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让“指尖上的科学”焕发活力

2021-10-21唐小欢

科教创新与实践 2021年32期
关键词:创新设计体验科学

唐小欢

摘要:科学的核心是探究,实验又是探究的基础和组成部分,如何让学生不只是被动地接受科学知识和结论,增加学生亲历科学探究的过程,让“动手动脑学科学”真正落到实处,本文从三个案例出发,分别从巧变程序、妙设对比和创新设计三条途径,让学生更多地在自己的指尖上体验科学的乐趣,从而在科学学习中更好地体现趣味化、浅显化和生活化。

关键词: 体验;科学;巧变程序;妙设对比;创新设计

前苏联著名教育家苏霍姆林斯基说过“儿童的智慧在他的手指尖上”,我国著名教育家陶行知先生也提出过“手脑并用”的理论,那么在初中科学学习中如何让学生不只是被动地接受一些科学的知识和结论,而是亲身经历科学探究的过程,在自己的指尖上体验快乐的科学呢?本人在多年的教学实践中,总结出通过巧变程序、妙设对比和创新设计三条途径体验指尖上的科学,从而使科学学习趣味化、浅显化和生活化。

一、巧变程序,让枯燥内容趣味化

初中科学课程标准指出:“科学课程的教学应有一定的灵活性,教师在使用科学教材进行教学的过程中,应该根据实际情况灵活地分析和处理教材,教师应根据学生的实际情况灵活地进行教学,要为学生进行观察、实验、分析和讨论等活动留出充足的时间。”在平时的教学中,我尝试着有选择地改变一些教学的常规程序,增加学生动手的机会,让学生自主探索,构建科学概念、掌握科学技能、探寻科学规律。

如《质量的测量》(七上第四章《物质的特性》第2节内容)按照常规程序的教学,一般第一课时讲解质量的定义、单位、测量工具后,介绍托盘天平的构造及演示操作过程,第二课时则安排学生进入实验室,巩固托盘天平的使用。这样的设计,第一课时由于天平的结构出现了很多新名词,天平的操作也较复杂,很多学生会觉得摸不着头脑,学习内容也显得较枯燥,听课效果比较差,第二课时虽然能亲身体验托盘天平,但学生已失去了好奇心和探究的欲望,而且自我感觉已经学习过,进实验室后就不再听老师的提醒,随意摆弄天平,实验室里看似热闹,但效果却不佳。在教学中我尝试着重新调整了教学程序,把对托盘天平的观察、认识和初步使用放在第一课时,让学生通过一些探究活动自主探究,在本课时中,我设计安排了以下几个探究环节:

活动1:我会取放:练习托盘天平的正确取放,互相检查并评判正误;

活动2:我会辨认:结合课本结构图认识托盘天平的主要结构名称,比一比谁说得又快又对;

活动3:我会调节:动手体验,试试托盘天平哪些结构可以调节,领会它们的作用分别是什么,重点认识平衡螺母和游码的作用和调节方法;

活动4:我会称量:称量小铁块的质量,比一比谁的操作最规范;

在学习过长度、体积、温度测量的基础上,对教学程序进行了巧妙的调整,我发现这样的探究活动既满足了学生好动的需求,激发了学生旺盛的探究欲望,又让学生在活动中体验到成功,当学生通过指尖与天平的亲密接触,明白了平衡螺母和游码的妙用后,我发现学生的积极性高涨,“玩中学、学中悟”,学习科学不再那么枯燥,相反变得很有趣。

二、妙用对比,让高深道理浅显化

初中科学课程标准指出:“科学是以多样统一的自然界为研究对象的探究活动,科学探究是创造性思维活动、实验活动和逻辑推理交互作用的过程,往往需要经过多次循环,不断有新的发现和问题,在解决这些问题的过程中推动科学的发展。”科学的内容包罗万象,学习的难度也较大,学生普遍反映科学是一门很难学的综合学科。

