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基于新课改的小学科学高年级趣味实验教学设计分析

2023-06-26张菊兰

天津教育·中 2023年5期
关键词:趣味实验教学科学

张菊兰

随着新课程改革的推进,小学高年级科学教师在设计实验教学时,需要明确教学目标,激发学生对科学的兴趣,锻炼学生的科学探究能力,培育学生敢于质疑、严谨求实的科学态度,强化学生的社会责任感等。同时,要确保学生的主体地位,引导学生自主探究实验,增强实验教学过程的趣味性,注重引导学生反思。基于此,教师要对趣味实验教学的设计方案进行优化,以提高教学质量。

本文首先简要分析了在新课改下提升小学科学实验教学趣味性的重要意义,即有利于培养学生的科学兴趣,锻炼学生的探究能力,培育学生的科学态度;其次,分析了在小学高年级科学趣味实验教学中教师需遵循的基本教学原则,包括平衡性原则、主体性原则和灵活性原则;最后,详细探讨了在新课改下小学高年级科学教师设计趣味实验教学的有效思路,从实验任务、小组分配、趣味元素设计、生活化教学以及评价体系等角度进行了说明。

一、新课改下提升小学科学实验教学趣味性的意义

(一)有利于培养学生的科学兴趣

在小学高年级科学教学中提升实验教学的趣味性,最直接的意义在于能激发学生对科学的兴趣。趣味化的教学手段和实验内容可以刺激学生的求知欲,使学生对科学知识和科学实验产生浓厚的兴趣,这有助于学生进入更沉浸、更深入的学习状态,提高学生在实验教学中的学习效率,并消解其负面情绪,减轻其在实验过程中的学习压力。

(二)有利于锻炼学生的探究能力

小学高年级科学教师在提升了实验教学的趣味性之后,学生将能更强烈地感受到科学知识和科学探究的乐趣,在这份乐趣的支持下,学生做实验时的态度更认真、严谨和踏实,其学习动力会明显增强,进而对科学知识产生更深刻的理解,在理论认知上取得进步,继而在理论的指导下更高效地进行实践,在实验中运用科学思维去探究实验结果,获得科学探究能力上的提升。

(三)有利于培育学生的科学态度

当小学高年级科学有效提升实验教学的趣味性,并基于新课改的要求对实验教学方案做出合适的改进之后,首先,学生能在兴趣的驱动下对科学知识和科学实验产生浓厚的兴趣,对科学形成自发的、真实的喜爱之情。其次,学生将在兴趣的支持下精益求精、乐此不疲地探究实验,追求完美的实验结果,从而将有效培育学生的科学态度,提升其科学素养。

二、小学高年级科学趣味实验教学的基本原则刍议

(一)平衡性原则

小学高年级科学教师在设计趣味实验教学时需要遵守平衡性原则,使教学成果达到预期。一方面,教师设计的实验方案不能过于单调、沉闷,要能激发出学生的实验兴趣,迎合学生的兴趣喜好,使学生在兴趣的驱动下积极做实验,探究科学知识。另一方面,教师要兼顾教学的严谨性,即不能使实验过程太过于有趣,避免学生乐不思蜀,偏离学习轨道。

(二)主体性原则

在新课改的要求下,小学高年级科学教师在开展趣味实验教学的过程中必须遵循主体性原则,提高学生在实验过程中的主体地位,凸显学生的主体性,不要过多干涉学生的实验节奏、学习思路和独立思考过程,要让学生亲自动手实践、相互交流和深入思考。另外,教师要给予学生必要的指导,不能彻底放任不管,要组织好实验课堂纪律,调整好教学节奏。

(三)灵活性原则

在小学高年级科学趣味实验教学中,教师除了要遵循平衡性原则和主体性原则之外,还要遵循灵活性原则。具体而言,教师在实验教学开始后,不能固守已经制定好的教学方案,而是要根据学生在实验过程中的具体表现灵活调整教学路径,实时变更教学方案,使教学内容切实贴合学生的实际学习需求,从而使实验教学发挥出实质性作用,促进教学实效的提升。

