比较昂贵,还比较容易损坏,导致一些实验的开展比较困难。为此,我们可以根据实验原理,在常规实验的开展或学生参与实践有困难的情况下设计一些简单的实验装置,确保实验可以顺利进行,也增加了学生参与实验的机会。
【例一】自制简单教具――呼吸运动
在讲到《呼吸运动》一课时,课本上有图示说明,但是课本上的图示没有动感,学生难以形象地理解。为了说明呼吸运动过程,我们可以参照图示的原理用洗手液瓶、气球制作一个呼吸运动演示仪。把膈肌(气球膜)往下拉,则胸腔(瓶)体积变大,外面大气压大于胸腔(瓶)里面的气压,气体进入肺(气球),使之变大,演示的就是吸气过程。相反,如果压缩膈肌(气球膜),则胸腔(瓶)体积变小,胸腔(瓶)里面的气压大于外面大气压,气体排出气球外,使之变小,演示的是呼气过程。这样完整地来回一拉一压就完成了呼吸运动的演示。这样的简单实验比静态的图示说明效果好,更能吸引学生的注意力,加深了学生对呼吸运动的理解,更容易掌握膈肌的变化过程及呼吸运动的原理。
【例二】制作水瓶琴
在关于《声音的发生和传播》教学中,我们经常会引入“水瓶琴”这一探究实践活动。围绕这一实验,可以布置学生回家用啤酒瓶或其它瓶子动手做一做水瓶琴。教师还可以引导学生进一步探究:吹水瓶琴瓶口,水加得越多,发出的声音音调是越高还是越低?敲打水瓶琴,水加得越多,发出的声音音调是越高还是越低?为什么?学生通过课后的实验发现:吹水瓶琴瓶子的瓶口(主要是空气柱振动),水加得越多,音调越高;而敲打水瓶琴(主要是瓶子与水柱一起振动),水加得越多,音调反而越低。通过实验,学生对音调的变化原理就能有比较明确的感知和认识。
二、开展家庭小实验应注意的几个问题
1.应鼓励和帮助学生建立一个家庭小实验室。家庭小实验一般简单易做,现象明显,比较生动直观,而对药品器材的标准要求又不高。因此,家庭小实验一般因陋就简,就地取材,同小区或同村的同学可几人建立一个家庭小实验室。器材的寻找:烧杯就可以用透明玻璃茶杯代替;玻璃棒就可以用竹筷代替;滴管可用眼药瓶代替;如自制简易净水器等都可以用空的塑料饮料瓶代替;导管可用吸管或输液管代替;饮料瓶、药瓶可做集气瓶;脸盆代替水槽等。再如药品的寻找:一般家庭都配备了生活用品,其中有许多就是我们所用的化学药品,如食盐、蔗糖、食醋、植物油、纯碱、小苏打、明矾、铁锈、铁钉、铜、酒精、双氧水、碘酒、高锰酸钾等等。还有一些日常生活中经常遇到的化学物质,如石子、蛋壳、生石灰、石灰水、废电池上有锌皮、铜帽、碳棒、碳铵、尿素等。药品器材的寻找不一定非要到药品公司去买,只要大家多注意观察和收集,多动动脑,集思广益,总能想出办法来。
2.教师的指导必不可少。由于学生的知识水平、阅历等存在着差异,以致于在实验技能方面学生之间也存在着一定的差异。一些学生基础理论知识比较扎实,有一定的生活、生产经验,能够按照实验要求去做,实验成功率高,这部分同学实验兴趣容易培养起来;一部分学生基础理论知识尚可,但缺乏实践经验,操作中易出小毛病;还有部分学生,心中无数,缩手缩脚;最危险的是个别同学,满足于一知半解,做事马虎,粗枝大叶,不但实验失败,还往往损坏仪器,甚至酿成事故。鉴于这些情况,为了使学生少走弯路,提高实验成功率,在学生动手实验之前,教师要详细地审查学生设计的实验方案,检查计划的药品用量是否适当、操作顺序是否正确,发现问题及时指导纠正;对于学生难以预想的影响实验效果的一些因素,要提前向学生说明。此外,教师还应对家庭小实验进行安全指导,对实验中可能出现的安全问题要提前预测,提醒学生注意,并向学生介绍有关实验中意外事故的处理方法,防患于未然。
