小学科学探究实验
摘要:课程改革的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神。科学学习要以探究为核心是,在教学中适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力,以探索性实验为载体可以培养小学生的科学研究能力,包括培养提出问题,建立假说能力;分析资料和解释数据的能力;设计方案和实施计划能力;分析能力以及推断和反思能力等。
关键词:探究性教学小学科学科学实验
科学探究,是学生积极主动地获取科学知识,认识和解决科学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、观察并记录实验现象、分析和解释实验现象、反思和评价、表达与交流等一系列探索历程,学生通过亲身经历与体验实验探究活动,激发科学学习的兴趣,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。科学探究是一种重要的学习方式,也是小学科学的主要内容,对发展学生的素养有不可替代的作用。
创新学习,旨在培养学生的创新精神、创新意识、创新思维、创新方法和技巧,使以学生为主的主体性得到真正体现,让学生时常有成功的体验,增强学习的兴趣,提高学习的效率。同时也培养学生求真务实的科学态度。
在科学的教学过程中,培养学生探究能力和创新能力的突破点可以通过科学探究来实现,变“验证性”为“探究性”,引导学生用自己的智慧发现、分析和解决问题。而科学实验是小学科学教学中培养学生科学研究能力和创新能力的一种重要载体。
1、创设融洽和谐的学习氛围为学生提供合作探究的条件
在合作探究的过程中,重新设计教室的环境,其中主要是座位的变更,座位设计成活动模块型,可以四人为一探究单元,四人自由组合,小组内经过讨论合理分工,一人主持实验探究的全过程,称为首席主持人;一人负责在小组探究过程中联系老师和其他小组成员,称为信息使者;一人负责记录写报告,称为书记员;一人负责汇报展示讲解小组成果,称为发言人;小组内四人分工,责任到人,成果归四个人共有。通过这种编排方式,增强学生交流的效果和质量,也使学生的竞争关系转变为互惠互利的合作关系,学生在这样的融洽和谐的环境中能自由地参与探究和创新,学习效果更佳。
2、为学生提供合理的探究课题[1]
由于小学生学习科学的时间较短,对科学知识的认识还不够深,因此探索性实验课题的确定要有可行性,宜建立在学生已有的知识基础和理论水平之上,使学生观察到实验现象后,经努力后能够确定问题的关键,能够用已有的理论基础提出几种可能的推断,并能通过科学实验进行验证。例如:设计种子发芽需要的条件的探究实验,蚯蚓对环境的选择的探究性实验。
3、创设问题情境,让学生参与探究
所谓创设问题情境,就是教师在教学内容和学生求知心理之间创设一种协调,把学生引入与所提问题有关的情境中,触发学生产生弄清未知事物的迫切愿望,诱发出探求性的思维活动,让学生对新知识产生浓厚的兴趣,启动学生思维的闸门,并培养学生对知识的探究能力和习惯。[2]
课例1:在对马铃薯在液体中的沉浮实验的教学过程中,巧设问题情境:将同一个马铃薯分别放在1号不知名的液体和2号不知名的液体中,学生观察实验现象发现,马铃薯在1号液体中是沉下去的,而在2号液体中是浮起来的,从而引起学生的疑问是什么原因引起的呢?激发学生进一步探究液体不一样之处,以及可采用哪些方法来比较两种液体。
在一堂课中,不仅在课的开始要创设问题情境,激发学生参与动机,而且还应在整堂课的教学过程中想方设法不断进行问题情境的创设,使学生处在问题情境中,从而始终保持认真、主动的态度和情绪,提高学生的学习情感。
4、利用探索性实验培养小学生设计方案和实施计划的能力
科学研究过程中,提出假说后,就要设计研究方案来检验自已的假说并执行有关的计划。研究方案的设计和实施涉及很多方面的因素:第一,研究方法的选定,即根据研究问题的性质和假说选择合适的研究方法,如实验法、调查法、观察统计法等;第二,研究步骤的具体化,包括所使用的适当设备、地点、操作过程、安全措施等;第三,变量的控制和设置对照,应当弄清计划中哪些变量是需要控制的、如何进行控制;第四,在实行中,进行系统地观察、精确地测量并收集和整理所获得的数据。小学科学教学中,在让学生了解科学研究的一般步骤的前提下,再给学生传授科学研究方案设计和实施中的一般程序。在这个基础上再有计划地选择一些探索性实验课题,让学生根据科学研究的一般步骤设计实验方案、执行实验操作计划,从而提高学生的科学研究能力。
课例2:探究绿豆种子发芽的条件,根据学生的生活经验,他们会提出需要水、阳光、适宜的温度、土壤、空气这些条件,确定研究的方法是实验法,紧接着制定相应的实验计划,重要的讨论如何控制对比实验的条件,例如探究空气对绿豆种子发芽的影响,采用什么方法控制对照组中的绿豆始终不接触到空气,这是实验的重点和难点,所以,通过这种方式可培养学生创新思维能力和锻炼他们的探究能力。实验进行的过程当中,学生进行持续的观察与记录。
