科学实验探究步骤范文
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篇1
关键词:小学;科学实验教学;有效性;趣味教学
小学科学实验是小学阶段教育中重要的一门学科,能培养学生善于探究、积极思考的科学精神。教师要实现科学实验教学的有效性,需从学生的兴趣出发,精心设计实验内容,激发学生的热情,使他们能通过实验操作提高动手能力,养成严谨的实验态度。同时,教师要注重实验的趣味性、知识性和有效性,保证学生能积极参与实验教学。
一、设计趣味导入环节,激发学生的探究积极性
有趣的导入环节能提高学生的注意力,使他们一上课就对学习内容产生兴趣,活跃他们的思维,进而使他们产生探究欲望,从而深刻理解科学实验内容。在设计导入环节时,教师要紧密结合教材中的内容,使学生顺利进入科学实验教材内容的分析和思考中,提高学习效率。
二、让学生准备实验材料,培养他们的操作兴趣
教师要精心准备实验材料,为实现科学实验教学的有效性打好基础。在传统的科学实验教学中,教师要负责全部的教学准备工作,不仅要给学生准备实验材料,还要认真讲解实验操作步骤,学生只需严格按照方法进行操作。在定势思维的束缚下,学生在实验操作时一旦遇到与教师不同的实验想法就急于否定自己,不进行深入思考和探究,这就无法深刻地理解科学实验的本质。在素质教育背景下,教师要把课堂交给学生,让学生充分发挥学习主体的作用。在开始科学实验之前,教师可让学生自己准备实验材料,给予学生自主发挥的空间。学生为了准备实验材料,会主动阅读教材内容,并主动探究实验操作步骤,确保实验的顺利进行。教师也要激发学生的主动操作的热情,让他们按照教材中的实验步骤和实验方法进行实验,认真分析实验获得的数据,有效提高他们的操作能力。
三、开展小组合作学习,发展学生的创新思维
教师在培养学生的科学精神和科学态度时,要根据教材内容组织学生进行自主探究学习,让他们在积极思考和分析的过程中掌握科学实验内容。对于教材中的重点知识和学生不容易掌握、理解的知识,教师可以鼓励学生采用小组合作的方式在小组内进行讨论,说出自己的观点和疑惑。在每个小组成员都发表了自己的意见之后,教师再针对不同的意见进行深入分析。在加深对知识理解的同时,学生能再次对科学实验教材中的内容进行仔细阅读和分析,从而有效掌握重难点内容,解决在学习中遇到的问题。在小组合作学习中,每个小组中都应包含不同层次的学生,学习能力较好的学生能对小组其他成员起到引导和帮助的作用,使每个学生都能在小组合作中获益,并高效地完成对新知识的探究。
四、注重科学实验操作原则,保证教学的有效性
在小学科学实验教学中,学生只有按照规定进行操作,才能保证实验操作成功,得出正确的实验现象。因此,在开展科学实验教学时,教师要引导学生严格按照操作步骤进行实验,保证科学实验教学的有效性。
(一)保证学生的安全
在小学科学实验教学中,教师在让学生进行自主实验时,要确保他们的安全,使学生顺利完成实验操作。例如,在进行“金属的热胀冷缩”实验时,学生需要用酒精灯加热金属条,加热后金属条温度很高,教师要提醒学生避免直接用皮肤接触金属条,以免烫伤。
(二)严格按照实验要求进行操作
学生在进行实验操作时,教师要指导学生正确地使用实验仪器,保证实验的规范性。例如,在使用酒精灯时,学生需要了解如何正确地点火、加热、熄灭。学生进行规范操作,才能既保证实验的安全性,又实现实验的有效性。
(三)及时记录实验数据和实验观察结果
在进行科学实验教学时,及时记录实验数据和实验结果,能为学生进行实验分析、总结提供重要的信息。在科学实验操作中,教师要指导学生及时把实验获得的数据记录下来,以便在实验结束后进行数据分析。教师要教给学生记录技巧,使学生能快速地记录实验的重要数据,使实验记录不再成为负担,而成为他们喜欢做的事,从而提高实验操作的效率。总之,在小学科学实验教学中,教师要精心设计教学内容,激发学生探究的积极性,让学生在操作过程中分析和思考,提高他们的探究能力。在开展科学实验活动时,教师要把学生的自主探究和合作探究相结合,让学生发挥学习的主动性,通过操作实验来提高操作能力,提升他们的科学素养,使科学实验教学真正以学生为主体,从而提高教学的有效性。
参考文献:
[1]何美惠.小学科学实验教学有效性的策略探究[J].实验教学与仪器,2011(9):51-52.
[2]刘欣桐.提高小学科学实验教学有效性的几点体会[J].新课程(小学),2012(1):39.
