小學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的能力培養(yǎng)

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摘要：探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。整個探究過程都應(yīng)該有學(xué)生的參與，不僅僅是操作實(shí)驗(yàn)，還有實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。而小學(xué)科學(xué)教學(xué)中輕實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀不利于學(xué)生提高科學(xué)素養(yǎng)，違背了新課標(biāo)的基本理念。為此，教師首先應(yīng)該明確自己的角色，在目標(biāo)明確的基礎(chǔ)上，從材料準(zhǔn)備、課堂教學(xué)、課后延伸等環(huán)節(jié)給予學(xué)生更多的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的機(jī)會與引導(dǎo)，讓學(xué)生在動手前充分思考，在動手后及時改進(jìn)及總結(jié)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；動力；材料；課內(nèi)課外

一、小學(xué)科學(xué)教學(xué)“輕實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)”的現(xiàn)狀

目前的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往過于注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程，過于注重對學(xué)生不正確操作的糾正，忽視學(xué)生對哪些問題比較好奇，忽視學(xué)生是想怎樣研究問題，在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方面出現(xiàn)“包辦”現(xiàn)象。課堂上，學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的訓(xùn)練機(jī)會、缺乏實(shí)驗(yàn)方式的選擇主動性；演示實(shí)驗(yàn)是老師們的個人精彩表演，分組實(shí)驗(yàn)是“照方抓藥”或“按部就班”式地采集數(shù)據(jù)，完成老師布置的任務(wù)。下課后，學(xué)生們?nèi)狈ψ晕姨骄康膭恿εc指導(dǎo)方法，不會甚至不想自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)去繼續(xù)探索。久而久之，學(xué)生對這種“捆住手腳”的實(shí)驗(yàn)活動要么失去興趣，要么當(dāng)作“娛樂”，對周邊的科學(xué)現(xiàn)象也會失去發(fā)現(xiàn)與探索的好奇心，不利于提高科學(xué)素養(yǎng)。

二、把自己當(dāng)學(xué)生去“備”課堂

陶行知說：“我們必須變成小孩子，才配做小孩子的先生。”備課中，教師應(yīng)該把自己當(dāng)小學(xué)生，想想自己可能會對哪些現(xiàn)象有興趣，已經(jīng)掌握的知識有哪些，課堂上可能會有哪些問題與猜想，走出課堂時自己會有哪些收獲和不解……（一）激發(fā)興趣，幫助學(xué)生形成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)動力“為學(xué)患無疑，疑則進(jìn)也。”常有疑問，才能常有思考，教師首先應(yīng)當(dāng)觸發(fā)學(xué)生形成明確的研究方向。在教學(xué)《誰流得更快一些》時，教師先通過倒醋和番茄醬快慢的“尷尬”對比，讓學(xué)生對液體流動快慢有一直觀感性認(rèn)識，學(xué)習(xí)熱情充分調(diào)動起來。在出示洗潔精、水、油三種液體時，學(xué)生對三者“誰流得更快”這一問題興趣濃厚，立刻討論起如何進(jìn)行公平“流速比賽”，在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)該注意哪些問題等等。“磁鐵隔物吸鐵”的教學(xué)環(huán)節(jié)則是通過一個“意外”：磁鐵把桌上的一個老虎鉗也吸起來了，可是老虎鉗的把手是橡膠材料，不會被磁鐵吸引。學(xué)生于是提出老虎鉗的把手是鐵制的，只是外面用橡膠皮包裹，猜測磁鐵是隔著橡膠皮吸引鐵的。此時，學(xué)生自然想要驗(yàn)證此推測并研究磁鐵隔著哪些物體可以吸鐵。（二）準(zhǔn)備合理高效的實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)材料是學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的憑借和橋梁，但并不是越多越好。最好的情況是學(xué)生主動提出他們的所需，教師提供相應(yīng)材料。當(dāng)學(xué)生的所需不夠高效或是教師準(zhǔn)備了其他器材時，也可以引導(dǎo)學(xué)生由材料的特性去思索如何運(yùn)用它們。比如《沉浮與什么因素有關(guān)》，利用回形針和塑料雪花插片玩具方便疊加，達(dá)到加重、加大的效果，學(xué)生很容易在教師引導(dǎo)下自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，擊碎“輕的浮，大的浮或大的沉”的錯誤概念。《空氣的熱脹冷縮》一課中，引導(dǎo)學(xué)生由吹泡泡的行為想到利用肥皂水來“抓住”空氣，從而用肥皂膜代替氣球來封住玻璃管口等等。（三）注意實(shí)驗(yàn)材料出示的時機(jī)和批次科學(xué)課上，我們要考慮到小學(xué)生好奇、好動的天性，也要考慮到材料本身的特點(diǎn)。所以實(shí)驗(yàn)材料不需一下子呈現(xiàn)在孩子面前，而應(yīng)適時地分批分層呈現(xiàn)，否則容易出現(xiàn)教學(xué)結(jié)構(gòu)松散、思維含量低的情況。研究“磁鐵隔著一些物體也能吸鐵”時，教師提供的分組材料有鋁制硬幣、塑料襯板、橡皮、布片、紙片等常見物體。學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁鐵只有隔著橡皮不能吸鐵，但橡皮比較厚，其他材料都比較薄，于是提出疑問：是不是橡皮太厚，磁鐵才不能隔著它吸鐵。此時，教師發(fā)動全班來思考這問題。于是又有學(xué)生提出用磁性強(qiáng)大的磁鐵或用薄一點(diǎn)的橡皮試試。在教師的鼓勵下，學(xué)生利用厚橡皮和切開的薄片橡皮、對折后的紙張、布片開展研究。（四）把實(shí)驗(yàn)帶回家科學(xué)探究可以始于課堂，但不應(yīng)該止于課堂。把科學(xué)實(shí)驗(yàn)帶回家，讓家庭實(shí)驗(yàn)成為課堂探究活動的延伸，讓他們有充足的時間和空間進(jìn)行獨(dú)立思考及課外學(xué)習(xí)的方向和機(jī)會，而不是簡單一句“請大家回去后繼續(xù)研究”草草了事。比如，學(xué)生知道室內(nèi)外有溫差后，可以繼續(xù)在家研究室內(nèi)每個房間的溫度是否相同，哪一間最熱，哪一間最冷，可能的原因是什么，有什么啟發(fā)……