【案例】推断鸡蛋壳的成分实验
实验描述:取一个小玻璃杯,放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸),立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。仔细观察有什么现象发生,根据实验现象推测鸡蛋壳里可能含有什么物质。
实验用品:碎鸡蛋壳、盐酸、澄清的石灰水、玻璃杯、玻璃片。
实验说明:①可以在家里制取澄清石灰水。有些食品干燥剂的主要成分为生石灰,如波力海苔中的“强力干燥剂”。取一只玻璃杯,加入约半杯水,再加入一包“强力干燥剂”,用筷子搅拌,静置。注意观察生石灰与水反应时的放热现象。②家里没有玻璃片时可用小镜子代替。③还可以做向澄清石灰水中吹气的实验。
实验指导:也可以用燃着的火柴伸入反应容器,观察是否熄灭。
实验步骤:小玻璃杯里放入洗净的碎鸡蛋壳,然后加入一些醋精(主要成分是醋酸),立即用蘸有澄清石灰水的玻璃片盖住。然后用燃着的火柴伸入反应容器,观察是否熄灭。
实验现象:燃着的火柴伸入反应容器,熄灭。
实验结论:反应产生物中产生了二氧化碳,所以蛋壳中有碳酸钙成分。
实验心得:将燃着的火柴伸入一次性杯子里时,要注意不要让液体浸湿。碎鸡蛋壳必须洗净,以免影响实验效果。
3.对实验结果进行验收。家庭小实验是学生利用课外时间完成的实验,他们的实验结果需要得到教师的验收和评价。教师及时验收和评价,能对实验的完成情况起到检查和督促作用,同时也体现了教师对学生实验成果的尊重,有利于培养学生浓厚的实验兴趣。根据家庭小实验的不同特点,可以采用不同的验收方式。对于多数最后都能得到具体有形的实物样品的实验,可以采用实物验收的方式,展示这些实物样品能直接反映实验完成的优劣。例如做完“结晶硫酸铜晶体”这一实验后,把全班同学制成的硫酸铜晶体放在一起,师生共同参观验收。同学们在参观、比较、评价别人“实验成果”的同时,会主动对照自己的实验结果,发现优点和不足,分析原因。有些实验的成果是通过实验过程中的实验现象体现的,这类家庭小实验可以采用检查学生实验报告的方式验收。教师通过认真审核实验报告,评定学生的实验完成情况。教师在对实验结果验收的同时,还要进行科学合理的评价,评价结果要及时反馈给学生。对于实验的成功之处要充分肯定,对于不妥的地方要明确指出,同时要提出教师的指导意见,这样有利于培养学生科学、求实、严谨的学习品质。
4.实验后教师要解答学生的疑问。学生在独立完成家庭小实验的过程中,总会遇到或联想到一些自己不能解决的问题。这些问题集中表现在以下几个方面:一是某些实验原理不明,实验现象不能解释;二是实验失败或效果不佳时查不出原因;三是对自己的某些新的设想不能肯定。因此,教师在每次实验后应该及时安排时间答疑,鼓励学生大胆提出问题,共同分析,耐心解答。这样既丰富了学生的知识,又培养了学生的探索精神。例如,在做“红花绿叶”这一实验时,学生们按要求一般都能完成实验,但却不清楚实验原理。为此,要向学生讲解石蕊、酚酞等酸碱指示剂的组成及变色原理。再如,在用酸溶液除去热水瓶水垢的实验中,有时水垢很难除去,对此学生可能提出质疑。教师要向学生说明,这可能是酸的浓度太低或者酸性弱的缘故。