三、小学高年级科学趣味实验教学的设计思路探究

(一)基于课程教学目标确定实验任务

在小学高年级科学趣味实验教学中,为了做好教学设计,确保实验教学顺利进行下去,教师要基于课程教学目标确定实验任务,对照新课改的教学要求,致力于通过趣味实验教学培养学生对科学知识的兴趣,帮助学生更深入地理解科学知识,锻炼学生的科学探究能力,了解科学发展历史和科学家的重要事迹,培育学生的科学态度,使学生尊重客观事实、敢于质疑、创新,形成较强的社会责任感。基于这些教学目标,小学高年级科学教师要认真分析教材内容,在合作交流中集体商讨合适的实验任务,使学生在做这些实验任务的过程中得到充分锻炼,达到新课改的教学要求。

以教科版小学科学五年级上册教材为例,在教学《制作一个潜望镜》一课时,教师要设计好实验任务,致力于培养学生的科学探究能力、科学兴趣和科学态度。首先,教师要为学生播放关于潜望镜在科学研究和国防建设上的科普视频,以激发学生的求知欲和科学兴趣,并强化其家国情怀和民族自信,培育其社会责任感。其次,教师可以向学生展示潜望镜的二维平面图,让其运用所学的光学知识将光在潜望镜内的传播路线绘制出来,并基于此试着阐述潜望镜的工作原理,以锻炼学生的逻辑思维,深化其对光学知识的理解。最后,教师可以让学生在小组合作中设计制作潜望镜的实验方案,并动手实践,以培育学生的科学探究能力。

(二)根据学生个性特点合理分配小组

小学高年级科学教师在开展趣味实验教学的过程中,需要注意的重点之一在于对实验小组的划分。很多实验都需要学生以小组合作的形式来完成,这不仅是考虑到有时以学生的个人能力难以独立完成实验,也是为了通过合作探究实验来锻炼学生的团队协作能力、沟通交流能力和科学探究能力,同时提高实验效率,节省课堂时间。为了确保小组合作顺利进行,教师必须要合理分配小组成员,根据学生的个性特点组建实验小组,综合考虑每个学生的科學知识基础、科学探究能力、想象力、创造力、组织能力以及性格特点等,均衡分配,提高实验小组成员搭配的合理性,促进学生合作默契度的提升。

以教科版小学科学六年级下册教材为例,在讲解《小小工程师》一课时,教师要科学合理地为学生设置合作小组。建造塔台需要考虑的因素很多,包括塔台的样子、分工方案、材料选择、塔台的位置、如何节省成本以及塔台的高度等。从这些因素出发,教师要观察分析学生的模型设计能力、想象力、审美力、常识性物理基础、工程知识基础、动手操作能力、语言表达能力以及协调组织能力。在每个小组中,各个成员都需要具备上述能力中的至少一种能力,且最好避免重复交叉,如此才能相互配合,使小组成员之间默契分工,设计、制作和测试塔台模型,使塔台的高度、承重、抗震和抗风能力都能达到标准。

(三)结合学生兴趣喜好融入趣味元素

趣味实验教学的核心要素之一即为趣味性,小学高年级科学教师所设计的实验要能成功吸引学生的注意力,使学生对实验以及实验相关的科学知识产生兴趣,感受到科学的乐趣。为此,教师要深入了解学生的兴趣喜好,明确学生感兴趣的事物,然后将这些事物转化成趣味元素,探究其与科学知识之间的联系以及与实验内容之间的适配性,将合适的元素融入趣味实验教学设计中,借此激发学生的科学探究兴趣。为此,小学高年级科学教师要加强与学生之间的日常交流,以朋友的身份与学生相处,从而了解学生的喜好。