篇2
关键词:小学科学; 实验设计; 研究
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)11-083-001
小学科学实验的设计与实施实际上是小学科学正常进行的重要保障和后备力量。只有在科学实验的成功开展下,儿童才会对科学产生兴趣,从而主动的进行科学探究活动。
一、小学科学实验设计综述
1.小学科学实验设计目标
1.1传授学生科学研究方法。小学科学实验设计要求之一就是传授科学研究方法。在实际的科学实验教学过程中,教师须着重培养学生独立思维及其实验技能,使其从一开始就养成良好的实验习惯,并督促其保持下去。与此同时,在具体的实验过程中,教师须向学生详细讲解实验设备及仪器的准确操作、实验设计的方法及实验过程中的注意事项等相关知识。在实验完成之后,科学地总结并分析实验结果。如此一来,才能够保证在真正意义上启发和引导学生从直观生动的实验现象中,上升为抽象的思维理解,进而促进学生创造和创新能力的挖掘和开发。
1.2培养学生主动发现问题能力。常言道,兴趣是人生最好的导师。只有充分发掘学生对实验的兴趣,培养学生主动发现问题的能力,才能够让学生在实验过程中收获到更为印象深刻的知识。培养主动发现问题的能力,这不但能够帮助学生发挥自身的潜能,同时能够让学生在更深层次上感受到学习实质上是出自内心深处的一种自我需求,从而产生源源不断的内在学习动力。
1.3扩散学生探索创新思维。为了扩散学生探索创新思维,教师在教学活动中要通过指导学生分组实验、激发学习兴趣、启发设计实验、组织观察讨论、归纳概括总结、强化记忆、扩散思维等方式来完成学生创新思维的培养。比如为了进一步掌握一类物质的共同特征,教师可以运用投影与实物相结合的教学手段,让学生从多种物体中辨别出单一物质,既做到了新授知识与生活实践相结合,同时,也扩散了学生的思维,使学生的知识水平和认识能力得到了提高。
2.小学科学实验的具体设计
小学科学实验的具体设计基本实验、基础实验、生活实验和探究实验四种。
2.1基本实验。该类别的实验是科学实验的起步阶段,主要内容是展示小学生能够接触到的科学领域内的基本设备和仪器,通过一定的实验,要求学生能够较好地掌握基本材料、物品类别及基本仪器的操作方法。在实验结束之后,学生必须能对之前的实验目的、方法、步骤及其结论作出准确和完整的表述,记住实验过程中涉及的规范操作,最后能够对实验现象作出正确、合理的解释。
2.2基础实验。基础实验在基本实验的基础上进行,该类别实验的主要内容是引导学生对小学科学中的经典理论进行印证实验。
2.3生活实验。生活实验必须基于学生已经具备良好的基本实验和基础实验的技能掌握的基础上,具体来说,就是学生已经对实验对象的观察和研究、实验仪器的操作和使用以及实验结论的总结和概述都有了较好的提升,才能够实践生活实验。
2.4探究实验。探究实验可谓是科学实验的最高境界,同时也是科学实验的最终归宿。探究实验的主要任务便是培养学生主动发现问题的能力,观察实际生活中的环境,对生活中不明了的问题提出勇敢的猜想和假设,运用自身掌握的知识和技能,大胆地创设情境,自主设计实验方案,解释现实现象并形成具有创新性的实验结果,真正做到实践与理论的完美结合。
二、小学科学实验设计的案例分析
本文所用的是义务教育课程标准实验教科书六年级下册科学第一单元第2课――《杠杆的研究》一课时的案例,实验是加深学生杠杆知识点的理解。
1.案例
1.1实验目的。对于简单机械我们若能认识到它的规律,就能通过利用它来简化生活中的问题。通过实验,我们能够利用观察和动手操作,帮助学生更好地掌握这一课的教学重难点。
1.2教学片断
(1)创设情境,提出问题。教师无意间把笔丢到了讲台下就试着搬动讲台来找,并邀请学生来进行帮忙。在学生用尽力气还没办法的情况下提出问题:能不能利用工具来完成?用吊机吊、把桌子、用滑轮吊……(请学生出谋划策)
(2)实验步骤。①教师给学生介绍一种非常简单却能轻松完成工作的工具――杠杆。解释杠杆的含义:在一根棍子下面放一个支撑物就可以用它撬起重物,人们称这样的棍子为撬棍,科学名称即杠杆;②示范用杠杆来撬起讲台,拿起掉下去的那支笔;③出示提前制作好的图片:一个杠杆,并标出支点、用力点阻力点。并附三个部分的定义;④再出示生活中利用杠杆的工具图:压水井、跷跷板,请大家在上面画一画,标出三个点的位置。再展示给学生一些并不是利用杠杆的工具图,让学生来分辨哪些是杠杆,哪些不是杠杆?并说出自己的看法。让学生体验杠杆的组成和变化,并说出自己的看法。
(3)归纳总结。
师:大家的观察都很细心,下面我们就要进行讨论:什么是杠杆,为什么要利用杠杆?
生(回答):依靠支撑物能够撬起重物的木棒就是杠杆,用杠杆能够省力。
师:这位同学杠杆的定义是没错的,但是同学们,用杠杆都能省力吗?