5.组织交流一些小实验,发展学生的实验素养。说实在的,毕竟家庭小实验是学生自主的行为,完全出于学生的研究兴趣以及靠很“童化”的毅力开展。假如实验活动未能得到及时的肯定,长期得不到应有的关注,限于学生的生理、心理特点,很有可能夭折。为此,必须建立相应的评价机制,用机制制约人,用机制激励人,以使家庭小实验常态化,成为学生自觉的行为。事实证明,最可行、最易行的方法是经常组织学生就自己的困惑、成功、伤心、愉悦进行交流,使他们在共鸣中化解低落的情绪,在分享中激发研究的热情,在碰撞中生发新的课题。
总之,在学生中开设家庭小实验,极大地拓宽了科学教学的视野。在学生的脑海中,科学从神秘的舞台走进了现实的生活,提升了科学的亲和力,激发了学生学习的兴趣。在这种前提和背景下,认真准备和做好每一个家庭小实验就是一次极好的课堂教学的延伸,因为它需要学生深入地学习学科知识,然后自主地将课本知识与生活实际联系起来,完成实验方案的设计,寻找实验用品,自行解决所碰上的问题,自行对实验结果进行分析,然后再从中升华所学的知识,培养自己自主学习的能力。
[参考文献]
1.张海银《生物学探究性实验的探讨》[J](《生物学通报》2003.10)
2.宋林青等《化学新课程中微型实验探究活动的设计》[M](化学工业出版社 2004.12.08)
物理小实验是课堂教学的延伸和补充,是搞好物理实验教学的不可忽视的重要组成部分,它有利于培养学生的动手动脑习惯和实验技能,有利于进一步挖掘学生中的创造潜力,培养学生的分析问题和解决问题的能力,有利于培养学生的科学创新能力,是值得认真探计讨的。下面,谈几点做法和体会。
1. 初中物理小实验教学的重要性 初中物理第一、二册课本中安排的小实验有21个,练习中的实验题就更多了。这些小实验有的侧重于操作,有的侧重于设计,有的侧重于对物理知识的理解和应用,各有各的特点和作用。这些小实验适应了初中学生的心理特点和知识水平。一方面,简单易做,可以由学生自己取材,自己动手实验,充分发挥学生学习物理的积极性和主动性;另一方面紧密配合教材,让学生既动手又动脑筋,从中领悟学习的物理的方法,进一步理解和应用所学的物理知识,促进他们的智能融洽结合,和谐发展。
搞好初中物理小实验的教学,教师是关键。首先,教师应根据教材和整个体系,按照各个小实验和实验题的不同特点和作用进行分类,分别提出不同的教学要求,包括实验的组织形式,时间安排和效果检查等,都应做到心中有数。对于设备不太复杂、材料容易收集,操作比较简单的实验,就让学生自己去做,对于比较复杂的实验,特别是小制作和设计实验,教师要给予指导,甚至做出示范;还要注意提前“备料”,平时注意收集资料。
2. 培养学生做小实验的欲望 首先,我们举办实验的小展览,把前届学生的小制作,获奖作品、实验报告或小论文以及科学家的小故事等展览出来,引起学生的兴趣和重视。其次,要注意抓“起步”。第一册物理练习——关于长度测量的观察、实验题,课后第一个小实验又是自制的卷尺测身高。我们挑了几个学生把自己测得的数据写在黑板上,因为他们的数据各不相同,我们引导学生找出原因,并教育学生认真对待每一个实验和如何多动脑筋,多想几个为什么,然后再重新测量,从而调动了学生学习的积极性。
在初中二年级做橡皮筋测力计的小实验,虽然橡皮筋容易找到,但实验时不很准确。我们就稍作改变,发给每个学生一个弹簧,指导他们制作弹簧秤,并逐一校准。由于弹簧秤的实用性,学生高兴,家长欢迎。在初中三年级,为了加深学生对摩擦起电的理解,我们把课后磨擦起电的实验与练习中自制简单验电器的实验题结合起来,利用第二课活动时间进行分组实验表演评比。学生分组比赛,都希望自己小组获胜,于是翻资料,找“顾问”,情绪很高。
