自主實驗設(shè)計提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)
時間:2022-09-29 09:09:04
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“凡事預(yù)則立,不預(yù)則廢?!笨茖W(xué)探究也是如此:自主設(shè)計實驗,可以讓學(xué)生有目的地去探究、去分析、去總結(jié),能有效發(fā)展學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新思維。但許多教師總片面地認為實驗?zāi)芰褪遣僮髂芰?,在教學(xué)時,常常讓學(xué)生按照已有的設(shè)計機械地操作。學(xué)生對實驗的理解很淺顯,探究只停留在膚淺的表面,不能很好地找到科學(xué)規(guī)律。這種教學(xué)方式既不能培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計能力,又無法體現(xiàn)學(xué)生的主體地位。那我們?nèi)绾螏椭鷮W(xué)生提高實驗設(shè)計能力呢?
一、有的放矢——引導(dǎo)學(xué)生明確實驗?zāi)康?/p>
實驗?zāi)康氖菍W(xué)生設(shè)計科學(xué)實驗的出發(fā)點和最終目的,每個實驗都至少有一個目的,學(xué)生必須清楚自己要設(shè)計的實驗是為了解決什么問題。只有學(xué)生對實驗?zāi)康睦斫馔笍?對要研究的問題思考才會深。也就是說這個目的對后續(xù)的實驗操作、交流分析、討論總結(jié)等流程影響很大,學(xué)生對實驗?zāi)康牡慕馕鏊綄⒅苯佑绊懻麄€科學(xué)探究。學(xué)生在進行自主的實驗設(shè)計時,就能提出科學(xué)的問題,明確探究的內(nèi)容,理解實驗的目的。如在教學(xué)三年級的《蚯蚓》一課時,觀察蚯蚓部分,教師可以在探究活動前布置任務(wù)讓學(xué)生分辨蚯蚓的哪一端是口,哪一端是肛門。質(zhì)疑是最佳的學(xué)習(xí)動力,這個細致的問題是三年級學(xué)生有興趣、有疑惑的,也是他們急想解決的問題。這一任務(wù)的設(shè)置可以幫助學(xué)生更好地理解實驗?zāi)康模斓卦O(shè)計實驗方案,之后的實驗探究也會更加仔細。小學(xué)生為了證明自己對蚯蚓的相關(guān)猜測,必定會仔細探究蚯蚓的身體結(jié)構(gòu)、運動方式,等等。這樣了解實驗?zāi)康暮蟮淖灾髟O(shè)計,比簡簡單單的一句:“觀察蚯蚓外形并記錄”效果要好得多,學(xué)生在設(shè)計實驗證明蚯蚓哪一端是口、哪一端是肛門的過程中,始終處于要探究的問題情境之中。這種“扶”式教育,提高了學(xué)生的設(shè)計能力,也為后續(xù)實驗提供了思維基礎(chǔ)。
二、對癥下藥——引導(dǎo)學(xué)生選擇合適器材
“工欲善其事,必先利其器?!笨茖W(xué)探究需要充足的科學(xué)儀器和實驗材料,其教學(xué)效果也是由材料的多寡、是否適用決定的,合適的器材可以讓探究實驗事半功倍。引導(dǎo)學(xué)生在選擇器材上花心思,可以在思維上提示學(xué)生,讓他們更全面、更深入地思考實驗,理解實驗,這樣無形之中也就提高了學(xué)生的實驗設(shè)計能力。在學(xué)生周圍,有著許多的科學(xué)儀器和實驗材料,它們有的功能不同,適用范圍不一;有的功能相似,可以互相替換。小學(xué)生在設(shè)計實驗方案時必須考慮探究實驗的具體情況,進行科學(xué)合理的篩選。所選的科學(xué)儀器和實驗材料應(yīng)該是適用恰當(dāng)、能達成實驗?zāi)康牡?。簡單來說就是:學(xué)生要選擇盡量簡單的實驗材料,讓實驗效果盡量明顯。如在教學(xué)五年級《光是怎樣傳播的》時,證明光是沿直線傳播部分,“選擇哪些材料讓光傳播的實驗效果更大、更明顯?”“這個卡紙的實驗材料是不是比那個塑料板的實驗材料更簡單、更適用?”“改變了實驗材料是否也要相應(yīng)地改變光傳播的實驗設(shè)計?”……這一系列問題能激發(fā)小學(xué)生對光傳播實驗的理解。如果學(xué)生選擇用生活物品來進行實驗,如用吸管代替直彎管,用一次性塑料杯代替玻璃燒杯等,只要不影響探究實驗的效果,是很值得提倡的。因為這些“替代式”設(shè)計改變了原有教學(xué)的封閉狀態(tài),可以讓學(xué)生在家繼續(xù)探究,從而大大突破科學(xué)探究活動在時間和空間上的限制。
三、因材施教——引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計不同實驗
引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計不同的實驗方案,也就是說同一個科學(xué)問題我們教師要正視不同學(xué)生間的能力水平、經(jīng)驗愛好等各方面的差異,合理引導(dǎo)不同的學(xué)生,激發(fā)每一個學(xué)生進行設(shè)計的積極性,放手讓不同的學(xué)生設(shè)計出不同的實驗方案加以解決。這種自主實驗設(shè)計的教學(xué)要求學(xué)生有一定的設(shè)計基礎(chǔ),是培養(yǎng)不同學(xué)生實驗設(shè)計能力的有效方法。讓學(xué)生設(shè)計不同的實驗方案對小學(xué)生要求較高,為了更好地引導(dǎo)學(xué)生,教師首先要營造出一種和諧寬松的氛圍,讓學(xué)生善于思考,勇于發(fā)言。其次我們可以從學(xué)生已有的經(jīng)驗中尋找需要解決的問題。這些問題往往是學(xué)生迫切想知道答案,急于探究其中的奧秘。如在教學(xué)五年級《巖石會改變模樣嗎》一課時,探索巖石變化原因部分,我們可以先讓學(xué)生交流討論,猜測變化原因,明確實驗?zāi)康暮?,再自主設(shè)計方案來驗證之前的猜測。教師對學(xué)生的實驗設(shè)計不要加以干涉和限制,要鼓勵學(xué)生從不同的角度思考問題,找出解決問題的多種方案。這樣有一定生活經(jīng)驗的學(xué)生就會自己選擇巖石變化原因(冷熱、流水、植物、動物等)自主設(shè)計出難易程度不同的方案。通過這種初步的“模仿式”設(shè)計可以訓(xùn)練學(xué)生實驗設(shè)計的思維方式,體驗實驗設(shè)計的基本步驟,使學(xué)生初步形成實驗設(shè)計的基本思路,為實驗設(shè)計的可操作性、可成功性奠定良好的基礎(chǔ)。這種教學(xué)方式更注重學(xué)生設(shè)計能力培養(yǎng)的發(fā)展性、階段性,更適用于小學(xué)階段的學(xué)生。
總之,我們教師所要做的就是相信學(xué)生的能力,積極引導(dǎo),巧妙運用實驗設(shè)計,提升學(xué)生素養(yǎng)。讓我們所有的教師都來創(chuàng)設(shè)一片廣闊的探究天空,讓孩子們展開實驗設(shè)計的翅膀自由翱翔吧!
作者:許鵬鷹 單位:浙江省湖州市東林鎮(zhèn)東林小學(xué)