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实验操作和实践活动是开启科学这门学科的两把钥匙,是教师、学生、文本之间的联系纽带,是学生探究科学获得新知识的重要途径,这一新理念如今早已被广大教师所接受并积极实践着。但是,仔细观察、研究、反思我们的实验教学却不难发现:由于受传统教学思路的影响,实验设计基本都是套用教材上的,而没有深入去思考“为什么要这样做?”“有无其他方法改进?”等问题。如果我们在实验教学的过程中能够对实验器材和实验方法作一些改进,课堂演示实验教学将会变得更加有效。下面,我就谈谈自己对实验教学的改进措施。
1.巧设实验方法,增加实验趣味性
“研究空气的成分”为苏教版科学四年级上册第一单元的一个教学内容,传统的实验方法是把蜡烛固定在一块玻璃片上,放进有水的水槽中,点燃蜡烛,然后用去掉底的饮料瓶罩上,再立即盖上瓶盖拧紧。这时,饮料瓶内的水会慢慢上升。当做完这个实验反馈交流时,有一个学生说:水槽内的水面下降,才使饮料瓶内的水面看起来高了。这种看法虽有一定的道理,但是不全面。如何才能激起学生的探究兴趣?如何才能让学生对实验有更正确深刻的认识呢?我对实验器材和实验方法作了一些调整。
取一个平底的蒸发皿,中间固定一支蜡烛,在蒸发皿中加入少量的水,点燃蜡烛,然后把一个烧杯罩在蜡烛上,这时,蒸发皿中的水“吱”的一声被全被吸到了烧杯中,学生的注意力一下子都被吸引住了:为什么水会被吸到烧杯里去?水吸进去跟蜡烛燃烧有关系吗?……一连串的问题,伴随着有趣的实验现象而产生,学生的探究活动也就从这里开始了。
2.重组实验材料,增强实验效果
“毛细现象”为苏教版科学三年级上册《神奇的水》中的一个教学内容,教材提供的实验材料和实验方法为:烧杯中放进半杯红水,把纸巾(或棉布条)的一端浸到红水中,红水会沿着纸巾往上爬。我认为,这样的实验过程存在着一定的局限性。其一:纸巾的一端浸到红水中,红水往上爬的速度很快(仅有1—2秒钟的时间),部分观察不仔细的同学来不及看清楚這个过程。演示完这个实验,我向学生提问:“红水为什么会往上爬?”有一个学生这样答:“因为老师把纸巾条浸到红水中后又往上拉一些,所以,水面上这一截纸巾也被红水沾湿了。”因为纸巾产生毛细现象的速度太快,有的同学根本没看清楚,才会造成这样的错觉,而常规手段也无法调控红水往上爬的速度。其二:在探究能产生毛细现象的材料的特点时,学生一般不易发现纸巾上的小孔。因为这些小孔很小,肉眼几乎看不清楚,要用放大镜才能看清。我查看了本学期三(4)班这一课的分组实验记录,11小组同学只有1小组同学认为产生毛细现象跟材料上的小孔有关。针对这种情况,我对实验材料和实验方法作了重组和调整,取得了比较好的效果。
用三块2.5×10厘米的玻璃片(如果没有这种规格的玻璃片,也可以用载玻片代替),其中两块用一个橡皮筋圈捆绑在一起,捆绑的方法是先把一条橡皮筋放在两块玻璃中间(距离一端0.5厘米),然后把两块玻璃绕紧,不让其松开。
在进行演示实验时,先把一块玻璃放到装有红水的蒸发皿中(红水高度2厘米),让学生观察红水会不会往上爬;然后把绕有橡皮筋的两块玻璃放到装有红水的蒸发皿中(有橡皮筋的一端向下),让学生观察发生的现象。由于两块玻璃之间有空隙,而且空隙是下面大上面小,红水会沿着缝隙慢慢往上爬(持续时间5—10秒),甚至会一直爬到玻璃片的顶端。