3. 对原有小实验进行改进,增强教学效果 初中物理第一册中关于光的折射现象实验中,我们学生做了“水中分币折射现象”的小实验。学生倒水时往往会把分币冲浮而游动,达不到实验目的,即使慢慢倒水,保特分币在杯底的位置不动,学生对倒水后能看见分币,并随水面的升高而上浮的现象,往往怀疑为分币被水冲浮起来了,影响实验效果。我们将这个实验作了改动,把课文中的“往空的茶杯里放一枚分币”的做法改成“在空的杯底涂上一点红漆”或者直接利用搪瓷牙标底部有年瓷的黑点代替分币来做实验,使实验更为简单易做,效果更好。
为了更好地配合课内教学,我们增加了一些练习性的小实验。例如,利用磁极相互作用的性质作“自动跳棒”、“小猫钓鱼”小制作。利用大气压的作用作“空茶壶变茶”的魔术表演等。讲到光学时,我们拿了一些口径相同的凹、凸透境,平面境玻璃镜,让学生分辨。结果,同学们各显神通,有的用于摸透中央和边缘厚薄来分辨,有的同学提出了用放大或缩小的像来分辨的方法。
4. 在课堂教学中引入小实验 有些小实验、实验题跟课内的物理概念、规律密切相关,可把它引进课堂教学中来。例如,我们把上述水中红漆点折射现象和用纸盒烧开水的小实验等引进课堂,分别给学生做和教师演示。实验时,学生看到意想不到的现象无不感到新奇,产生疑问,并由“凝”激“趣”,随时进入新课,效果很好。在第二册第114页练习中,关于“一位同学做实验时,需要阻值为2Ω、5Ω、40Ω的电阻各一个,但是手边只有一些阻值为10Ω的电阻,请你为这位同学考虑一下,怎样用10Ω的电阻,组成所需要的各个电阻,一共需要多少个10Ω的电阻”的实验设计题,有些学生感到困难。我们就利用习题课的时间,引导学生计算,经过计算,然后引入实验设计,再不感到困难了,这样既巩固掌握了所学的基础知识,又提高了动手动脑的能力。
5. 通过一些小实验来挖掘学生的创造潜力 初中学生正是爱动手的年龄,在养成做好物理小实验习惯的基础上,可以布置一些有意义的实验给他们做,以拓宽他们的视野,进一步挖掘他们的潜在创造因素。如在学习平面成像时,我们布置学生拿两个平面镜,平行相对而立,中间放一只小车,从一镜旁看,能看到另一镜里有几个小车的像?起初,学生的答案都是不能令人满意的,经过争论和实验,学生激动地对老师说:“我们从镜亮度看到一列车队,有无数个像!”我们又以理发店里的人在两面镜中间,可以看到对面镜里无数个像来启发他们,其中两个学生还制成了一个小作品《万里街》。
初中物理第二册中有一个小实验:“楼梯电灯开关电路”在楼梯(或楼道)中间安装的电灯,需要在楼梯的上、下两头都能控制它,当上楼时,能用下面的开关开灯,人上了楼梯以后,能用上面的开关关灯;当下楼时,能用上面的开关开灯,用下面开关关灯,让学生根据设计的电路图,组装电路。有一个家住在医院的学生,做实验后提出了一个绝妙的联想,病房1、2号病床上分别装上一个电键,各控制护士室里的一盏小灯泡,则病人与护士之间的“距离”就缩短了。
从儿童身边的事情入手
儿童,是最富有好奇心、热衷于探索生活中的各种问题的一个群体。多年来,北京自然博物馆的科普团队,一直在思考一个博物馆行业面临的普遍问题:如何让展陈动起来,改变人们对博物馆单纯展示的印象,让儿童青少年参与到博物馆展品展项中来。在自然博物馆里,“做吧”、“探索角”等活动场所正是这些思考的结果。它们为学龄前儿童和刚刚走进小学校园的孩子们,提供了一个可以学习生物知识和锻炼动手技能的空间。
随着手机和平板电脑等移动上网终端的流行,儿童能够接受信息的渠道不断增多。自然博物馆的科普团队敏锐地捕捉到了这种趋势,并对互动科普活动作了全方位的升级,从2010年5月开始,推出了“实验乐翻天”活动,致力于将其打造成一项综合实验观察、动手操作、知识讲授等多种教育模式的全新科普教育活动。