生:讨论发言。
2.分析
很显然,每个步骤环环相扣,步步深入,使得学生的认知由浅入深,由表象认识到内在掌握。在教学活动过程中,教学目标和实验设计要求是相互渗透,同时完成的,而非按照先后顺序依次完成。
实验过程都是当堂完成,整个教学活动过程中,学生手脑合作,对于素质教育的全面开展起到了很好的促进作用。
三、结语
简而言之,小学科学实验教学是科学教学的重要组成部分。作为一名科学老师,必须保持“终身学习”精神,努力提高自身的科学素养和教学水平,致力于小学科学实验教学有效性的不断提高,在真正意义上实现科学教学质量的提高,实现素质教育的贯彻和实施。
参考文献:
篇3
关键词:小学科学;问题;对策
一、小学科学实验教学中存在的问题
小学生实验的目的、计划不强,尤其是对于实验的做法、原理等不感兴趣,比起这些他们更享受争先恐后摸一摸器材的新奇
感,因而在实验课中常常存在看似热闹,但在小组报告时,学生对于实验要解决的问题、实验步骤等仍然一片茫然的问题。新课程提出了合作学习这一概念,将学生合作精神的培养作为教学活动的一个任务。但是实际实验时,往往难以做到人人参与和有序操作,小学生竞争意识较为强烈,容易出现争着做,或者由外向型性格的学生一手包办的情况,不能确保小组内每一成员都能掌握
实验。
二、小学科学实验室教学策略
1.引导学生积极参与实验的探究过程
教师首先应在实验进行前对于本实验要解决的问题、重点难点等进行筛选概括,然后将这些内容积极渗透到课堂上,引导学生参与其中。具体做法上,可以指导学生进行实验设计,帮助学生理顺实验目标、实验步骤,实验在进行过程中,应当根据学生情况进行个性化的指导,给予学生发现和提出问题的机会,顺势引导学生展开讨论。科学实验中,不应过多关注学生回答问题的正误、数量,更为重要的是关注学生提出问题的数量和问题的价值。教师对于学生提出的问题,不应给予正确答案,可以通过实验或者提问等引导学生自己思考,以便发现学生更多的想法,使他们养成勤于思考的良好科学素养。
2.帮助学生理解科学实验和生活事物间的关系
在教学中,教师可以适当增加学生到校园、观察园或者大自然中实验、观察的机会,帮助学生理解事物的生长和彼此间的联系,形成从生活的平常事件中思考的良好习惯。《科学》课程的内容实际上就是学生身边的科学、生活的环境、常见的事件。教师可以在课堂上多多引申这些生活中的例子,让学生明白生活中处处充满科学,而我们所做的实验就是在研究这些生活现象,以激发学生的好奇心和学习信心。条件允许的话,可以让学生将温度计、种子、电路串联并联等相关器材带到课堂外,方便学生随时随地开展实验,提高动手能力。
篇4
1、首先要提出问题;
2、再对问题作出猜想与假设;
3、然后开始制定计划与设计实验;
4、再进行实验与收集证据;
5、然后分析与论证,作出结论;
6、最后对探究成果作出评估。
篇5
关键词: 多媒体 科学实验教学 作用
随着中小学现代教育技术的不断推广,多媒体,如图片、实物、课件、视频等素材,通过计算机的辅助在课堂教学中的独特优势被广大教师广泛应用。科学实验教学往往是科学课堂教学的重点及关键,直接影响课堂教学质量。适时恰当地运用多媒体对实验加以改进、完善或模拟,可以克服上述方面的不足,达到突破实验重、难点,优化课堂教学结构,提高实验教学质量的目的。那么,如何才能充分发挥多媒体在科学实验教学中的作用呢?
一、利用多媒体,激发学生参与实验的兴趣
兴趣是最好的老师,是学生主动学习、积极思考、探究知识的内在动力。在科学实验教学中,运用图片、视频或多媒体课件,创设与教学内容相吻合的教学情境,使学生有身临其境之感,可以充分地激发他们的学习兴趣和探究欲望。要实现这一点,就必须在枯燥无味的传统实验中灵活运用多媒体进行实验教学。如《日食和月食》教学中,用白炽灯代表太阳,拳头代表月球,自己的头代表地球进行实验;有的选择小皮球当地球进行实验,乒乓球当月亮,电筒射出的光代表太阳光。单纯的动作示范,效果不显著。而借助多媒体演示实验,直观形象地再现客观事物,给学生以如见其景的感受。开始上课时,出示多媒体课件:各种日食和月食的图像,引起学生探究的兴趣。接着让学生进行动作示范实验,讨论地球、月球和太阳三个天体在相互运动时出现哪些特殊位置。然后用多媒体创设三个球体相互运动形成的两种特殊位置的情境,得出日食和月食的成因。图像显示模拟逼真,渲染气氛,创造意境,使学生获得直观印象,有助于激发探究欲,培养学生参与实验活动的兴趣。
二、利用多媒体,增强实验演示效果
有些演示实验往往可见度小,演示效果不佳。借助多媒体辅助教学,则可解决这个难题。如在学习秒表、安培表、伏特表等原理、使用方法及读数时,虽然学校能保证每位学生手中都有这些仪器,但由于这些仪器刻度比较小,教师讲解示范起来非常吃力。教师可以将秒表、安培表、伏特表等甚至一切方便展示的实验仪器都拿到视频展示台上进行演示、测量、读数、分析;还有些实验只能在平面上做,可见度受到极大的限制,不利于学生观察。利用视频展示台等多媒体设备的放大作用,能让全体同学都详细、全面观察到教师的具体操作过程和读数方法,从而弥补演示实验的不足,增强实验演示效果。
三、利用多媒体,优化实验操作步骤
