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1、挖掘身边的资源 进行科学探究性实验教学的策略研究利通区第十二小学刘乐涯【摘 要】小学科学是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，是一门以实验为基础的综合学科。实验教学在小学科学课的学习中发挥着无可替代的作用，它具有激趣性、引探性、开放性、实践性、高效性、创新性。因此，如何在科学教学中，加强并改进实验教学，无疑是培养学生探究能力、创新能力的最好途径。本文结合小学科学的学科特色和学生的身心发展特点，如何挖掘身边的资源？如何进行科学实验教学的创新？从而提高科学实验教学的质量，谈谈个人的一些做法。希望本文能对小学科学教师在实际的教学中提供一点借鉴。一、把握科学学科的特点和学生的身心发展特点1、小学科
2、学是纲要中规定的在小学开设的一门综合性课程，是“以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程” 。小学科学十分注重学生的亲身经历、主动探究，获取第一手资料，十分强调直接经验的获得。但是在生命世界、物质世界、地球与宇宙三大领域的科学知识中，许多的现象、原理、规律是我们看不见的，凭借传统的教学又难以讲清。如：通过可视化的模拟学生就很容易理解雨、雪的形成过程。事实上，学生越是不知道不理解，就越迫切地想探究明白。正如学记中指出的那样“当其可之谓时”，在学生想知道，而又不能直接地通过直观感知获得的时候，就可以运用实验或观察帮助学生进行间接的“亲历”。这样的教学无论是在科学知识的获得、情感的体验以及态度与价值观的培
3、养方面都是一个有益的探索。2、小学教育阶段是儿童心理发展的一个重大的转折时期，这个时期的儿童“开始进入学校从事正规的有系统的学习”，学习逐步成为他们的主导活动；他们“逐步掌握书面言语”，思维逐步由形象思维向抽象逻辑思维过渡；他们开始“有意识的参加集体生活”。他们的生理和心理发展具有不平衡性、顺序性、阶段性和差异性，心理学家皮亚杰更是在此基础上提出了认知发展阶段论。有效的学习必须考虑到儿童的身心发展特点，循序渐进。儿童“对周围世界有着强烈的好奇心和探究欲望，他们乐于动手操作具体形象的物体，这一时期是培养科学兴趣、体验科学过程、发展科学精神的重要时期”。他们的思维“仍然是直接与感性经验相联系的，仍
4、然具有很大成分的具体形象性”。因而在教学方法上就应该以直观、形象的教学方法为主，同时也应注意教学即要符合儿童的接受能力，又要促进儿童的进一步发展。二、挖掘身边的资源，进行小学科学探究性实验教学俗话说：巧妇难为无米之炊。充足的实验材料是自主操作实验的必要条件。在实际的教学中，受到条件的限制，会出现人多，器材少，实验难操作，难理解等问题。实验材料的缺乏，势必会影响学生自主实验能力的发展，这就要求教师创造性地利用身边的资源。1、实验材料的准备改教师个体搜集为师生共同准备。收集材料的过程本身就是学生学习科学的过程。因此，实验教学中，教师千万不要“好心”地剥夺学生的权力，独立完成搜集材料的任务，而应积极
5、鼓励和引导学生共同收集 “有结构的实验材料”。如在教学点亮我的小灯泡这一课时，学具袋里的器材质量不好，仪器室的器材大多生锈，导致电路接触不好，实验现象不明显，甚至产生误解。我打破以往的做法，采取学生自己先准备，教师再“填空”配合的方法，让学生在课前以小组的形式自己搜集器材（电线、小灯泡、开关、电池等），在上课时展示。我发现学生准备的材料不仅齐全，而且种类多，为充分地认识元件提供了有利条件。如：电线、小灯炮就有几种不同的型号，甚至有的开关、灯座是自制的，电池也有大有小。实验中，课堂气氛热烈，学生思维活跃，探索热情高涨。师生共同创造实验资源。如为了研究植物的特性，我们利用校园自然环境，给植物挂牌，