北京自然博物馆的活动策划人员基于儿童的日常生活体验,配合自然博物馆的展览,将活动主题拓展到生命科学乃至生态学的几乎所有大门类。比如,活动开展过植物主题相关课程“植物吃什么”、“谁最有营养”;微生物主题课程“酵母菌”、“身边的水”;动物主题课程“鲸是怎样呼吸的”、“小鸟过家家”;生态环境主题课程“给地球作体检”系列课程;人体主题课程“动画片的秘密――视觉暂留”,等等。“实验乐翻天”每月都会推出新的课程,“黄金周”期间则会“重播”以往的经典课程。所有的课程都有一个共同点,那就是尽可能从儿童熟悉的环境或事物中选材,让他们自己发现与日常生活息息相关的自然科学知识。
举例而言,以“身边的微生物――酵母菌”为主题的实验课程,就从儿童生活中常见的面包入手展开。参与活动的儿童首先观察成品面包的横切面,发现上面有很多小“气孔”的特点,然后自己动手发酵面团,通过实验总结出酵母菌适宜的生存环境及酵母菌的营养环境,并了解酵母菌在人们日常生活中的应用。最后,参与活动的孩子们还可以使用显微镜观察教师事先培养好的酵母菌,了解微观环境中生物的形态,从而将活动从普通的观察和动手,上升到获取科学知识的层面。
这些课程的设置,让参与活动的小朋友有可能了解生命科学的不同领域,极大地拓展自己的知识面。
此外,自然博物馆还会结合“世界粮食日”、“世界地球日”等相关的纪念日,设置“实验乐翻天”的活动主题,以满足参与活动的儿童们对自然科学的不同需求。通过系列富有趣味性、实操性强、知识点清晰的实验课程,儿童可以自己发现自然科学知识,激发他们探索自然科学的兴趣,为今后学习自然科学知识打下一定的基础。
“启发式教学”效果超群
“实验乐翻天”的一大特色,就是活动内容和形式都非常新颖。它摆脱了传统课堂上教师以讲授为主,学生被动接受知识的授课方式,引导参与活动的小朋友亲自观察、动手操作,充分调动他们学习自然科学知识的积极性。
为了让小朋友更好地参与其中,每个主题课程的确定,授课教师都要经过知识体系的设计,实验环节的设计,实验安全性、趣味性的评估,教学模式的确定,试讲后根据学员的反馈意见再修改等步骤才能成形。
具体来说,“实验乐翻天”的每一次“课程”时长约为40分钟,与小学1节课大体相当;但这40分钟时间通常被均分为4个“单元”,每个“单元”里包括2~3分钟的概念讲授,和7~8分钟的动手环节。比如,在酵母菌中实验中,授课教师先会用浅显的语言给孩子们解释为什么面包会有很多气孔。然后,儿童在老师的指导下切开面包并实际观察。在下一个单元里,教师先讲解“酵母菌”如何在面包制作中发挥作用,随后,孩子们就可以亲自操作显微镜,观察培养好的酵母菌。
动手环节的实验,有些来自科普团队的创意,或者由学校实验简化而来。在活动正式举办之前,科普团队都要实际操作实验,反复修改,还会找一些小观众进行小范围的试讲,直到效果理想后才会正式开课,并通过博物馆官网和馆讯信息等渠道进行课程预告。
“实验乐翻天”大多采取小班教学模式,这项活动在每个周末和节假日开展,之前课程会在博物馆的服务台接受报名。根据活动设计,每次活动的参与人数一般控制在15~20人。这既便于孩子们小组合作完成任务,也易于控制实验的进度。这样的活动设计和课程选择,充分考虑了儿童的接受特点:他们的注意力最佳集中时间一般只有3分钟,对他们非常喜欢的内容和“玩中学”的活动形式,可以让他们注意力集中的时间延长很多。