将实验指导、规范的操作方法制成CAI课件,可把实验过程清楚地显示出来,优化实验操作步骤的讲解,使学生对操作步骤和方法及操作要领获得深刻印象,在操作的同时,对照投影内容及时调整,较好地解决了用大量时间讲解实验步骤的问题。使学生有充足的时间动手操作,同时教师也有时间深入到学生中指导,提高实验的成功率。如用多用电表测电阻的实验中,从认识表盘开始到最后使用多用电表测电阻,中间实验步骤多,难度较大,把它制成CAI课件在屏幕上显示并结合讲解,使学生较好地掌握表盘的认识和使用方法,这样学生的操作速度加快,错误减少,大大节约时间,成功率明显提高,多数同学获得成功。
四、利用多媒体,突破实验教学重、难点
科学是研究物质运动和变化的一门学科,在某些方面,用传统手段教学很难表现科学中“动”和“变”的特点。多媒体形象具体,动静结合,声色兼备,所以恰当地加以运用,可以变抽象为具体,调动学生各种感官协同作用,解决教师难以讲清,学生难以听懂的内容,从而有效地实现精讲,突出重点,突破难点,取得传统教学方法无法比拟的教学效果。如在探究茎有输导水分的作用时,用CAI课件显示茎运输水分功能的过程和直接把新鲜的植物插入红墨水中观看剪断的切面进行对比,是后者效果明显。但学生对茎运输水分的作用不能全面理解。如果把CAI课件和具体实验结合在一起,则可以使学生全方位地理解茎的作用。因此,在课堂教学中要合理、适时地运用CAI课件,使其能与实验教学过程实现最佳组合。再如演示:在三种情况下(斜面上铺毛巾、白布、玻璃)保持同一高度,同一物体从静止开始下滑,观察小球在光滑桌面上的分别运动情况。观察效果并不理想,只是从生活经验中得到结论。把它制成CAI课件,学生非常直观地看到斜面越光滑,物体在水平面上滑行得越远。在此基础上,学生很容易理解“牛顿第一定律”所说的“一切物体总保持静止或匀速直线运动状态,有外力迫使它改变这状态为止”。
五、利用多媒体,模拟实验
通过多媒体还可以扩大观察的范围,自然科学研究的物体小到微观粒子,如分子、原子、电子等,大到宏观世界天体运动的规律,用普通的办法无法向学生演示。虽然可以用挂图等来描述,原理解释上总欠细腻清楚,不能反映其动态的变化规律。虽能说清“其然”,却难以描述“其所以然”,常会造成一种教师无法准确表达、学生在模模糊糊的状态中学习的不良现象。在这方面计算机的辅助模拟实验教学可以发挥很大的作用。
总之,在科学实验教学中,充分运用多媒体这—辅助教学手段,有利于弥补实验器材本身的不足、条件的限制,有利于激发学生参与实验的兴趣、教学重难点突破、实验操作步骤优化,有利于促进学生对知识的理解和记忆,拓宽思维,培养学生的实验操作和探究能力。当然,多媒体演示并不能完全替代实验,只有恰当地和实际操作结合起来。在维护实验真实性的基础上,充分发挥多媒体的作用。
参考文献:
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【关键词】确定要求;拓展时空;亲临乐境;探究实效
《科学》课是小学课程的重要组成科目,具有其它科目不能替代的重要的教育功能。而实验则是完成这一功能非常有效的途径。小学生通过动手做实验可以激发爱科学的兴趣,有效地开发学生智力,提高学生科学素质,培养他们对科学实验的探究欲望。怎样才能更好地上好小学科学实验课呢?我认为开展小学科学实验活动,应采取以下策略:
一、确定科学实验基本要求
1.告知实验目的
确定实验的目的对于学生上好实验课是至关重要的,它能让学生明白该实验是为研究什么而设置。因此,做实验前,应明确学生做该实验的目的和任务,以使他们注意力集中到所要做的事上,使他们深入细致地去观察去做。
2.理解操作过程
实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点操作的把握程度,以及对实验现象的分析,总结。做实验每个学生都喜欢,但他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,颠倒操作过程,少做漏做,导致实验失败,所以在实验前就要理解操作过程。我们可以把影响实验的关键步骤和注意点先写在黑板上,作为实验的操作规程或注意事项,从而避免实验的盲目性。
3.布置观察任务
只有让学生明确了实验前的观察任务,才能在实验过程中取得良好效果。教师要提醒学生动用一切感觉器官去全面观察和感知。时刻提醒学生注意观察和感知每一个微小的地方,每一个细小的变化。
4.推测实验结果
从现象到分析比较、得出实验结论,是一个以具体到抽象的思维过程,是思维从感性到理性的质的飞跃,只有完成了这个飞跃,才算真正得到了知识。教师通过提问引导学生推测实验结果,增强了学生对现实生活中科学技术知识的理解,有助于培养学生的思维能力,为学生学习运用科学原理奠定坚实基础。
二、拓展科学实验时间空间
《科学课程标准》中提出“科学课程应具有开放性”。作为科学课程的教师,不要把学生束缚在教室这个太小的空间里,应引导学生走出教室,教室外才是孩子们学科学用科学大有作为的广阔天地。具体操作可如下:
可以开放实验室,允许学生自行实验。学生在没有压力的环境里,轻松自在,设想出许多奇思妙想的实验设计,他们可以发现许多有价值的科学现象,领悟书上学不到的科学知识,锻炼了自己的动手实践能力。
可以发挥网络、图书室优势,扩大信息收集范围。在学生学习探究中,经常会碰到这样那样的疑问,可以发挥网络、图书室优势,让学生带着对宇宙的神秘向往自主收搜信息,激发学生探究科学的兴趣。
可以在大自然中拓展。如果我们局限在教室里,既会束缚学生的思维空间,又会削弱学生对科学探究的乐趣。因此,要带学生走出教室,走向大自然,让学生把从书中学到的知识与大自然相印证,再次激发学生探究科学的兴趣。
可以在社区和家庭生活中延续。学生可以在生活中学到许多科学知识,更重要的是还可把学到的知识在生活中应用,体会知识力量的强大。例如学生在家中做家务会有问题,冷天里,倒开水后塞上热水瓶塞,瓶塞会蹦出来等。我们可以引导他们学习热胀冷缩知识,学生带着问题去学,并且已有经验,水到渠成,肯定成功。
可以在其他媒体中补充。我鼓励学生看 “教育科技”节目,其中“探索发现”“走近科学”“斗转星移”等栏目,其内容、图文、解说对学生产生的教育效果,都是我们教师在课堂上很难达到的。
三、亲临科学实验趣境乐境
科学实验应该让学生充分参与,提高学生学习的兴趣。科学实验兴趣的培养,一是要让学生亲身经历典型活动;二是要在活动中充分发挥学生的主体作用,发挥他们的主动性和能动性。实验教师既要充分利用实验室的器材,又要充分发挥环境在小学科学教学方面的优势。
要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在教授一些小制作、小实验性质的实验课时,就应该给学生充分的时间进行实验,在无危险时,尽情地实验,痛快地玩耍,学中玩,玩中学,取得事半功倍的效果。
同时,我们的学生生活的环境,既有实验的劣势——实验器材不足,也有实验的优势——天然教学资源。学校的周围有丰富的资源,能为学生科学学习提供很好的学习资源;农村学生的家庭周围一般比较开阔,能为养殖动物、种植植物提供合适的场所;能为学生观察天文和气象学习提供很好的条件;可以非常方便地取到一些土壤材料,可随时带领学生到野外观察各种动植物、地貌等。
四、造就学生自主探究能力
做实验的目的是让学生通过实验进行探究,获得科学知识,以促进学生科学探究能力的形成。科学探究性教学中,教师在实验中应鼓励、引导学生。学生是学习的主体,教师只是引导者,组织者,学生与教师的分工明显不同。比如:提出问题时,不能因为学生提不出来,直接告诉学生,教师应该冷静地去引导学生思考问题。学生实验不成功,教师不能立即去做给学生看,而是应该组织学生去分析问题出在哪儿。对学生的探究活动,教师更要舍得花大量的时间,让学生多动眼, 多动脑, 多动口, 多动手,充分发挥学生在课堂上的主体作用,开发学生的情感潜能、思维潜能、操作潜能,激发学生创新的火花。
学生只有在参与中去深刻体验成功,体验挫折,体验合作,体验质疑,体验挑战,才能健康成长。只要给学生充分的时间和条件,学生的表现会让我们去喝彩!即使探究失败了,对学生也是具有重要的教育价值的。使学生体会到原来科学研究这么不容易。
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关键词:科学实验课;科学思维;动手能力;思维能力
中图分类号:G421;G623.6 文献标志码:A 文章编号:1008-3561(2016)34-0042-01
科学课不仅在学生科学素养的养成中起着较为关键的启蒙作用,而且是学生学习兴趣养成的重要途径。作为科学课的重要组成部分,科学实验课对学生动手能力的培养和探索性思维的形成至关重要。因此,授课教师在进行科学实验课教学的时候,应该注重引导学生在“做”中学习,着重发展学生的科学思维。
一、过程实验,获取体验
众所周知,实践是检验真理的唯一标准,由此可以推知科学实验在科学课程中的重要地位。科学实验课程为学生检验科学理论知识提供了依据,通过对实验课过程的探究,学生对科学理论的理解更加深刻、透彻,对理论知识的体验更加深入。例如,学生在学习三年级科学上册“生命源泉――水”这一章节时,可能会对该章节的理论内容有一个比较模糊的认识,如果不进行实验课程的学习,学生很难对水这种自然界广泛存在、且是人类生存必需的物质有一个清晰和深刻的认识。授课教师可以通过实验课堂中一系列动手实践活动,帮学生认识水的有关现象,比如水的溶解性、毛细现象,以及水的表面张力。通过具体的实物进行物理性质的验证,学生就可以强化对相关物理知识的理解和记忆。同时,在进行实验的过程中,教师还可以帮助学生认识全球范围内广泛存在的水资源短缺问题、日趋严重的水污染等问题,培养学生的环保意识。授课教师在进行本单元学习的时候,选择将水的话题作为研究地球与宇宙板块中“地球物质之二――水”的切入点,能帮助学生站在生命的高度,更加全面客观地认识水在动物、植物、人类生产生活中的巨大作用。
陶行知先生主张:“事怎样做就怎样学,怎样学就怎样教;教的法子要根据学的法子,学的法子要根据做的法子。”“教学做是一件事,不是三件事。”因此,要在做中教,在做中学,通过具体的实验操作,提高学生的学习兴趣,强化学生的认知,丰富学生的实践体验。而进行水的物理性质探索,无疑可以帮助学生通过实验获得更多关于水的实践体验,有利于学生综合素质的全面提升。
