如何在小学科学实验教学中培养学生科学素养

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王青

普安县兴中镇铅矿学校561509

摘要

在小学科学教育中,科学实验可以增加学科趣味,激发学生学习热情,培养学生动手能力,提升学生科学素养。但实验也会带来许多问题:实验需要各种器材,准备起来比较麻烦;实验过程可能因为操作不当,导致实验结果偏离正确结论;会用到一些有危险性的器材,容易出现安全问题,等等。为此很多教师在科学课堂上逃避动手实验,把教科书上提及的众多实验变成了教师的口头描述或者学生的自学。小学生没有足够的生活经验,很难接受这些实验现象,内心也不信服。实验过程及结果均源于教师的讲解或教材的陈述,缺乏具体实物和过程作为佐证,无法培养学生的动手能力,更无法培养学生的科学素养和科学探究精神。如何解决这一问题,笔者在教学中做了如下尝试。


关键词

小学科学;实验;科学素养

正文

前言

在小学科学教学中,科学实验能够增加学科趣味,激发学生学习热情,培养学生动手能力,提升学生科学素养。

一.重视教材实验,全程高质演示

教材中提及了很多的小实验,如果能带领学生实际操作,可以很好地激发学生的学习兴趣,提高他们的科学素养,提升学生的动手能力。这些实验,教师不要简单地让学生阅读教材,而要积极准备好相关器材,在课前进行多次模拟,在课上做好这些演示实验。在给学生展示前,教师要撰写实验教案,确定操作流程,掌握操作要领,熟悉操作禁忌,保证在学生面前演示实验时能够得心应手,水到渠成。比如小学科学三年级上册中提到了这样的一个实验,即用水冲击水轮来转动,以此得出水流有能量的结论。但是教材中提及该实验时很简单,想要做好这个实验需要教师准备多个工具。首先要制作一个能够顺利旋转的水轮。这个水轮可以用铁片制作,可以用不透水的硬纸板制作,可以用易于定型的塑料片来做,也可以用废旧电机拆卸下来的小风扇替代;第二步要准备可以盛水的水槽,大小应该保证能够完成实验又易于教师搬运;第三步要准备一个能装足够的水来冲击水轮的水壶或烧杯,要保证单手可以持握,还要保证出水量足以完成实验。教师在向学生展示实验或者让学生操作实验之前,自己要多做几次尝试性实验,掌握好以不同高度倾倒时水轮的流速变化。实验前,制作出实验操作教案,预先设定好实验所需的器材,写清实验中需要注意的事项,学生要观察的细节,做好实验失败后的备选方案等。实验中,要注意指导学生做好观察,写出观察记录。要引导学生注意观察不同流量下水轮的转动速度变化,从不同高度下倾倒时水轮的转动速度等。

二.教师提供素材,学生尝试操作

网络为我们提供了许多设备简单、实验效果明显的小实验,教师可以介绍给同学,组织大家动手实验。小学生动手能力还很弱,所以在做这些小实验时,往往需要教师和家长的指导。不要因为学生操作不好,教师和家长精力有限,就不组织学生进行尝试实验。只有在不断地亲自操作之后,学生的动手能力才能提高,科学素养才能逐渐形成。教师可以选择一些材料易于寻找、过程比较简单、操作中没有危险的小实验让学生尝试。摩擦力实验:用橡皮筋拉动木块在不同材质上匀速移动,通过橡皮筋的拉伸长度变化,判断不同物质摩擦力的大小。这个实验中,橡皮筋比较常见,许多捆装蔬菜的包装用的就是橡皮筋。小木块可以用其他重物替代,比如纸箱、厚书、水壶等。不同材质的平面可以选用地板、餐桌、瓷砖、床铺等替代。物体形状与浮力关系实验:把橡皮泥捏成不同的形状,再把它们放在不同的液体中,比如水、盐水、酒、橙汁等,查看橡皮泥的吃水线,从而分析浮力的大小和物体的形状是否有关系,和漂浮中的液体是否有关系。磁铁吸引力实验:找到两块磁铁,让它们与不同物质接触,看看是否存在吸引力。把两个磁铁的同极接近,感受其间的排斥力,把磁铁的异极接近,感受其间的吸引力,从而得出磁铁具有吸引铁、同极排斥,异极相吸等性质。磁铁的寻找比较容易,可以通过拆卸小电机、旧收音机获得,商店也能买到各种形状的磁铁。这样的小实验有很多,教师选择时要注意与教材内容相匹配,要寻找那些用料简单、操作容易、结果明显的小实验让同学动手操作。教师在让同学动手操作之前自己要先做一下,以便在指导学生操作时能够有的放矢。学生做实验的过程中,让同学或家长把实验过程记录下来,通过希沃授课助手投射到班级的大屏幕上,从而把学生的个人实验变成一个公共实验,让更多的人观察到实验的全过程,让更多都人了解实验道理,学会实验方法。