在课程结束后,博物馆工作人员会请家长认真填写反馈意见,这是“实验乐翻天”未来课程设置的重要依据。
让趣味实验向青少年扩展
目前,深受家长和孩子喜爱的“实验乐翻天”活动,已经形成了一定的观众群。孩子们会积极参与每期新课程,并从中收获科学新知。家长也可以在旁边观察孩子的任务进度,并在离开博物馆后,还能有针对性地帮助孩子进行深入的探究,从而增进亲子关系。另外,配合自然博物馆大型临时展览的“实验乐翻天”活动“谁最有营养”、“身边的水”,还在北京电视台的多档节目中被报道,收到了普遍良好的社会反响。
不过,自然博物馆已经看到了“实验乐翻天”活动的局限性。目前,它的主要受众群是5~10岁的儿童,也就是幼儿园大班到小学中低年级的群体。但随着这一代人的成长,既有的活动内容和形式,可能很快就不再能满足他们的要求。
因此,自然博物馆的科普团队正在琢磨小学高年级甚至初中生这个年龄层的“口味”。比如说,他们可以接受更长时间的知识讲述,而且可以安排更多、更有挑战性的动手操作活动。同时,科普团队也正在思考开设“高年龄版”“实验乐翻天”,将青少年群体也纳入这项活动之中。
【专家点评】
北京自然博物馆作为全国科普教育基地,自2010年5月以来开展“实验乐翻天”活动,坚持每周双休日举办,累计已达200多次,获得孩子、家长的喜爱,基本达到了设计者预期的教育目标。
这一探索的可贵之处在于:第一,体现了自然博物馆的教育功能,自觉地承担起更有效地进行科普教育的社会责任。第二,改变了以往博物馆以静态展陈为主的教育方式,将科普活动嵌入参观之中,尝试了展陈资源与活动资源的结合。
1.明确实验目的,收集有效信息
心理学告诉我们:在观察事物前,只有给学生提出明确而具体的任务,才能使他们注意力集中到所观察的对象上,才能使他们深入细致地去观察。《生的食物和熟的食物》一课,旨在引导学生通过观察生鸡肉在清水中加热时的变化,得到“为什么有些食物必须煮熟了再吃”的科学道理。同学们在观察时大致会收集到以下这些信息:a.鸡肉由红变白了。b.鸡肉由软变硬了。c.鸡肉由腥变香了。d.熟的鸡肉比生的鸡肉易撕烂。e.水冒蒸汽了。f.清水变白了。g.清水中有了蛋花样的白色东西。h.清水的表面有了一些油脂。i.烧杯的杯壁上有白色的小水珠……
对于四年级的学生来说,要对以上这些信息进行分析、甄别与筛选会有些难度。这时就需要教师积极有效的引导,明确此次观察的目的。通过指导,学生会发现,在以上信息中的e和i这两项对于我们今天的实验结果是不相关的。此外,为了减少无效信息对学生收集整理有效信息的干扰,我们还可在学生观察前就让学生明确观察目的,从而促进学生对有效信息的收集。
2.严格实验步骤,增强实验效果
实验教学的成功与否,主要取决于学生对实验的重点、难点、关键点以及操作的把握程度。在运用实验进行探究、观察时,实验的步骤非常重要。比如,某老师在区小学科学教师继续教育培训会上执教的课题研讨课《电与磁》时,教学中安排了三个实验。这样设计的目的就是通过动手实验,使学生自己发现,通电后的导线能使小磁针发生偏转;电流可以产生磁性。在实验时,她首先通过第一个实验让学生建立起“影响小磁针偏转的因素有哪些”的认识,而后通过第二个、第三个实验引导学生观察并作出合理的解释。就拿第二个实验来说,要想让学生观察到“通电导线使小磁针发生偏转”这个现象,就必须让学生严格按照实验的步骤来进行:A.通电流之前,导线拉直靠在小磁针的上方,小磁针有没有变化?接通电流时小磁针有没有变化?断开电流后又怎样了?B.试试导线其他不同的放法,实验现象有什么不同?