二、探究实验,强调创新
人类社会之所以不断发展和进步,源于人们探索的步伐始终没有停止过。也只有不断探索,人类对未知世界的认知才更加全面,更加完善。而学生在科学实验课中对实验过程和实验步骤的不断探究,在探究过程中的不断创新,恰好可以帮助学生提高创造性思维能力。例如,学生在学习四年级上册教材第三单元“奇妙的声音王国”这一章节内容时,教师可以围绕“分类”这一科学探究中的重要环节,开展相关的探究实验。根据教材上理论内容的讲述,针对声音的产生、传播和声音的强弱、高低,引导和启发学生应用已有的知识经验提出假设,并且采用查找资料、实验等方法对假设进行验证,在实践中逐步学会通过“假设与搜集证据”的策略去解决问题,并在实验探索的过程中有所创新。例如,教师引导学生制作土电话的时候,可以让学生使用不同材质的绳子作为土电话的连接线,进一步探究声音传播和传播介质之间的关系。
陶行知强调,“做”是教和学的中心环节,也是教育的中心。因此,在科学实验课教学过程中,教师要处处以“做”作为立足点,以“做”来解决各种问题。“教学做合一”的实质就是教学和生活实践相结合,在结合中逐渐寻找新的突破点和创新环节,以此逐步培养学生的创造性思维。
三、开放实验,拓展视野
实验课堂的一个重要优势,在于其独特的开放性,不仅体现在课堂组织形式的开放性,更体现在课堂思维方式的开放性。开放的科学实验课,能够极大地拓展学生的视野,使学生的眼界更加开阔。例如,学生在学习五年级上册教材第三单元“电和磁”时,可以通过开放的实验课堂进行完整的电路设计,并通过简单电路的实际组装,了解电路的基本构成,增长看图组装电路的知识才干。开放的课堂,更利于学生知道有的材料容易导电,有的材料不容易导电。不同材料接入电路时电灯泡亮度会有变化,这能让学生间接了解到材料导电能力的差异性,便于学生掌握安全用电的常识。同时,学生通过对磁铁的性质探究,可以逐渐了解到电能产生磁,从而不断进行知识积累,为今后学习能量的转换打下基础。
四、结束语
总而言之,科学实验课对学生动手能力的培养和探索性思维的形成至关重要。科学实验课中,要注重引导学生在“做”中学习,以“做”来解决各种问题,发展学生科学思维。教师要注重实验的开放性,通过过程实验获取体验,借助探究实验强调创新,强化开放实验拓展视野,从而帮助学生积累知识和才干,为日后的发展奠定坚实基础。
参考文献:
[1]杨兰娟.思维导图融入小学科学课的教学理念与实践[J].上海教育科研,2007(02).
[2]盛鹄梅.小学科学教学中学生科学概念的建立与发展[J].教书育人,2014(18).
[3]宋爱君.小学科学实验课“五段式”教学流程探究[J].教育理论与实践,2015(06).
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关键词:轻负高质;科学教学;实验教学;现状分析
“轻负”顾名思义就是学生的负担轻,“高质”就是取得较好的教学效果或学习效果。“轻负高质”是我们一线教育工作者永恒的追求,也是让学生快乐学习的必备条件,而初中科学实验教学是初中科学教学的重要内容。作为一名初中科学教师,我们可以从优化实验教学入手,探索出一条适合教师自己和自己所教的班级学生的教学方法,才能实现“轻负高质”,让学生“轻松学好”。
一、科学实验教学的现状分析
就目前而言,我国科学实验教学的现状还是不容乐观的。首先,由于受传统教育的影响,教师更看重理论学习而轻视实验操作。因而很多时候,“做”实验变成了教师“讲”实验,学生在“听”实验“背”实验。虽然这种方式从应试的角度来看,也取得了一定的成效,可是却不但加重了学生的学业负担,还影响学生科学素养的全面提高。其次,部分教师在实验教学中存在“怕麻烦”的思想。的确,准备科学实验要花费教师很多时间和精力,可是我们不难看到一些教师一边感慨做实验太麻烦,一边却花更多的时间在作业的讲评上,导致学生负担重,可学习效率又不高。再者,有些教师习惯于用多媒体来模拟实验,觉得用课件演示实验不但简单,现象又明显,但却忽略了模拟实验并不能真实完整地展示现象发生的过程,而且也阻碍了学生动手操作能力的提高。最后,也有些教师实验教学模式呆板,学生只是根据教师讲解的步骤来进行机械式操作,导致实验效果并不理想。
二、围绕“轻负高质”优化科学实验教学
根据目前科学实验教学中存在的一些问题,笔者认为科学实验教学的优化可以从以下几点着手。
1.改变教师旧观念,唤起学生学习的欲望
《义务教育科学课程标准》指出:“科学课程的核心理念是提高每一个学生的科学素养,科学课程为学生未来的科学素养,科学课程要为学生未来的科学学习和终身发展奠定基础。”科学是一门以实验为基础的学科,实验是学习科学的基本方法,许多的科学规律都是通过实验总结出来的。科学实验形象生动,本身带有很强的趣味性,最能激发学生兴趣。所以,作为一名科学教师,我们应该充分利用学科的这种特性来吸引学生的眼球,多做科学实验,学生能自己动手做的大胆放手让学生完成,需要教师演示的实验尽量演示,实在不能演示的再借助多媒体教学,以视频的形式展现。当学生心里想上科学课了,那么科学有关的内容学生就想了解,才会去了