这种实验方法材料易得,操作简单。同传统的实验方法相比,有两个优势。其一,红水在两块玻璃片之间的缝隙往上爬的速度比较慢,玻璃又是透明的,学生容易看清楚这个过程。其二,红水不会沿着一块玻璃往上爬,而能沿着两块玻璃之间的缝隙往上爬,学生易于将这两个实验现象作对比,从而找到产生毛细现象的原因——两块玻璃之间有空隙,水能沿着物体间的空隙往上爬。
3.自制实验仪器,放大实验现象
“热胀冷缩”为苏教版科学四年级上册第二单元的一个教学内容,传统的实验仪器是一个铜球和一个中间有孔的铁片,实验过程是先把铜球穿过铁片中的圆孔,铜球可以穿过去,接下来把铜球放在酒精灯上加热一段时间,再把铜球放到铁片中间的圆孔中,铜球就穿不过去,以此证明铜受热后会膨胀。
采用这样的实验方法,铜球加热需要10—15分钟,这对于一节课宝贵的40分钟来说已经相当漫长,学生在等待实验结果的过程中可能会分散注意力,更为重要的是,铜球到底膨胀了多少?是一下子膨胀的,还是慢慢膨胀的?学生无法体验到这个过程。针对这种情况,我自制了一套实验仪器。
这个仪器的底座为一块铁板,左右各有一个支架,右边的支架上固定一个刻度盘和一根指针,两个支架中间是一根铜棒,铜棒穿在滑环中间,一头顶着左边的支架,一头顶着右边的指针,当用酒精灯给铜棒加热的时候,铜棒就会推动指针转动。
这个实验仪器同传统的实验相比较,具有很大的优势:它可以节约实验时间,可以演示出铜棒的膨胀过程,可以量化实验结果,更加有助于学生体验物体热胀冷缩的性质。
实验教学的成效直接决定着科学课堂教学的效率,提高小学科学课堂教学有效性的途径还有很多,我们的实验教学要立足于学生的实际,促进学生最优化地、可持续性地发展。许纪霖教授说过:“我改变不了这个世界,但我可以改变我的课堂。”小学科学教师要努力思考,不断创新,才能切实提高科学实验教学的有效性。
1.巧设实验方法,增加实验趣味性
“研究空气的成分”为苏教版科学四年级上册第一单元的一个教学内容,传统的实验方法是把蜡烛固定在一块玻璃片上,放进有水的水槽中,点燃蜡烛,然后用去掉底的饮料瓶罩上,再立即盖上瓶盖拧紧。这时,饮料瓶内的水会慢慢上升。当做完这个实验反馈交流时,有一个学生说:水槽内的水面下降,才使饮料瓶内的水面看起来高了。这种看法虽有一定的道理,但是不全面。如何才能激起学生的探究兴趣?如何才能让学生对实验有更正确深刻的认识呢?我对实验器材和实验方法作了一些调整。
取一个平底的蒸发皿,中间固定一支蜡烛,在蒸发皿中加入少量的水,点燃蜡烛,然后把一个烧杯罩在蜡烛上,这时,蒸发皿中的水“吱”的一声被全被吸到了烧杯中,学生的注意力一下子都被吸引住了:为什么水会被吸到烧杯里去?水吸进去跟蜡烛燃烧有关系吗?……一连串的问题,伴随着有趣的实验现象而产生,学生的探究活动也就从这里开始了。
2.重组实验材料,增强实验效果