只有通过有序地观察小磁针在直导线“通电前―通电时―断电后”产生的现象,学生才能顺利地对这个现象作出合理的解释,建立起相关的科学概念。如若不然,学生对现象的观察就可能产生偏颇,对得出结论产生干扰。
3.强调观察目的,提高观察质量
观察目的指向性不明确也影响着观察质量。在省小学科学赛课中,某老师就在试教体会中明确地讲到了这一点。某老师在试教《观察显微镜下的生命世界(三)》中,为了给予学生足够的探究时间,尽量简化观察指导过程。当演示完制作临时装片后匆匆让孩子开始了观察,结果发现孩子们在显微镜下盲目寻找。在镜头下,他们有些无所适从,只能关注到生物的运动,而无法关注到微生物个体结构特征,更无法从个体延伸至整个微生物界。所以在学生观察前,教师应引导学生明确自己的观察任务,明白要观察的是什么,观察之后要做什么,这样才能使观察更有效。
4.关注数据变化,寻求正确结论。
在小学科学中会要求收集一些数据信息,由于实验条件有限或学生操作不当等,收集到的一些数据信息难免会产生误差,这会使学生难以得到正确的结论。这时,通常采用扶送结合的方式,引导学生通过关注数据变化来整理信息。
比如:某老师在教学五下《摆的研究》一课时,有些小组选择研究“摆锤的重量会影响摆的快慢吗”这个问题。经过探究,各小组汇报交流各自收集到的数据,其中两个组却得出了截然不同的结论。
15秒钟内摆摆动次数的观察记录 第(5)小组
怎么办?只见某老师微微一笑,对第5小组的同学说:“你们组在实验时非常认真,既收集到了客观的数据,也得出了你们的结论。可是,老师有一点不太明白,如果按照你们得出的结论推断,那么摆锤在增加到三倍重量时,摆动的次数应该比两倍重量时多呀!可是……”老师故意拖长了音,希望给他们一些思考的余地,希望有更多的同学也参与思考、讨论。果然不出所料,有一只小手举了起来:“老师,我觉得根据第5小组收集到的数据不能得出‘摆锤越重,摆摆动的次数越多;摆锤越轻,摆动的次数越少’这个结论,因为他们组只有在‘原来重量’时摆动的次数少了1次,而‘两倍重量’和‘三倍重量’时摆在相同时间内摆动的次数却是相同的。我觉得他们应该用‘原来重量’重新进行实验。”听了这位同学的话,其他同学一个劲地点头。第5小组的同学也认识到了这一点:“老师,那我们重做一次。”
在教师这样无痕的“扶送”中,学生亲历了“探究―结论―分析―再探究―再得到结论”这样的科学探究过程,不仅知识得到内化,而且从中培养了学生分析整理信息的素养及反复求证的科学态度。
【关键词】小学科学;实验教学;实践
中图分类号:G623.9 文献标识码:A 文章编号:1671-0568(2017)03-0055-02
小学科学是以实验为基础的科普学科,很多学习内容与知识的获取都是通过实验而获得的。因此,做好小学科学实验教学是上好小学科学课的前提与基础。那么要如何促进小学科学实验教学的发展?笔者结合多年的教学经验,对小学科学实验教学进行了分析。
一、加强对学生学习兴趣的培养
兴趣是最好的老师。因此,在教学中,要加强对学生学习兴趣的培养,使得学生在兴趣的促使下完成科学实验,这样也可以更好地促进学生的记忆的提升。对于小学生来说,他们的好奇心比较强,遇到问题总是喜欢问为什么。因此,在科学实验教学中,可以抓住学生的这一特点,在对教学内容进行设计时,结合学生感兴趣的内容。同时,对于一些教学内容中的实验也可以进行适当的改进,或是替换成学生比较感兴趣的实验,以便达到教学目的。
另外,在小学科学实验教学中,要加强对实验教学情境的创设,使学生可以将注意力投入到实验教学中来,积极地参与实验过程中。在对实验教学进行情境创设时,要与学生生活实际相结合,更好地体现出科学实验的生活化、社会化,提高小学科学实验教学的实用性,使得所学知识更容易被学生所理解、接受,让学生真正体会到科学与自己的生活是息息相关的,生活中处处是科学,从而更好地激发学生的学习兴趣。
二、设置合理的教学目标
小学科学教学是一项有计划、有目的教学活动,且科学这门课程又有着很强的综合性。这就使得在小学科学实验中,教师要根据新课改的要求,加强对教学任务的分析,结合科学课堂实验中的难点与重点进行合理、有效的教学目标的设置,以更好地满足学生的发展需求。同时,也要加强对课堂教学的引导与组织,在教学中培养学生的科学素养、综合素质与能力。
三、明确师生分工与合作