解,才能更好地了解。
因此科学教师必须转变观念,充分认识到实验教学是科学教学的一个重要环节,改变“做实验不如讲实验”“讲实验不如背实验”的荒唐观念,优化实验教学,实现“轻负高质”。
2.做好实验前准备,增加学生成功的体验
在科学课中,尤其是科学实验课,课前需要做足准备工作,否则会影响实验教学。课前实验仪器的准备、可能出现的实验现象预测、需要改进的地方,都要在课前做好充分准备,这样才能保证课堂上实验的成功进行。如,教学“植物的茎和物质运输”一节时,课本上用的是普通的枝条,这个实验看似简单,但有时会由于枝条或者其他因素的缘故,导致水分和无机盐的运输部位看得不是很清楚。
但如果用黄豆芽来代替枝条,现象会更明显。因为黄豆芽是透明的,不用横切开枝条,即可发现幼茎的中央只有一条细小的浅粉红色线。而且把黄豆芽做成切片,放在显微镜下观察,现象更明显。实验改进后基本上所有学生都能够观察到明显的现象。
课前的充分准备不仅提高了科学实验的教学效果,也能使更多的学生见证实验结果的成功,增强了教学内容的说服力,增加了学生成功的体验,为更好地学习科学、做好科学实验提供了动力,让科学学习“轻负高质”。
3.挖掘实验探究点,培养学生探究的意识
著名的教育家叶圣陶先生说:“教,是为了不教。”学生学习不能只是单纯地掌握知识,更重要的是要掌握获取知识的方法。“授人以鱼,不如授人以渔。”这就要求我们要让学生参与到获取知识的过程中来,形成自主探究的意识。因而在实验教学中,我们需要充分挖掘实验中的探究点,将验证性实验和演示实验尽可能改
为探究性实验,留给学生足够的空间和时间来思考问题。
比如,在“酸的性质”内容教学中,教材直接采用演示实验的方法,来说明酸能与哪些物质反应,生成什么物质。其实这个验证性实验,我们可以把它改为探究性实验,让学生自己去探究不同种类的物质与酸能否反应,探索出生成的物质是什么,并自己动手实验来进行检验假设是否正确,从而最终确定酸的性质。这样的设计,能让学生充分发挥自主探究精神来研究酸的一些性质,对酸的相关知识也能有进一步的理解。
实验是科学教学的重要组成,它能满足学生认知的需要以及探究的心理,能让学生主动参与到科学探究的过程中来,从提出问题、建立假设、设计实验方案、收集事实与证据来进行实验探究,从而亲身经历发现问题、提出问题到解决问题的全过程。学生能够在这样的实验过程中得到观察能力、动手能力、思维创造能力的提高,加深对科学知识的理解,从而提高科学素养,最终实现“轻负高质”。
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一、生物实验教学中培养学生思维方法存在的问题
目前中学生物实验中,教师对学生思维方法的培养上存在一些问题。一方面,教师给予学生过多过细的指导,学生缺少探索、自由发展的情境,不利于发展学生的探究能力,更不利于学生应对当今的高考模式;另一方面,学生不能使知识成为解决实际问题的思维方法。在实验课上,常常反映出理论归理论,不能有效地把所学的理论彼此联系,灵活地应用于实验,不能使知识成为一种动态的知识。鉴于以上出现的问题,我们每一个高中生物教师都应该转变思路,重视实验教学中的思维方法与实验设计训练。
二、生物实验教学中学生思维方法与探究能力的培养
1.重视经典实验的教学,让学生学会科学实验的思维方法。大多数的生物概念、原理和规律都是建立在实验基础上的。我们应仔细分析书中的经典实验,比如演示实验(渗透作用实验装置)、模拟实验(基因的分离定律)、验证实验(植物细胞质壁分离和复原实验)、杂交实验(孟德尔豌豆杂交实验)、探究实验(生长素发现实验)等,同时引导学生学习经典实验设计的技巧、科学的研究方法(观察实验——提出问题——作出假设——反复实验——验证实验——形成规律)。严谨的、实事求是的科学态度和持之以恒的科学精神,有助于培养学生建立科学实验的思维方法。例如“孟德尔的基因分离定律研究”成功的原因在于:实验材料选择适当;有科学的实验设计程序(假说—演绎法);有科学的研究方法(先研究1对相对性状,再研究多对相对性状)及统计方法(观察子代性状分离现象,统计每一种子代数目)等。
2.开放实验室,让学生边动手边领悟实验的各个关键环节。课本中的实验和其他知识点一样是基础知识、基本能力的载体,在最近几年的生物高考题中也有意识地强调这一点。因此,在高三复习中,我们应尽量让学生亲自动手做实验,将《考试说明》中所列的实验从实验目的、原理、方法和操作步骤等方面进行综合分析,掌握相关的操作方法和技能,并能综合运用其解决问题。
例如,2011年江苏高考第10题(题目略)。本题考查的是书本实验的综合,涉及用显微镜观察多种多样的细胞、检测生物组织中的脂肪、观察植物细胞的质壁分离和复原。这道题的关键在于把握题干中的“直接”二字。在光镜下可看到的对象有较大的如液泡;本身有颜色的,如叶绿体;或者经特殊染色的,如染色体、线粒体、脂肪。B项中的花生子叶和C项中的线粒体因未作染色,所以不可见;D项中的紫色洋葱鳞片叶外表皮细胞内体积相对较大的紫色液泡,占据了很大的视野,因而也不易观察到细胞核。要想能正确地解答此类题,教师要引导学生对教材中的基本实验有一个清楚的认识,尝试从实验情境的角度来分析确认相关描述的准确性。如果我们在平时的教学中让学生亲自动手做实验,那学生的解题能力就会大大提高。正如一位专家所讲:“不做学生不知,老师也未必知。”