6、让学生上网和到阅览室查找植物的资料。每人带一盆喜欢的花草，建立植物园，分班、分组进行管理，比一比哪个班的花草管理得好。并且要求每人收集自己喜欢的植物的有关资料（生长特点、种植方法、注意事项），定期交流、汇报。所有学生在整个过程中，通过展示交流，潜移默化地掌握了植物有关的知识，体验到了成功的乐趣。替换实验材料课本中有的实验时间长，课堂上不能完成；有的实验学生难以操作，所以可创造性地用其它方法代替。自然课有些实验，如三年级的溶解，要求学生分组实验时完成盐、高锰酸钾、砂、小苏打、纯碱、白糖、碎石子、石膏、面粉等九种物质在水中的溶解实验，每组需要九个烧杯，这是现有实验装备所无法解决的。如果做一种物质的
7、溶解实验后换一次水，那么实验室内将会是倒水、装水的学生来往穿梭，乱成一片，实验根本无法进行。不溶解的需要观察一段时间，才能看出实验现象，不能一下子就倒掉。为了解决上述矛盾，我布置学生每人带两个一次性塑料杯，这就解决了分组实验仪器的不足，保证了分组实验的顺利进行。2、改装实验装置自制实验装置。固体热胀冷缩实验一向被列为教师的演示实验，在实验过程中往往会产生以下现象：由于铜球体积较大，所以在铜球加热时所需时间较长（15分钟左右）；在铜球加热的过程中学生不能主动参与，导致学生学习兴趣不高，制约了学生探究心理的发展。为此我改进了实验的装置，取得了较好的教学效果，具体制作方法如下：用直径为1mm，长为2
8、0cm的护套线，剥去一端塑料护套，长约10cm，把铜丝按玻璃弹子大小围成一个圆，扎紧固定，圆与塑料护套距离2cm。学生做实验时可先用铜环套一套玻璃弹珠（通不过），在酒精灯（或蜡烛）上加热铜(铜环受热膨胀) 铜环再套一下玻璃弹珠（通过）。这样的实验装置教师制作方便，学生能做到人人参与，学习兴趣高，缩短了实验所需的时间，实验效果好。改装实验装置。溶解单元的过滤实验，要求用上漏斗、滤纸、铁架台。实验装置如图。实验的难点在于“两低三靠”（玻璃棒低于三层滤纸边缘，滤液低于滤纸边缘，漏斗尖嘴紧贴烧杯内壁，滤纸紧贴漏斗壁，烧杯尖嘴紧靠玻璃棒）的教学。学生在操作这个实验中，尽管反复强调了，但还是常有学生不小心
9、将铁架台上小铁环碰到烧杯，且用玻璃棒一端斜指三层滤纸边缘时，漏斗也不是很稳定，使尖嘴不能按要求紧贴烧杯壁。使学生不能放手实验，因此时间也拉得比较长，影响实验效率。经过实践，我用广口瓶代替铁架台和铁环，用筷子代替玻璃棒，直接将漏斗置于广口瓶上，如图：比起置于铁环上要稳定得多，漏斗尖嘴虽然没有紧靠瓶壁，但液体并不会因此溅出来，实验操作简化了，学生可以放开手脚进行实验观察，思维更活跃，更投入。这样改装实验学生操作容易，成功率高。3、课堂实验延伸、拓展为课外实验科学课程标准指出“课外活动是科学教育中不可缺少的重要阵地，他有着课堂教学无法替代的重要作用”。课外的教学活动可以补充课堂教学的不足，有些探究和
10、实践活动是课堂教学中无法实施的，与其在课内“纸上谈兵”，不如给予学生充分的时间和空间到课外去“真枪实干”。如：在上 蚯蚓一课时，学生在观察了蚯蚓的外部形态、蚯蚓的运动、了解蚯蚓的生活环境以后，我发现学生对蚯蚓是怎样再生的问题很感兴趣，于是，我分给学生每人五六条蚯蚓，让学生课外进行实验：将蚯蚓一分为二，看蚯蚓是怎样再生的，要求学生记录自己是怎样切的，观察切断的两段结果怎样？课外学生自主实验，经过一段时间的认真观察，发现了蚯蚓再生的秘密：切断的两段，并不是都能再生，其中一段能再生，另一段却腐烂了；并且发现切口处长出嫩粉色的身体；特别感到惊喜的是学生竟然发现在第1520节之间切断效果最好。三、多法并
11、用，提高小学科学探究性实验的效果1、创设情景，激发学生的探究兴趣 小学生的兴趣与爱好，对于人的一生都有深远的影响，小学科学探究性教学是引导儿童热爱科学的有效途径，小学生本来就好奇好动，这些实验对他们最具有吸引力和凝聚力。例如在教三年级科学下册12课让灯亮起来，课堂上要做的第一个实验，用导线连接电路，叫小灯泡亮起来，为了一开始就激发学生对该实验的兴趣我就给学生打谜语“世上千万家，都有这种瓜，两根藤儿牵，夜夜开新花”给同学们猜，同学们各种意见交流、启发、磨石、碰撞，最后绝大多数同学都举起手，异口同声地说是“电灯”。这个谜语既唤起了学生对黑夜中明灯的回忆，又点出灯的特点是“两根藤儿牵”为下面做实验起