小学科学教学主要是通过实验来完成对知识的获取的。这就使得在科学实验教学中,教师与学生之间的关系更加密切,需要教师与学生共同动手来完成教学任务,因而必须要明确师生分工与合作。在实验教学中,学生由实验小组进行分工,教师为各个实验小组进行实验指导,确保实验成功。在实验教学中,要加强对学生主体意识与动手意识的培养,从而确保实验教学可以更加顺利地进行。对于实验的操作,必须要保证科学、顺序正确。而在实验之前,教师要把实验内容、实验中所用到的一些物品准备好,在实验结束后教师要对学生的实验进行总结,从而使得实验目的更加明确。
例如,在进行材料单元的教学时,教师就要在课前做好大量的准备,研究各种材料,准备各种材料,并按照课程标准的要求,确定教学的目标,给学生进行合理分工,尽量使每一名学生都能参与到实验中来,通过亲自试验,建立科学知识的意义和图式,构建科学知识的网络和体系。学生在进行实验中,可以讨论、合作、质疑和交流,认真听取小组其他成员的意见,分析和归纳实验得到的结论和成果。
四、转变教师角色
在小学科学教学中,提出一个问题往往比解决一个问题更加重要。所以在教学中,教师要摒弃传统的以教师为主的思想,让学生真正参与到实验教学中来,引导学生通过亲身的经历与实验,来对自己所提出的一些设想进行分析、证明。这样可以更好地促进学生对科学知识的理解,同时也培养了学生的动手能力。在学生进行科学实验时,教师要给学生足够的时间与空间,通过学生对自己的新想法进行实验,从而提出更多的新问题,并对这些问题进行讨论。在这个过程中,教师不能置身事外,而是扮演好一个引导者的角色,积极参与到学生的实践中来,并对学生所提出的问题进行讨论,真正做到与学生一起学习。这样,不仅激发了学生的学习动力,同时也可以使得教师更清楚地知道学生的不足之处,从而有针对性对一些知识进行讲解。
例如,观察浮沉现象时,教师可以为学生提供一些生活中常见的物体,如马铃薯、泡沫块、橡皮、回形针、小木块、小铁块等。先让学生对哪些物体会沉、哪些物体会浮进行猜测,引导学生通过实践来验证自己的猜测。这样学生可以在兴致盎然的实验过程中,加强对科学知识的了解。
五、做好实验的演示
在科学课堂实验教学中,教师通过对实验的演示,加强对学生观察能力与思维能力的引导,激发学生的学习兴趣,从而提高教学效果。通过教师的实验演示,可以为学生提供一个准确、生动的感性材料,使得知识更加形象化,更好地促进学生的记忆。教师在进行实验演示时,不能局限于教材中所涉及的实验,要加强对实验的创新与设计,从而更好地促进学生创新能力的提升。教师通过正确、规范的实验演示,帮助学生学习正确、规范化的实验操作方法,通过对实验演示的观察,培养学生的观察能力、分析能力与推理能力,因此,在科学课堂实验中,教师要把实验的演示做好、做到位,给学生树立好榜样。
六、引导学生发散思维
为了更好地培养学生的创新能力、动手能力,促进学生求异发散思维的开发,在实验教学中,要加强对学生发散思维的引导,从而更好地提升学生的创新能力。例如,在进行“热胀冷缩”的教学时,通过对固体、液体、气体分别进行实验,从而归纳总结:绝大多数物体都具有热胀冷缩的性质。但突然有个学生提出了一个问题:有没有热缩冷胀的物体?对于这个问题,其他学生进行了讨论与分析,提出了不同的见解。这时,没有必要时给学生一个肯定的回答,而是鼓励他们在课后对这个问题进行资料的查找。有的学生在自己家中进行了实验,将水放入杯中,放在冰箱里,发现结成冰后冰面超出杯子很多。他将他的实验成果带到了课堂,起到了现身说法的效应。学生的这个表现就是一种求异思维、逆向思维,反过来思考,打破常规,并取得了成功。因此,在教学中要特别注意对学生进行发散思维训练,通过顺向思维、逆向思维、多向思维的训练,培养学生思维的广阔性、灵活性、独特性,鼓励学生自由思考,大胆“假设”,关注极其普通、甚至一闪而过的想法,并对它反复推敲,逐渐充实,要鼓励学生从不同的角度、运用不同的方法去解决问题,特别是鼓励那些敢于标新立异,提出自己独特见解的学生。
另外,在小学科学实验教学中,要加强对自然环境的利用,从而更好地开展科学探究活动,并有目的、有计划地引导学生去观察、去实验、去感知自然现象,使学生既学到许多科学知识和方法,又能受到爱家乡、爱大自然的教育。
参考文献:
[1] 公绪凯.浅议小学科学教育中实施生活化教学的策略[J].华夏教师,2016(8).
[2] 李艳威.融入生活,让小学科学课堂充满生机[J].中华少年,2016(25).