3.借助实验思维进行试题分析,提高学生解决问题的能力。在平时的教学中,我们引导学生进行题目分析时,一方面要让学生借助实验思维,排除干扰信息,提高解决问题的能力;另一方面让学生借助实验思维,依据实验目的,提高表达能力及归纳、比较、推理等逻辑思维能力。
例如,2011年江苏高考第31题(题目略)。本题中对怎么操作交代得很清楚,为什么要这样操作,还要注意什么问题,则需要考生在本题的情境下作出仔细的分析和推理,学生只有具备较强的思维能力,才能很好地解答本题。2011年江苏卷28、30、31三大题均为实验分析题,有各自的情境,提供信息的渠道丰富,问题的角度也有所不同,但都很强烈地传递了一个信号——重视生物实验思维分析,重视学生实验探究能力的考查。因此,我们在平时的教学中一定要充分意识到实验题的重要性,训练学生解答实验题的思维能力。
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1.一味追求实验探究的固定模式
在探究实验教学中,探究的过程一般有7个步骤:提出问题,猜想与假设,制订计划和设计实验,进行实验并搜集证据,分析论证,交流合作,得出结论。我们教师无论做什么探究实验都是一成不变,按部就班地做下来。可以说,一些课堂上所谓的探究实验教学,仅仅是为了探究而探究,为了改革而改革,使探究走向模式化和程序化。
有这么一种情况,无论是随堂课,还是市级公开课、示范课,教师都会开探究实验教学,而且形式一定是以“小组合作、自主探究”为模式的四人一组。难道我们做探究实验就是把学生分成几组,然后7个探究步骤下来?是教师的思维太狭隘了,教师也应该有创新精神,根据内容的难易,采取不同的方式进行教学。教师还应该重视学生的实验教学,努力给学生创造动手的机会,不要让学生只会“讲实验”“背实验”。应引发学生对探究实验的兴趣,孔子云:“知之者不如好之者,好之者不如乐之者。”要让学生真正体会到实验创新的乐趣所在。
2.多媒体技术制约实验教学
多媒体技术的发展为我们的实验教学提供了丰富多彩的演示手段和方式。多媒体技术能够完整地展示整个实验过程,对一些实验教学起到事半功倍的作用。但是有些教师运用多媒体手段模拟实验时,加上绚丽的画面、动态的图片、动听的背景音乐,结果大量的次要因素冲淡了实验教学这个主题。学生的兴趣倒是有了,但他们的兴趣不在实验上,而在画面之间。整堂课看起来学习气氛很好,但是效果却一点也没有。
在实验教学过程中,许多教师遇到实验操作麻烦,实验过程复杂,或者实验现象不明显等问题,就采用FLASH软件模拟实验过程,或者观看实验录像。长期下来,教师和学生的实际动手能力就会慢慢消退,从而失去实验中“过程”的重要意义。俗话说:“百闻不如一见,百见不如一练。”动手实验时,学生由旁观者变为实践者,教学效果远比观看实验好。
与真实实验相比,虚拟实验处在人为的,预设的程序下,不可能出现实验“异常”,限制了学生的思维,扼制了学生的想象力和创造力。如果实验中的“异常”与学生的认知发生冲突,则可以引发学生进一步探究。因此,多媒体技术在科学实验中只是起到辅助的作用,不能喧宾夺主。做一些简单的实验时,教师最好能亲自动手;一些效果不好的实验,我们可以放在实物投影仪下进行操作,让学生观察得更清楚。
3.实验教学为了突出实验效果,进行人为“作假”
教材中有些实验现象不够明显、效果不够理想。部分教师没有去分析其原因,而是自己去改变一些实验的材料或者增加一些东西,让实验的效果更加明显。这显然违背了我们实验的真实性。我们教师不是魔术师,实验教学不是只注重实验的结果,而是应该去找实验失败的原因,是实验材料过期无用了,还是实验过程中出现了一些小纰漏。教师恰好可以和学生去探讨实验为什么会失败,为什么会出现这样的情况,我们应该注意哪些方面,下次实验我们应该如何去做等问题。同时可以趁这个机会教育学生,科学家的科学理论成果都是从一次次失败的实验中总结出来的。我们教师可能怕实验失败再去分析,会花大量的时间,课堂的内容就不能按计划完成。教师要知道,除了教会学生这些科学知识,更应该要培养学生的科学思维、科学态度和科学精神等方面的科学素养。
4.回避一些危险实验
初中科学实验中,经常会接触一些有毒、有腐蚀性的物质。有些实验若操作不当会引起燃烧、爆炸等事故。在课堂上,有些教师怕自己要承担责任,不去操作这些他们认为存在危险性的实验;也有些教师以“安全起见”为借口过分渲染实验的危险性,结果使学生缩手缩脚,失去了冒险和探索的精神。其实这些所谓“危险”实验,即使出现意外也都是在可控制范围之内的。教师在实验教学中要以实事求是的态度多鼓励学生进行动手操作,才有利于在实验过程中培养学生的科学素养意识、探索精神和探究能力。
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