三.用好周围环境,适时开展实验

学生家庭、学校办公室、科学实验室、大自然等随处可见实验器材和开展实验的环境,只要我们有心,可以随时随地做各种科学实验。比如在沙滩嬉戏时,可以做太阳下竹竿的阴影长度实验,分析太阳的斜度与阴影长度之间的关系;在农田引水灌溉时,观察流量与水渠环境,分析流量大小、水渠宽度和上下落差间的关系;抬头看天上的云朵,判断未来的天气变化;夜间观察天上的星星,了解地球的气候变化情况等。不论是在田间地头,还是在海边树林,都有我们可以实验的器材和设备,只要我们做有心人,就可以就地取材、适时实验,随时验证科学结论。这些实验来自学生实际,来自真实生活,为学生所信服。在生活中随处做实验,也培养了学生热爱生活、乐于实践的习惯,培养了勤于观察、乐于探究的科学精神。

四.网上搜索实验,下载视频观看

互联网上有很多实验视频。这些实验内容丰富,说理清楚,非常适合学生观看。让学生观看这些实验视频,可以开阔学生思路,增长学生见识。为了促使学生思考,可以删去视频中的总结文字或者消去视频的讲解声音,让同学看着这些视频,自己配音,说出实验过程,总结实验结论。比如视频中的一个热传导实验:5根火柴用凡士林粘在一根铜棒的不同位置上。用酒精灯加热铜棒的一端,粘在铜棒上的火柴依次落下。把五根火柴粘在木棒上,用酒精灯加热木棒的一端,木棒一端几乎燃烧了,也不能让所有火柴掉落。停止实验视频播放,让学生尝试总结:不同物质的热传导能力不同,同一物质的热传导与距离有关。

五.观察生活现象,探究实验原理

其实生活就是一个巨大的实验场,随时随地在为我们做着各种实验。只要我们善于观察,乐于探究,就会发现很多科学道理,引发众多人生感悟。早晨起来照镜子时,看见一个一模一样的自己,此时可以思考平面镜的成像原理。倘若镜子质量不好,或凹或凸,反射出的形象奇形怪状,仿佛哈哈镜。此时就可以思考平面镜和哈哈镜的区别及成像原理。走在街路上,看见树叶飘落到地上,联想到四季的变化,对大自然会有更深的感悟。也要思考,为什么有的植物叶子会落下?有的则不会落下?落叶和不落叶的植物有哪些区别?尝试把耳朵贴近各种物体,去感受声音的来源与大小,探究声音在各种材质中的传播规律。把书平放在桌子上,把书竖放在桌子上,把书展开侧放在桌子上,不同的放置方法哪个更稳定?为什么会出现这种不同?各种摆放方式,物品的中心点都在哪里?这样的实验不胜枚举,只要我们善于观察,勤于探究,生活中的很多现象都会引发我们思考,促使我们探究。教师就要做学生思考的启迪者,学生良好思考习惯的培养者。