《探索碱和盐的性质》是九年级上册的第一章的内容,当酸和盐共同存在时,加入碱溶液,一般酸碱中和反应先发生,然后碱和盐生成沉淀,这个知识点是平时考试中常会出现的难点问题,学生屡做屡错,总不能灵活地运用。在实验课上,我巧妙地设计了一组对比实验,我先安排学生完成如下实验:

实验1:取一支试管,加入约2毫升氢氧化钠溶液,滴加2-3滴氯化铁溶液,仔细观察现象;振荡,再仔细观察现象;

实验2:取一支试管,加入约2毫升饱和氢氧化钙溶液,滴加2-3滴氯化铁溶液,仔细观察现象;振荡,再仔细观察现象;

完成实验1、实验2后,学生们都观察到了预期的产生红褐色沉淀的现象,这时我又特意添加了实验3,并让学生猜想可能观察到的实验現象。

实验3:取一支试管,加入约2毫升氯化铁溶液,滴加2-3滴饱和氢氧化钙溶液,仔细观察现象;振荡,再仔细观察现象;

通过实验-观察-讨论-再实验-再观察,学生的思维受到了极大的冲击,学生的学习热情马上被充分地激发,沉淀到底为什么又溶解了?我马上又组织学生进行讨论,并引导他们把注意力集中在氯化铁溶液上,在学生已经知道碳酸钠溶液是碱性的基础上,引导学生进行知识迁移,分析氯化铁溶液的酸碱性,并适时补充一个实验:用pH试纸测试氯化铁溶液的酸碱度。经过实验和分析,学生豁然开朗,我又趁热打铁,引导学生用图像表示出刚才的变化,经过学生的激烈讨论,学生抽象出了在盐酸和氯化铁的混合物中加入氢氧化钠溶液的变化现象的理想化模型。这个模型是学生通过亲身体验、亲眼目睹建立的,学生印象深刻、受益匪浅,在后来的练习和考试中,学生的正确率大大提高。借助指尖上的体验,高深道理变得更加浅显。

三、创新设计,让学科知识生活化

新一轮课程改革要求教学要回归生活,让学生透过现象,尝试分析问题的本质,让学生感受到生活与科学的联系。在教学中多引导学生用科学知识解决实际问题,能使学生更好地保持学习科学的强烈好奇心和求知欲。科学探究是每位学生都应参与的学习活动,必须人人动手操作、人人动脑思考,但一般学校限于实验室和所需仪器的数量有限,班级学生人数众多,已远不能满足新课标下学生探究实验的需要。为了改变现状,就需要教师能进行创新设计,充分利用学生身边易得的物品,设计出简便易行的实验或比赛,学以致用,也能让学生体验学习科学的快乐,让科学知识走进生活。

学习七年级下册《摩擦力》时,我组织学生进行“拔河”比赛:每两位学生为一组,两人各伸出一个指头,把学生直尺当做绳子,平架在两人的手指上,看谁能把直尺拉向自己这方,谁就是胜者。这样的课堂活动,器材简单易得,操作简单方便,所有学生都能参与,课堂气氛相当活跃。在活动中,一些学生发现有些同学总是能赢,这时我又引导大家思考为何一些同学总能赢的道理,反应快的学生结合所学知识马上找到了原因:“手指的粗糙程度是决定胜负的关键因素”,此时教室里沸腾了,趁着大家正激动着,我马上又趁热打铁,继续追问:“你有办法反败为胜吗?”经过积极思考和实验,很多学生想到了在靠近自己手指一端的直尺上放上一个小物件(如橡皮等)增加压力,戴上手套增加粗糙程度等方法。这节课的重点:影响摩擦力大小的因素、增大和减小摩擦的方法在此得到了验证和极大程度的升华应用,这节课加上这手指尖的智慧,想必会让学生终生难忘,发现科学在生活中也挺有用,科学就在身边。

科学永无止境,如何更好地让学生体验指尖上的科学,相信只要我们勤于思考、不断探索,一定能设计出更多、更有趣、更能触动学生思维的实验,让这些实验与我们的学生亲密接触,相信我们的科学课堂和学生的科学学习活动一定会焕发出它的青春活力。

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