优化实验教学,提高科学素质
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作者: 谢雪珍
在积极推进和全面实施素质教育的今天，科学课大部分知识是要求学生动手实验去发现、理解、运用的。实验是学科学的最重要的手段之一。做实验可以激发学生爱科学的情感，有效地训练学生的思维，提高学生的科学素质，发展学生的能力。那么，在科学课中怎样优化实验教学，提高学生的科学素质呢？我认为应从以下几方面入手。
一、创设情境，激发参与兴趣
好奇心和求知欲是儿童的天性，也是儿童不断进行思考、研究问题的内在动力。培养学生的求知欲是学生获得知识和促进学生创造性思维发展的重要条件，因此教师要主动地为学生创设丰富而新异的教学情景，以激发学生对事物的好奇心。在科学课的教学中为学生创设情景的方法很多，可以利用电教手段，直观的实验器材，教师生动的语言描绘，或是其他的辅助用具，等等，有时教师也可以把几种方法有机结合，以达到更好的教学效果。例如：在上《我们在生长》一课时，我出示班内一位同学婴儿、幼儿时期的照片，提问：“你们能猜出这是我们班的哪位同学吗？”再出示他近期的照片，提问：“现在能猜出来了吗？”这个环节激发了学生的兴趣，他们不知不觉被引到了本课的主题――“我们在生长”上来，有了想探究的欲望和冲动。这样的教学情景激发了学生的好奇心和求知欲，让他们在愉悦的学习氛围中主动参与试验。
二、鼓励动手操作，提高实验能力
苏霍姆林斯基说：“手和脑之间有着千丝万缕的联系，手使脑得到发展，使它更明智；脑使手得到发展，使它变成思维的工具和镜子。”形象思维是思维的主要形式之一，主要是指人们获得感性认识和事物表象，根据感性认识和事物表象创造新形象的思维活动，没有形象思维就没有创新。如：在《我来造一张纸》一课的实验探究的活动中，我先让学生根据已有的知识经验大胆地猜测纸是怎样造出来的，接着请学生设计造一张纸所需的原料、方法和步骤，最后让学生亲自动手造好一张纸。学生通过动手实验，调动了探究的欲望，在实验探究的过程中充分发挥他们的想象力和创造力，寻找解决问题的方法。
三、引导主动探究，挖掘实验潜能
《科学课程标准》指出：“探究既是科学学习的目标，又是科学学习的方式。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。”探究是儿童的天性，亲身经历以探究为主的科学活动是学生学习科学的主要途径。儿童在探究过程中会不断满足自己的好奇心和求知欲，可以从中获得巨大的兴奋感和自信心，并焕发出内在的生命活力。学生在课堂上一次又一次的实验，实际上是在经历着这样一个过程：提出问题、作出假设、动手实验、找到证据、观察验证、得出结论。在这种思维的指导下，学生的行为变得非常有意义，他们尝试自己解决问题，独立地研究，在这样的探究活动中发挥了自己的潜能。
在《比较水的多少》一课的活动中，我首先出示三个大小不同、装水多少不同的容器，让学生猜想哪一个瓶子里装的水多，然后自己设计实验，通过对实验现象的观察、比较，获取感性的认识，得到问题的答案。学生探究出三种方法：比较液面高低（相同容器）、比较重量、比较流动时间（相同流速），而且学生通过进一步的实验，知道假设正确与否，需要用科学实验来证实。学生在亲身经历了完整的探究过程后，也使得自己的潜能得到了发挥。
四、进行开放教学，提供实验时空
《科学课程标准》指出：“不要把学生束缚在教室这个太小的空间里，教室外才是孩子们学科学用科学大有作为的更广阔的天地。”科学教材在内容的设计上注意把大量的时间留给学生去收集整理材料，进行思维加工，去观察、实验，去发现新知，自己得出结论，变封闭式教学为开放式教学。学生在自主活动的空间和时间中，能真正地做到敢想、敢说、敢做，真正成为知识的探索者和发现者，从而提高创造能力。如“种子萌发”只有一课时的教学时间，但是“种子的萌发”从浸种到生根、发芽、长叶，整个活动过程至少要十几天的时间。课堂教学和活动过程之间在时间上形成了一个突出的矛盾。要解决这一矛盾，就要课内课外结合，把一部分的活动向课前课后拓展。只有通过引领学生开展课外探究活动，才能让学生做到亲身经历“种子萌发”的整个过程。又如“在星空中”这一课的教学要对星座进行划分，要去观察星星、观察月相的变化，在课堂上我们没有办法去观察，只能通过模拟实验，但是这样效果一定不是非常好。我布置学生晚上在家，在父母的陪同下一起去观测星空，将学校所学知识加以应用，这样使学生的感性认识更加丰富，更好地掌握了星空方面的知识。这样，学生在一个自主、轻松、愉快的氛围中学科学、用科学，更充分发挥学生的主体作用，成为学习的主人，科学素养得到了提高。
五、培养灵活思维，提高科学素养
每一个实验都是通过具体的操作和仔细观察得出结论的，而每一步实验操作现象的观察、结论的得出和问题的解决都要通过思维活动充分地展现出来。教师要创设自然现象、实验现象和问题情境，引导学生探索研究，比较异同、分析归纳、抽象概括、推理想象直至得出结论。如果学生在实验中出现了问题，教师应帮助学生查明原因，鼓励学生再实验，使学生认识到，要解决问题，必须全面地运用所学知识，分析前因后果，得出正确结论，从而培养学生分析问题和解决问题的能力。
在实验教学中，我们要坚持以学生为主体，依据教材内容让学生进行观察、实验，激发学生积极主动参与的兴趣和激情，在参与中观察特点、发现问题、动手动脑解决问题，培养学生积极投入实践，善于发现和总结，勇于探索创新的良好习惯。
“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。实验教学作为科学教学中的一个重要组成部分，有效地提高了学生科学素养和各方面能力。教师、学生长期共同努力，才能真正地提高学生的科学素养，真正地实施素质教育。
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