《优化实验材料 成就科学课堂》 论文

优化实验材料成就科学课堂【摘要】小学科学倡导探究式教学，让孩子们亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。而探究式教学离不开实验，一套好的实验材料是学生解决科学问题、获取科学知识、提高科学素养的重要载体。笔者认为实验材料的准备应从数字化、趣味化、结构化、精致化、生活化五方面入手，为师生的探究保驾护航。【关键词】实验材料解决策略小学科学教育是一门“实验性”的学科，学生要经常使用大量的实验器材，实验材料是凝结着科学知识、内容、技术的“知识载体”。以实验材料为载体，引导学生开展探究活动，在活动中展开思维过程，理解科学的方法与原则。材料引起活动，当我们使材料、学生、教师构成一个相互作用的系统，就自然形成一个和谐的教与学的系统。一、问题呈现与简析教育界流行一句话：“我看见了，但我可能忘记了；我听到了，就可能记住了；我做过了，便真正理解了。”小学科学是以观察和实验为基础的学科，精心设计实验，让学生通过亲身参加观察和实验活动获得知识，是搞好小学科学实验教学的关键。但在设计实验时，经常会出现学生实验盒中的材料不够精细，指向性不够明确；实验材料与教材知识不匹配，不利于科学结论获得；实验材料过于陈旧，学生操作存在一定难度等，这些材料问题都直接影响实验教学效果，甚至导致实验无法进行。1.实验材料“粗”，效果不明《金属的热胀冷缩》一课，意图利用大头针将钢条两端进行固定，通过酒精灯加热钢条，借助大头针的倾斜程度将钢条的细微变化“放大”让学生直接看到加热的钢条的“膨胀”。然而在实际操作中，由于大头针对钢条长度的控制难于把握、钢条本身膨胀的效果十分细微，根本无法成功观察到大头针发生倾斜变化。2.实验材料“偏”，准确不够《溶解的快与慢》研究“碾碎物质颗粒大小是否能加快物质的溶解”，教学时为学生准备了方糖，采用对比实验规范了水量、水温、方糖等条件一致加以探究，但学生的探究出现了多种不同结果：1、碾碎的方糖和整块方糖溶解的速度几乎差不多；2、整块的方糖比碾碎的方糖在水中的溶解速度甚至更快。由于方糖结构松散，用其进行研究效果欠佳，以致实验结果与结论相悖。3.实验材料“旧”，操作不易《怎样得到更多的光和热》一课，引领学生探究物体吸热与物体的颜色、及物体受阳光照射角度关系的实验，并将无物体的颜色、照射角度与升温情况的实验数据绘制成折线图，从而进行实证，获得相应科学概念。分组实验中，使用传统的红液温度计进行测量，学生很难做到同时快速准确地读出每隔两分钟温度计示数的变化。尤其改变照射角度后，温度计的读数更加不便。4.实验材料“糊”，深度不当《谁能溶解一些物质》主要通过比较食盐、沙、面粉在水中变化的不同，发现溶解的主要特征。此时课堂上就忌材料“繁”，如果准备过多的物质就会使教学活动时间紧张，也不利于学生整理自己所获取的感性认识，从而深入分析上升为理性认识。上课前有三步曲，一是理解教材，设计教学方案；二是制作课件；三是准备实验材料。材料的选择确实很大程度上决定了学生探究的方向以及对探究过程体验的深浅。二、解决策略与实施“工欲善其事，必先利其器”合适的科学实验材料是顺利进行探究活动、提高实验教学效果的必要条件和重要保证，如何让使实验材料真正成为促进学生解决科学问题、获取科学知识、提高探究能力的载体。笔者将从实验材料数字化、趣味化、结构化、精致化、生活化五大方面阐述，在探究式教学中，教师应当如何准备这些材料，为师生探究式教学保驾护航。1、实验材料数字化——直挂云帆济沧海科学课程标准指出：科学探究要培养学生的实证意识。在探究实验过程中，数据是对事物、现象进行定量、定性分析的基础。在实际探究过程中，部分实验收集数据存在一定难度而不免使我们的教学受阻。而数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，因此，数字化实验材料能以外显的实验数据攻破许多传统材料无法达成的功效。当今时代是信息化时代，而信息的数字化也越来越为研究人员所重视，在我们的科学教学中，引入数字化材料，实现更多数字化测量，无疑可以使我们实验教学事半功倍。2、实验材料趣味化——心有灵犀一点通通过实验材料趣味化，便可将“趣”轻松与“理”相结合，趣理结合的课堂也正是我们教育的一大特点。如教学《空气的热胀冷缩》，为学生准备了注射器、洗洁精、气球皮等试验材料，探究中学生发现“注射器推杆在受热受冷的过程中发生位移变化、洗洁精泡沫在受冷受热过程中发生膨胀、伸缩等变化”，异常兴奋，多样的探究无疑帮助学生获得了一致的认识——空气热胀冷缩。3、实验材料结构化——大珠小珠落玉盘科学教学要以建构主要科学概念为主线，以结构化的活动为构建概念的载体，引导学生在具体的活动中开展思维过程，理解科学的方法与原则，形成更上位、更抽象的科学思想与观念。而结构化的活动当然有赖于结构化的实验材料。结构化的实验材料使学生的探究活动结构化，科学课堂也因结构化活动为载体，丰富了学生的科学认知。相信常此以往，学生定能够通过探究建构核心概念，学生的科学素养也将不断提升。4、实验材料精致化——柳暗花明又一村精致，所谓精巧细致、细密。打造精致的课堂教学也是我们苏北教学的一大特点。很多时候，我们难免因实验材料的不精备而出现异样的结果，或实验结果不能直观说明问题，最终无益于学生科学概念的建构。所以说，我们需要依托精致化的实验材料，方能达成精巧、细密的实验教学。傅科摆实验是证明地球自转的著名实验，学生对此实验的兴趣也是极高的，然而实际操作起来比较困难。随着底盘的不断转动，摆要么很容易打在铁架上，要么就是跟随底盘偏转，通过实验无法直接证明地球在自转。要使这一现象得到解决，必须从改进实验材料入手。于是我亲自制作教具，用滚轴原理将大小不同的两个圆盘进行组合，使其能平稳灵活转动，并将上层的小圆盘近360份的等分，并做好标记，其次，用不锈钢条焊接了一个三角铁架置于圆盘之上，高度适中。最后在三脚架上安装单摆。这样一来，傅科摆实验操作平稳，学生便可以直观地找到地球自转的证据了。在“地球”单元，抽象的天文知识教学往往都需要借助精致的材料架构有效的模型，方能突破难点，帮助学生理解教学难点。精致化的实验材料，可使科学教学中的实践难点于无形中不攻自破，那么在实验材料上多花几分心思自然是值得的！5、实验材料生活化——蓦然回首却在灯火阑珊处

