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有效实验提高学生探究能力

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  在科学课的课堂教学中,探究既是学习目标,又是学习方式。在科学课上,亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。探究活动离不开实验,实验的有效开展是探究活动顺利进行的有效保证,实验能让科学探究活动焕发生机。然而,在我们目前的科学课堂上经常是热闹有余,实验多多,活动多多,而学生的思维不一定得到真正的发展,因此也就谈不上有效的科学探究,也就不可能真正做到发展学生的科学思维和科学素养。针对这样的现状,我一直很苦恼,也一直在反思,也进行了一些摸索和尝试。如何让科学的探究活动焕发生机与活力,如何扎实有效地开展科学探究活动?下面谈谈我的一些粗浅的认识和做法:
  
  一、明确实验目的,精心设计教学过程
  课前,教师应该明确本课的实验目的,准备合理的实验材料。浙江特级教师俞伯军老师有一句话:一套好的材料造就一堂好课。并不是材料越多越好,也不是随意选取,课前不能光是老师试着操作一遍就好了,还需要从学生的角度思考,这些材料如果由学生来做,大概需要多长时间?需要怎么样的步骤才算合理?从学生的角度思考,这样做可能会出现那些问题?做到心中有数,同时,这些材料会不会只能表面的引起学生注意而让学生忽视内在的问题?比如在上《水的特点》一节时,我从圆柱的木块和圆柱的水杯进行对比,让学生明白杯中的水是圆柱形的。在让学生说木块的主要特点的时候,开始的时候大部分学生都被圆柱木块的红色外表所吸引,纷纷举手说“我看到这个木块是红色的”,浪费了比较多的时间,影响了后续的教学,如果换用其他颜色的物体,就不必在这个问题上过多阐述了。
   另外,学生在实验前也要清楚这次活动、这个实验要达到什么目的,有了清晰的目标,学生才会按照目标去认真实验,才会有实验的方向,这样才能真正激发学生实验的内驱力。实验之前再让学生讨论一下如何设计实验,实验中该如何操作,怎样合作,怎样观察和记录,只有明确了实验的操作过程,做好了充分的准备,实验的时候才能做到有条不紊,才能使课堂活而不乱,才能真正地使科学探究活动的顺利开展得到有效的保证。
  网上看到一节研讨课:蒋明老师上的《热胀冷缩》一课,安排了许多活动,先是学生自选材料设计实验证明空气的热胀冷缩,再是教师演示矿泉水瓶变扁和喷泉实验,然后又让学生做空气热胀冷缩实验,接着教师做小球过铁圈来演示固体的热胀冷缩,最后让学生装自行车气门芯。课堂实验活动很丰富,但是有好几个实验,教师或学生都是浅尝辄止,还未等学生明白是怎么回事,活动已匆匆结束。浙江省的教研员喻伯军老师就质疑这么多的实验是否充分体现了它的有效性?并明确指出活动要少而精,尽量把一项探究活动做实做精,提高活动的有效性。
  
  二、重视实验细节,关注实验数据的收集
  一堂好课在雕琢细节的过程中,我们能够对科学理解得更深、更透,对课堂把握得更稳、对学生把握得更准,于是我们能够走得更远、更轻松!
  如一位教师在执教《把液体倒入水中》时,教师只是提出让学生把液体倒进去,先观察再搅拌,学生往往是“倒进去后直接搅拌”结果自然观察不到有趣的现象。这就是教师指导实验时不关注细节带来的问题。而另一位教师执教时给学生加个要求:“请你们两分钟后再搅拌”,就让学生看到了精彩的溶解现象。所以说,细节可以成就一次精彩,也可以毁灭一次精彩。
  另外,在随堂听课甚至是观摩研讨课中经常能看到这样的现象:课前教师精心设计、准备,课上学生精心填写的科学记录单,而课后却不收记录单,让它们遍地飘落,有的甚至将其扔进了纸篓。这种“科学记录,下课就扔”的现象恰恰说明了这堂课的失败。科学教师要关注这些细节,帮助学生建立科学文件夹等收藏保管科学记录等第一手资料。可平时又有多少课真正去做了、去落实了?因此,作为科学教师和我们的学生都应该懂得记录的重要性,懂得科学记录单上承载着很强的信息。孩子们的科学记录是最真实的,它记录了孩子科学思维的轨迹,记录了孩子观察到的科学现象和实验数据,是他们研究的经历。
  
  三、注重思维引导,帮助形成科学概念
  在有效的探究活动中,学生必然要经历“为何做?做什么?怎样做?做出了什么?说明了什么?”等思维活动,包括对探究问题的目标的认识、探究过程的设计、探究方法的选择、探究证据的收集、探究结果的分析等理性思维过程。也只有这样的探究才能达到培养学生科学素养的目标之一――科学思维的训练,特别是促进科学逻辑思维的形成。
  然而很多时候,学生做实验只是根据教材中已经设计好的实验目的、器材、方法,按照规定的步骤一步一步地去做。对教师演示的实验只注重最后的实验现象,对结论或数据,往往都视而不见,更不用说实验后根据数据去研究分析,通过思维得出正确的科学概念。教师和学生都纯粹为实验而实验。
  总之,教师在科学教学中,只要能够很好地利用实验这一教学形式,紧紧抓住实验目的、操作过程、观察现象、得出结论这几个要点,有效地激发学生的探究兴趣,培养学生实验设计能力、动手操作能力和全面细致的观察能力,从而全面提高学生的实验探究能力。我们要牢记教师是课堂中科学探究活动的引导者、组织者和支持者,科学课是以学生为学习主体的学习过程,我们要帮助学生有效地进行探究活动,逐步发展科学思维,形成正确的科学概念,从而发展学生的科学素养,提升学生的科学素质,使我们的科学课因有效的实验而焕发更多的生机!
  
  作者单位:张家港市暨阳实验小学
  

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