以教科版小学科学五年级下册教材为例,在教学《船的研究》一课时,教师要根据自己提前了解到的学生的兴趣喜好为本课的实验教学设计趣味元素。根据对学生的认识,教师知道学生普遍对发明、动手制作、竞赛、航海以及海盗故事感兴趣,基于此,教师可以对实验教学进行如下趣味化设计。首先,教师可以先利用多媒体设备为学生播放一段《加勒比海盗》电影的剪辑视频,将学生带入航海冒險的氛围中,激发出学生对设计和制造航船的兴趣。其次,教师可以鼓励学生畅所欲言,激发学生的分享欲和表达欲,提出对船只设计方案的不同意见。最后,教师组织竞赛,让不同的小组之间比一比谁设计的船只最精致,能够在海上航行得最远,以增添实验教学的趣味性。

(四)加强实验指导过程的生活化程度

小学高年级科学知识是与现实生活高度相关的,教师设计趣味实验教学时,应考虑实验教学与实际生活之间的联系,一方面借助生活情境激发学生的实验兴趣,将相对抽象的科学知识去陌生化,帮助学生更轻松地掌握实验相关的科学知识和原理;另一方面,加强学生的实践观念和应用能力,提升趣味实验教学的现实性指导意义,达到新课改的教学要求。为此,小学高年级科学教师可以从多个方面来提升实验指导过程中的生活化程度,如在指导学生实验时,用生活中的实例来进行解释;挑选合适的日常生活物品作为学生的实验器具;帮助学生回想生活经历中的相关场景,使学生构建科学实验与现实生活之间的联系等。

以教科版小学科学六年级上册教材为例,在教学《我们的地球模型》一课时,教师要引导学生制作简易的地球模型。为了达到新课改的教学要求,贯彻趣味化的教学理念,教师要使实验过程更具生活趣味。比如,教师可以让学生利用橙子、苹果或其他合适的水果,以及吸管或筷子制作地球自转模型,模拟地球的自转过程。日常生活物品被用作实验器具,提高了实验过程的生活化程度,增强了学生的科学观念和实践意识。再如,在指导学生利用橡皮泥制作地球结构模型时,教师可以提示学生回想在生活中见过的彩虹,促使其思考利用颜色去区分地球的不同结构,从而达到良好的教学指导效果。

(五)多维度优化实验教学评价体系

在新课改要求下,小学高年级科学教师应重视教学评价,引导学生反思自己的学习过程,以强化教学效果,使学生的学习能力、科学认知能力以及科学态度都能取得稳定进步。小学高年级科学教师在趣味实验教学中开展教学评价时,要注意以下方面的问题。首先,要重视过程性评价,即在实验教学过程中对学生进行评价,结合评价与指导,使学生在实验过程中及时认识到自己的问题,并及时调整思路。其次,要引导学生自我评价和相互评价,以锻炼学生的分析能力和反思能力,促进其综合素养的提升。

以教科版小学科学五年级上册教材为例,在教学《制作钟摆》一课时,在学生着手设计并制作钟摆的过程中,教师要对各实验小组的实验状况进行巡视,及时发现学生在实验中存在的问题。比如,有的小组没有严谨地将钟摆的摆动频率控制在每分钟六十下,教师要与学生进行交流,分析原因并进行相应指导。学生制作完钟摆后,教师可以让学生进行组内讨论,每个学生轮流发言,总结自己在实验过程中的不足之处。然后让各小组之间相互评价实验成果,评测彼此制作的钟摆外观、性能和稳定程度,以完善趣味实验教学。

四、结语

综上所述,在小学高年级科学教学中,带领学生做实验是极为重要的教学内容。引导学生做实验,培养学生的自主学习能力和科学探究能力,激发学生对科学知识的学习兴趣,是新课改提出的教学要求。为此,小学科学教师应为学生设计趣味实验,基于课程教学目标确定实验任务,根据学生的个性特点合理分配小组,结合学生的兴趣喜好融入趣味元素,加强实验指导过程的生活化程度,从多维度优化实验教学评价体系,从而保证趣味实验教学顺利进行,发挥实验教学的实质性作用,使学生感受到科学探究的乐趣,有效培育其敢于质疑的科学态度。

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