在教学中，通过教师的以身示教，引入各种生活中的材料作为探究材料，帮助学生建构生活与科学紧密相连的意识，帮助他们不断扩展对周围世界科学现象的体验，并丰富他们的学习经历。

《运动与摩擦力》教学中，我为学生提供了光滑的铁筷子和粗糙些的竹筷子，让学生分别用两种不同的筷子夹取细小的物体，并用同一种筷子夹取粗糙程度不同的物体。这样的实验探究简单易行，学生获得体验后，很容易产生问题，夹取物体的难易程度是否因产生的摩擦力不同而引起的，为后续探究埋下伏笔。将生活中随时可取的物件巧变为进行科学探究的实验材料，既便于师生的收集、使用，更重要的是拉近了科学与生活的距离，让学生感到“瓶瓶罐罐当器材，拼拼凑凑做实验”的乐趣，感受到实验来源于生活，贴近于生活，使学生了解到并不是只有实验室中的高精仪器才能做实验，并不是科学家才能做实验。巧选生活中的材料，可将科学课中的实验落到实处，何乐而不为呢？如果把师生的探究比作通往知识殿堂的一叶扁舟，那么实验材料就是那原木，它需要我们精心打造，方能成形，才能载着我们驶向共同的科学梦！当然实验材料的呈现技巧、规范实验操作都会影响探究成果，这都需要我们在实践中不断探寻、不断创新——有材有料，精心烹煮浓厚科学味。参考文献