三、耐心等待學(xué)生的思考

1．當(dāng)心學(xué)生的兩極分化科學(xué)探究活動的深度、速度都與學(xué)生的智力有著密切的關(guān)系。并不是所有的學(xué)生都能夠自己發(fā)現(xiàn)問題，并能夠積極尋找解決問題的方法。據(jù)課堂觀察，大約只有三分之一的學(xué)生在活動中一直處于積極思維狀態(tài)。長期下去，不但學(xué)生的學(xué)習(xí)會出現(xiàn)兩極分化，而且可能影響他們一生對待事物的態(tài)度。因此，在組織合作探究活動時，要及時地發(fā)現(xiàn)學(xué)生的差異，根據(jù)差異，啟發(fā)小組成員正確分工，使學(xué)生認(rèn)識到分享信息、觀念、思考和相互啟發(fā)的意義，讓每個學(xué)生各顯其能，獲得交流的經(jīng)驗(yàn)和能力。2．要給學(xué)生一個思考的支點(diǎn)學(xué)生知識水平有限，有時會有不合理、不完善的設(shè)計(jì)，此時，教師給出的思考支點(diǎn)、四兩撥千斤的引導(dǎo)彌足珍貴。研究《金屬的熱脹冷縮》時，學(xué)生學(xué)習(xí)了液體的熱脹冷縮后自然想到加熱銅勺，驗(yàn)證銅遇熱變大，再放入冷水，驗(yàn)證受冷縮小。教師并沒有急于否定，而是放手讓大家嘗試，結(jié)果學(xué)生發(fā)現(xiàn)用肉眼根本無法發(fā)現(xiàn)體積的變化。在全班討論“能否用尺子量一量”后，教師提出“能不能用把‘特殊的尺子’來量一下”，最終確定用剛好使銅勺穿過的環(huán)作“尺子”。學(xué)生不僅掌握了實(shí)驗(yàn)方法，還深刻體會到：金屬的熱脹冷縮沒有空氣、水這么明顯。這樣的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過程，可謂“教學(xué)無痕”，學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的原理、方法、步驟、注意事項(xiàng)等了解得很深入，充分發(fā)揮了學(xué)生的主觀能動性。在科學(xué)課的教學(xué)中，學(xué)生始終是科學(xué)學(xué)習(xí)的主體，教師要引導(dǎo)學(xué)生參與科學(xué)整個探究活動，讓學(xué)生自己提出問題，選擇實(shí)驗(yàn)材料，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方法、步驟，思考注意事項(xiàng)，改進(jìn)方案……只有這樣，學(xué)生才能在學(xué)到科學(xué)知識的同時，習(xí)得科學(xué)研究的方法，發(fā)展科學(xué)思維，讓科學(xué)素養(yǎng)在學(xué)生心中生根開花。

參考文獻(xiàn)：

［1］朱洪亮．給學(xué)生一個思考的支點(diǎn)［J］．小學(xué)時代，2012（12）．

［2］王芳．實(shí)驗(yàn)材料的選擇、利用與呈現(xiàn)［J］．科學(xué)課，2010（7）．

作者:楊旸 單位:江蘇省蘇州市東中市實(shí)驗(yàn)小學(xué)