12、着提示作用。两根藤儿向何处牵，灯才亮呢？然后利用多媒体演示电灯发光、台灯发光、受电发光、节日彩灯发光、交通信号灯发光-我们生活中有各种电灯，灯可以照明，可以使我们的夜晚变得绚丽多彩，利用多媒体演示实验材料，同学们你能利用上面的实验材料使小灯泡亮起来吗？能有几种方法，怎样联不发光？现在同学们开始做，同学们都兴致勃勃，动手做起了实验，这样既活跃了气氛，又增加了同学们自由探究的空间，并且有利于培养学生的逆向思维能力。2、培养学生类比和推理科学探究方法，培养学生创新技能 在讲三年级科学上册认识空气中，我采用类比和推理的科学探究方法，收到了很好的效果，我们的生活中，每时每刻都离不开空气和水，同学们学习了
13、水的性质以后，发挥你们视觉、听觉、触觉、嗅觉和味觉作用，空气有什么性质？通过同学们类比和推理的方法找出空气和水的相同点：没有颜色、没有气味、没有味道，无形状透明的。既然水有一定的体积，占据空间，那么空气也和水一样占据空间吗？给学生造成一个悬念，你用什么证明空气占据空间，请同学们自己设计，选择多种方法，验证自己的猜想。有疑难的问题教师帮着同学们自己解决。提醒同学们做实验时注意安全。同学们的积极性被调动起来，第一种方法把注射器活塞拉到针筒中间，用左手食指堵住针状的小孔，将针筒直立，活塞上放一个重物，活塞还是落不下来。说明针筒里的空气占据空间，松开左手食指活塞便落下来。第二种方法，用带胶塞的漏斗塞住
14、锥形烧瓶的瓶口，往漏斗里倒水，水流不进烧瓶内，说明空气占据烧瓶内的空间，如果将胶塞与瓶口松动一下，水便流进烧瓶里。第三种方法玻璃杯下部用木棒固定好一团卫生纸，杯口向下压入有水的水槽内，再把杯子提出来检查，卫生纸没有湿润，说明杯内有空气并且占据空间，将玻璃杯在水中慢慢倾斜，有气泡从杯口冒出，杯内卫生纸湿润。第四种方法，把空塑料瓶拧紧，伸入装满水的水槽内，在水中把盖拧开，把玻璃杯装满水倒放水中，把塑料瓶瓶口对准倒置玻璃杯，挤压塑料瓶，把塑料瓶中的空气挤到玻璃杯内，玻璃杯中的水被挤出来，变成一个空杯子说明塑料瓶空气转移到玻璃杯里，并且占据空间，为以后排水集气法收集氧气埋下了伏笔。同学们利用四种方法证
15、明占据空间并且很顺利地完成了试验报告单，通过这次探究试验，使他们直接感受和体验到科学试验的乐趣，增强了学生探究兴趣和创造兴趣，培养了学生的探究意识，培养了学生的创新技能，为以后的试验教学做好铺垫。3、注意实验方案的改进，培养学生探究精神 科学实验设计是根据实验的目的，要求运用有关的知识和技能，对实验仪器，装置，步骤等所进行的一种设想和规划。科学实验特有的生动性，会使学生很感兴趣，但越来越多的验证性实验，会使他们很快会觉得枯燥乏味。新课程标准要求教师必须做好实验设计，改进实验方案，使实验教学跟探究学习融合起来，让学生受到科学方法，科学思维的训练，养成科学精神和科学品质，使学生对实验的观察发展成一
16、种持久、探究的兴趣。从而激发他们创新品质和思维。如在教学“在不同情况下，物体获得的太阳热是不一样”这一节时。传统的实验方法是教师先提出观察要求明确观察目的，然后指导学生分组做实验，让他们知道在不同情况下，物体获得的太阳热是不一样。4、运用科学探究的结论，解决生活中的实际问题。 在学习了让瘪的乒乓球鼓起来一课后，我给同学们讲了两个有趣的故事。第一个：世界上有一座著名的建筑物，是法国巴黎的艾菲尔铁塔，塔高300米，就是这座铁塔，一年之内要变化12厘米，是什么魔力使铁塔变化12厘米？一个同学站起来回答，铁塔在夏天温度高，铁塔要膨胀变长，在冬季，温度低，铁塔要收缩变短，夏天铁塔比冬天长12厘米，所以在修铁塔时，地基一定要牢固。第二个：1852年英国铺设了第一条铁路，为了铁轨牢固，政府下令把一根根钢轨焊在一起，整条铁路没有缝隙，结果这种铁轨到了夏天变得七扭八歪，左右弯曲，甚至有的地方向上拱起，到了冬季钢轨发生断裂，是什么魔
