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怎样在课室上好科学实验课

2020-04-10张景亮

广东教学报·教育综合 2020年20期
关键词:课室小学科学实验

张景亮

[摘要]實验是科学课必不可少学习活动,实验室是开展实验教学的首选场室,但从2017学年开始,一、二年级也开设了科学课,学校原有的科学实验室已经不能满足全校科学实验教学的需要,有的科学实验课必须在课室上。怎样在课室上好科学课呢?近两年来,笔者对在课室上科学实验课进行了实践研究,对实验分组、实验材料准备、实验时间安排和实验方式选择有了一定的认知。只要把实验教学的各种工作做好,在课室也可以上好科学实验课。

[关键词]小学科学,实验,课室

小学科学实验是小学科学教学的主要内容,是提高学生观察能力、动手操作能力、创新思维能力的一种有效手段,在实验教学中运用分析综合、比较分类、抽象概括、类比推理等探究思维方法,对于落实科学课程标准的要求,发展小学生科学素养有着重要意义。从2017学年开始,一、二年级也开设了科学课,学校原有的科学实验室已经不能满足全校科学实验教学的需要,要保证不落下一个实验,有的科学实验课必须在课室进行。近两年来,笔者对在课室上科学实验课进行了实践研究,对实验分组、实验材料准备、实验时间安排和实验方式选择有了一定的认知。只要把实验教学的各种工作做好,在课室也可以上好科学实验课。

一、根据教学需要合理准备实验材料

进行实验教学,必须准备好实验材料。在实验室,实验材料可以用仪器车推到各实验桌进行摆放,或让学生根据各自的实验设计各取所需,但到课室上实验课,怎样把实验材料拿到课室是一个问题,在课室怎样发放实验材料也是一个问题。

(一)师生一起准备实验材料

科学实验是小学科学的主要内容,主要依托于实验材料来实现,但实验材料不能全部由老师准备好再搬进课室,一是因为老师没那么多时间去准备,二是有些材料应该由学生准备,例如电池、放大镜、冰、各种植物或小动物样品等。让学生准备实验材料,不仅能减轻老师的负担,还能让实验材料多样化,培养学生的探究精神与创新精神。如六年级上册的“用纸造一座桥”,学生可以带回来各种各样的纸,利用自己带回来的纸可以充分按自己的想象和设计进行有创新的制作,搭建出各种有特色的之桥,如果这个实验只能用老师提供的纸去完成纸桥搭建,会严重压抑学生的创造力。

在实验教学中,一些学生准备不了的材料,只能由老师准备,例如天平、显微镜、水槽等。但由于实验在课室进行,所以老师准备的实验材料除了要便于搬运,还要便于摆放,一要小,二要稳,还要不容易损坏,尽量少用玻璃制品。例如三年级进行“空气要占据空间吗”实验时,这个实验要用到水槽和平口杯,把水槽和水都搬到课室分组进行实验的工作量很大,所以在做这个实验时,笔者用500毫升的塑料杯代替了水槽,用30毫升的小塑料杯代替了平口杯,实验时让学生把小塑料杯倒过来按进大塑料杯的水里,同样可以清楚看出空气占据空间的现象。所以实验材料的准备,在可以完成实验任务的前提下,材料越小越适合在课室分组使用。

(二)师生互助发放实验材料

在课室上实验课,由于条件所限,为了让实验材料能在最短的时间发放下去,保证充足的实验探究时间,除了老师要做好前期准备工作,也离不开学生的有效帮助。例如在上三年级“水能溶解多少物质”

一课时,实验要用到100毫升的水,老师在课前就要分好一杯杯100毫升的水,然后把这些水有序摆放到水桶里面再拿到课室,到了课室后再把一杯杯水发给学生,而不是把一桶水拿进课室后再分为一杯杯100毫升的水发放,这样可以节约不少课堂实验时间。做“水能溶解多少物质”这个实验,在实验室上,除了发放100毫升水,还要发放食盐、小苏打和定量勺等给每个小组,如果在课室也按这种操作,不仅发放时间要很长,到时把实验材料收回来也要较大的时间,从而占用不少实验时间。为了解决这个问题,笔者没有把这些实验材料分发到每个小组,而是请了三位同学到讲台负责发放实验材料,其中两位同学分别负责用小塑料杯把食盐和小苏打分成一份份摆在讲台,另一位同学负责指引各小组的同学上来拿分好等份的食盐或小苏打回去进行溶解。各实验小组三人为一组,一人负责溶解盐,一人负责溶解小苏打,一人负责记录溶解数据和领取实验材料,当倒完一杯盐或小苏打之后就拿空杯到讲台换取一杯新的回来。通过这样的分工合作,在大大节省材料发放和回收时间的同时,也保证了实验中人人有事可做,充分体现了学生的主体地位。

二、根据实验内容灵活进行分组

实验分组是进行科学实验教学的前提工作,合理分组是开展实验教学的有效保证。在实验室,只有把知识、能力不同的同学分在同一组,才能让小组成员之间的知识和能力达到优势互补,共同促进。为了保证教学的有序进行,各实验小组的成员和位置一般不会轻易改变。而在课室上实验课,怎样进行分组是一个难题。

第一、课室都是单人单桌,实验桌是用课桌拼在一起而成的,多少人拼为一组第一要根据实验材料的数量来定,第二要根据实验分工需要来定。例如二年级的磁铁实验,每位同学都有磁铁时可以一人一组,如果有的同学没有带磁铁,可以两人一组;又如上面三年级“水能溶解多少物质的实验”,3人一组是最合适的,从这里可以看出,课室的实验分组比实验室分组更灵活。