六、培养学生动手操作的能力

在传统的小学科学实验教学中,大多数的科学实验都是由教师完成的,通过教师在讲台上的展示,帮助学生通过实验现象的分析来理解抽象的科学概念和原理等,这时科学实验只是作为一种用于辅助教学的工具。这样的教学虽然可以在一定程度上锻炼学生的观察和认知能力,但和新课程标准的要求还相差甚远。有的时候,教师操作速度过快,学生只能靠记忆来被动参与实验的过程,这违背了科学实验教学的目的,忽视了科学实验探索对于学生的重要意义。因此,在新课程改革的背景下,小学科学教师应在课程教学设计中增加学生自主的实验探究活动,帮助学生积累更多的操作经验,提升学生的实践动手能力,使教学更具有灵活性,使学生加深对所学知识的理解和认识。例如,在进行小学科学实验教学设计时,教师可以将一些容易操作的实验作为学生的自主实验,如有趣的浮沉现象”“有趣的磁铁等实验,让学生真正体验实验的过程,通过独立动手操作——观察现象——思考——得出结论的过程,培养学生的观察能力和动手能力,还充分激发了学生的学习兴趣,帮助学生更好地学习科学。

七、为学生提供生活化的实验探究平台

小学科学教材选择通过家庭的小实验和探究报告等方式来开展科学实验,将家庭作为实验的场地,使得实验更加便捷,趣味性也更强,能充分调动学生的参与积极性。让小学科学实验以家庭体验的形式进行,使科学实验更具生活化和开放性,也有效将科学理论知识和实际科学反应现象相结合,使得实验的过程更加具有趣味性。实验需要用到的东西也可以从普通生活物品中获得,更加方便也更易获得,还可以使学生有一种亲切感,感觉科学就在我们身边,这也有利于调动学生的学习积极性和激发他们对实验的兴趣。比如我们能找到的硬币、书本、塑料杯、塑料瓶、气球等,都能作为我们实验的用具。在实验之后,又通过科学实验练习题来巩固科学知识点,从而大大提高科学实验的有效性,让学生更好地走进科学,提高教师的科学教学水平。

八、培养实验思维

科学思维培养是小学科学教学任务的重要工作,在小学科学实验教学过程中,我们利用源于生活的教学内容,引导学生将生活现象与科学现象联系起来,并从中培养学生的科学思维。例如,在实验生气的瓶子中,我们要准备实验材料:塑料瓶、小苏打、白醋、气球,引导学生小组完成实验,步骤如下:首先,在塑料瓶中装入适量白醋,然后在气球中装入小苏打粉末。再将气球套在塑料瓶口上,提起气球,让气球中的小苏打粉末进入塑料瓶,神奇的事情就发生了——气球变大啦!然后让同学们小组讨论这是为什么,这样可以有效地帮助他们提升科学思维能力,还帮助他们养成了严谨、科学的科学态度和学习习惯,最后再给同学们公布答案:小苏打和醋发生了科学反应,放出了二氧化碳,塑料瓶中的二氧化碳把气球吹大了。

九、灵活运用各种实验环境

为了提高对小学生的科学实验教学效果,需要站在生活的角度,改变学生对科学的认知,让他们觉得科学和自己的生活息息相关。在小学科学课程的教材中,很多实验也是以自然现象为基础,因此,教师可以带学生到田野或溪流边去感受大自然,聆听大自然的声音,让学生在其中发现科学现象,并能在今后的实验中加以利用。例如,引导学生去观察凝固、融化、汽化、升华等物理现象,也可以观察天气的变化情况,鼓励学生在实践过程中培养自身的观察能力,锻炼学生对自然现象的观察和反思能力,为今后的实验教学提供良好的基础。

结语

综上所述,小学科学教师要在课前认真准备实验器材,带领学生做好教材演示实验;要提供充足的实验素材,组织学生自己动手实验;要提供大量的视频资源,让学生多观察实验;要善于利用周围环境,带领学生开展科学实验;要引导学生从生活这个大实验场中发现问题,思考科学原理。小学科学教师要充分发挥实验对于学生科学素养的启蒙作用,为优秀科学人才的培养奠定思维和行动基础。

参考文献[1]江秋颖.浅谈小学美术课教学中多媒体手段运用的作用[J].中小学电教,2015(Z2):94-95.[2]王丽.核心素养导向下的水分子的跨膜运输课例分析[J].中学教学参考,2020(17):93-94.[3]李丹.游戏教学法在小学信息技术教学中的应用探究[J].华夏教师,2018(33):31.

 


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