“毛细现象”为苏教版科学三年级上册《神奇的水》中的一个教学内容,教材提供的实验材料和实验方法为:烧杯中放进半杯红水,把纸巾(或棉布条)的一端浸到红水中,红水会沿着纸巾往上爬。我认为,这样的实验过程存在着一定的局限性。其一:纸巾的一端浸到红水中,红水往上爬的速度很快(仅有1—2秒钟的时间),部分观察不仔细的同学来不及看清楚這个过程。演示完这个实验,我向学生提问:“红水为什么会往上爬?”有一个学生这样答:“因为老师把纸巾条浸到红水中后又往上拉一些,所以,水面上这一截纸巾也被红水沾湿了。”因为纸巾产生毛细现象的速度太快,有的同学根本没看清楚,才会造成这样的错觉,而常规手段也无法调控红水往上爬的速度。其二:在探究能产生毛细现象的材料的特点时,学生一般不易发现纸巾上的小孔。因为这些小孔很小,肉眼几乎看不清楚,要用放大镜才能看清。我查看了本学期三(4)班这一课的分组实验记录,11小组同学只有1小组同学认为产生毛细现象跟材料上的小孔有关。针对这种情况,我对实验材料和实验方法作了重组和调整,取得了比较好的效果。
用三块2.5×10厘米的玻璃片(如果没有这种规格的玻璃片,也可以用载玻片代替),其中两块用一个橡皮筋圈捆绑在一起,捆绑的方法是先把一条橡皮筋放在两块玻璃中间(距离一端0.5厘米),然后把两块玻璃绕紧,不让其松开。
在进行演示实验时,先把一块玻璃放到装有红水的蒸发皿中(红水高度2厘米),让学生观察红水会不会往上爬;然后把绕有橡皮筋的两块玻璃放到装有红水的蒸发皿中(有橡皮筋的一端向下),让学生观察发生的现象。由于两块玻璃之间有空隙,而且空隙是下面大上面小,红水会沿着缝隙慢慢往上爬(持续时间5—10秒),甚至会一直爬到玻璃片的顶端。
这种实验方法材料易得,操作简单。同传统的实验方法相比,有两个优势。其一,红水在两块玻璃片之间的缝隙往上爬的速度比较慢,玻璃又是透明的,学生容易看清楚这个过程。其二,红水不会沿着一块玻璃往上爬,而能沿着两块玻璃之间的缝隙往上爬,学生易于将这两个实验现象作对比,从而找到产生毛细现象的原因——两块玻璃之间有空隙,水能沿着物体间的空隙往上爬。
3.自制实验仪器,放大实验现象
“热胀冷缩”为苏教版科学四年级上册第二单元的一个教学内容,传统的实验仪器是一个铜球和一个中间有孔的铁片,实验过程是先把铜球穿过铁片中的圆孔,铜球可以穿过去,接下来把铜球放在酒精灯上加热一段时间,再把铜球放到铁片中间的圆孔中,铜球就穿不过去,以此证明铜受热后会膨胀。
采用这样的实验方法,铜球加热需要10—15分钟,这对于一节课宝贵的40分钟来说已经相当漫长,学生在等待实验结果的过程中可能会分散注意力,更为重要的是,铜球到底膨胀了多少?是一下子膨胀的,还是慢慢膨胀的?学生无法体验到这个过程。针对这种情况,我自制了一套实验仪器。
这个仪器的底座为一块铁板,左右各有一个支架,右边的支架上固定一个刻度盘和一根指针,两个支架中间是一根铜棒,铜棒穿在滑环中间,一头顶着左边的支架,一头顶着右边的指针,当用酒精灯给铜棒加热的时候,铜棒就会推动指针转动。
这个实验仪器同传统的实验相比较,具有很大的优势:它可以节约实验时间,可以演示出铜棒的膨胀过程,可以量化实验结果,更加有助于学生体验物体热胀冷缩的性质。
实验教学的成效直接决定着科学课堂教学的效率,提高小学科学课堂教学有效性的途径还有很多,我们的实验教学要立足于学生的实际,促进学生最优化地、可持续性地发展。许纪霖教授说过:“我改变不了这个世界,但我可以改变我的课堂。”小学科学教师要努力思考,不断创新,才能切实提高科学实验教学的有效性。