第二,在课室上科学实验课,为了方便把课桌拼在一起,一般是左右相邻的同学拼为一组,而学生的座位是由班主任安排的,拼成一组的同学的知识和能力水平可能达不优势互补的效果。要达到这种效果,在开学初可以跟班主任商量,尽可能把不同知识水平的同学安排在相邻的位置,方便以后上科学实验课的实验分组。

三、根据实际情况有效选择实验方式

科学课堂的实验分为演示实验和分组实验,在实验室,只要有足够的材料,基本以分组实验进行,但在课室上实验课,涉及到实验材料的准备和发放问题,实验的方式就应该根据实际情况有效进行选择。在有条件的情况下,以分组实验为主。例如一、二年级的科学课,实验探究以观察、比较为主,观察一个小动物、观察一课植物、比较不同材料的碗等,这些材料都可以让学生准备,可以分组进行实验。到了中高年级,要研究物质的性质、变化和联系等,实验材料多了,大了,有的实验在课室很难分组进行,只能进行演示实验。例如,三年级的“空气有质量吗?”一课,实验要用到简易天平、小球、气泵等,要准备的材料很多,实验很难在课室进行,就只能由老师演示了。在课室进行演示实验,演示效果要明显,除了要把演示材料最大化,还要选取合适的演示方法。例如在演示“空气有质量吗”这个实验时,笔者把简易天平30cm长的杠杆尺换成了100cm长的米尺,保证坐在最后的同学也能看清实验现象。除了用实物进行演示,课前把实验录制成视频,在课堂播放也是一种有效的演示方法。也可以把实验材料拍成照片,插入word文档,利用word绘图工具在全屏模式下进行演示,演示中可以根据学生的建议进行操作,效果会更好。

實验演示,除了老师演示外,在设计实验方法和分享实验结果时,少不了让学生进行演示,由于课室里各小组之间的过道比较窄,学生要走到讲台不方便,这时笔者们可以通过手机投屏功能进行演示,当有的小组要进行实验分享演示时,老师只要拿着手机走到相应小组,打开手机投屏功能就可以把小组演示投影到屏幕上,让学生看得一清二楚。这样的演示方法比让小组派代表走到教坛进行演示要安全得多,方便得多。

四、根据教学进度合理分配实验探究时间

科学教学倡导探究式学习,从实验方法设计到实验过程操作,再到实验结果的分享都离不开师生的探讨与研究。在实验室进行实验教学,第一步是进行实验方法设计,让不同组的同学围绕待解决的问题设计出实验方法。第二步是分享和交流实验方法。各小组设计好实验方法后在全班进行分享,并听取各小组提出的改进建议对实验方法进行改进。第三步是实验结果的分享。在分享中找出实验过程存在的问题,知道实验结果验证了哪些问题,还要哪些存在问题要解决。第四步是想办法解决存在的问题。从以上分析来看,一个完整的实验教学需要充足的教学时间保证,但在课室上科学实验课,由于实验材料的发放和收集要用去不少时间,所以不能按实验室的步骤进行操作,但如果把其中一个步骤去掉,学生进行探究学习的效果会大打折扣。在课室上科学实验课,怎样保证实验探究过程的完整性呢?笔者的做法是让学生在课外进行实验方法的设计,实验总结提出的问题作为课外拓展让学生在课外进行,课堂上重点进行实验方法分享和进行实验操作,并作出简单总结,提出待解决的问题。例如,进行三年级上册“笔者们来做一个热气球”实验时,笔者要求学生在课外设计好做一个热气球的方法,并把实验方法中要用到的实验验材料带回课室,上课时在班上汇报做热气球的方法,各小组提出改进和要注意的地方,跟着进行做热气球的实验,实验结果有不少组的热气球飞不起来,在总结失败原因时,同学们提出了塑料袋太重、塑料袋被火烤焦了、蜡烛的热量不够等原因,但找出原因后,课堂上已经没时间再进行实验了,所以笔者就要求他们回家根据找出的原因改进实验方法,在家进行实验,并把实验过程拍成小视频发给老师。结果很多学生在家里成功做出了热气球,感受到了实验成功的喜悦。除了把实验设计和实验改进放在课外进行外,如果时间允许,可以用一节课来设置实验方案,再用一节来进行实验操作。例如,上六年级用纸造一座桥一课时,笔者就用了一节课让学生在课室分组设计好造桥方案,第二节科学课再把他们带到实验室根据设计方案进行造桥,这样的操作可以让学生的创造能力和探究能力得到更好的发展。

在课室上科学实验课是无奈之举,为了减少在课室上科学实验课,笔者们可以通过统筹好各级的实验内容,调整单元教学顺序,让各个年级有更多时间可以使用实验室上课。例如教科版下学期的科学教学,四年级第一单元“电”,以实验课为主,五年级第一单元“沉浮”,也以实验课为主,但四年级第二单元“新的生命”和第三单元“食物”,五年级第四单元“地球的运动”,这几个单元要用到实验室的教学内容很少,这时笔者们可以把四年级电学单元和食物单元的教学顺对调,那么五年级学沉浮单元在实验室进行,四年学食物单元在课室进行,从而避开两个级同时要用实验室的情况。通过单元教学顺序调整,可以有效减少在课室上科学实验课的机会,但最有效的解决方法是增加科学实验室的数量,学校有了足够的实验室,科学的实验教学就能开展得更好,学生科学探究能力就能得到最大得发展。

实验教学在小学科学课堂教学中占有举足轻重的地位,为自然科学的学习打下基础,是培养学生科学素养,发展学生核心素养的有效方式,无论在实验室还是课室,笔者们都要把科学实验课上好。

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