5、利用探索性实验提高小学生分析资料和解释数据的能力[3]
科学研究过程中,会得到许多资料和数据,要对所得的资料和数据进行处理和分析,这个过程中会涉及:第一步,使用符号、图表等对资料进行分类和转换,很多数据和资料在最初时是分散的,通过转换和分类,才能明确数据和资料之间的关系。在处理过程中,往往需要使用数学工具来处理,包括用图、表、统计等数据处理方法,这样才能使得数据和资料能说明问题;第二步,在进行处理的基础上,根据资料和数据,确立因果关系;第三步,运用有关科学原理对资料和数据进行解释科学教学中,可通过一些实验课题,设置不同类型实验资料,让学生对实验现象和实验数据进行加工处理,把握定性的、定量的因果关系,寻找科学规律,培养分析资料和解释数据的能力。
6、利用探索性实验培养小学生分析推断和反思评价的能力
这个过程须涉及:第一,根据证据推出结论是一个复杂的过程,需要综合各种信息,同时又要基于已有的理论和经验;第二,假说与证据之间的关系有以上几种可能:证据支持假说——假说确定;证据部分支持假说——假说要进行修订;证据不支持假说——需要重新设定假说。确定是哪种关系需要批判性思维和逻辑性思维。第三,在验证假说的过程中,需对研究过程的可信度进行反思,
2. 如何做好小学科学实验探究的评价
教师的评价对学生有重大的影响,为了让教师的评价更好地激励学生,所以我们把赏识教育和教师评价相结合。每位教师根据学生的年龄特点,设计了不同的评价标志,比如发现星,笑脸娃娃等。 教师的评价不能只盯着学生知识与技能的理解,更要关注学生的情感与态度的形成和发展,用真诚的话语让学生感到教师的关爱,增进师生感情,发挥隐性
教育的效果。 二、评价方法多样化 评价体系伴随着课程改革的不断深入而发生着巨大的变化,改变了以往只重考试结果,比赛名次的单项评价方式,我们应本着“以人为本,促进个性的和谐发展”为评价标准。 在教学中,关注学生学业成绩的同时,更多的关注学生在学习过程中是否主动参与学习,是否浓厚的兴趣,是否去主动探索研究;关注学生创新精神和实践能力的发展。运用多元化评价方式,尊重个性差异,帮助学生建立自信,认识自我。 1、延续传统,作业评价 科学课上,除了生动有趣的实验,我们也要给学生一定的作业,留有拓展学习的空间,随时了解学生对课堂信息的接收情况。我们教师为学生提供一项任务,从学生完成作业的质量判断其有关水平与能力。作业从形式上可以分为书面和实践两种。 书面作业是指教师通过一项任务,学生当堂完成。教师可以通过现场观察完成作业的速度、质量与效果,评价其在某些方面的知识与能力。 实践作业指的是教师布置作业任务,学生从设计、实施到报告可以经过一段时间(从几天到几个星期),之间教师可以全程参与关注,并根据学生对指导的依赖性和表现,对其进行各方面的评价。 2、因材施教,综合评定 传统的评价方式只注重对学生学习结果的评价,而学习结果最终是以考试形式来检查的。综合素质的评价是在教学过程评价的基础上进行的一种综合能力的总结、考核、评价。教师对学生的综合能力的评价应该由以下3方面构成: (1)学生成绩评价 学业成绩是家长和学生最关注的。通常,我们是通过在期末阶段的测验来了解学生的学业成绩。通过测验对学生所学的知识进行比较全面的检测,进一步加强学生对科学概念的理解和对科学知识的巩固及运用。可以通过书面测验的形式来检测学生对科学实验的掌握操作情况。 (2)实践能力考核 当然,我们不可能通过一份试卷来评定学生的学习情况,包括他们在学习这门学科时的情感态度与价值观。特别是学生的实验能力更不能凭一次测验来检查,这就需要我们在学业成绩评价的基础上,还要实施实践能力考核。毋庸置疑,科学课中的实验能力的考核主要就是对学生动手实验能力的考核。我们可以对学生采用小组合作式考核和独立操作式考核。对于要实验操作的内容可以在起初就告诉全班同学,供学生自主选择实验 (3)创新精神培养 “创新是一个民族的灵魂”,实施素质教育的今天创新精神的培养是我们教育的一个新追求。在本课程实施中,在学生完成每项学习任务的时候,总会出现许多奇思妙想,又会去创造性地解决这些问题。我们要保护学生大胆的想象,激发他们的创新精神,在评价中我们都要给予充分的肯定。 例如:有一个学生在校园里发现了第一朵花儿开了;有同学发现了校园里第一只南飞的燕子,听到了春天里第一声蛙鸣;有些同学在观察叶片上有什么时,发觉不同的叶片上有不同的细纹(叶脉)„„这一件件一桩桩都记录在成长记录薄中,作为激励学生的第一手资料。 3、因势利导,赏识评价 在实验教学中,如果我们能对学生进行充满激励,充满人文关怀的“赏识性”评价语言,那么就有助于开启学生积极的学习心智,使学生产生愉悦的学习情绪,引发他们积极向上的学习动力,建立起足够的学习自信。 (1)语言评价 语言评价包括口头评价和书面评价两种。语言评价重在对学生完成学习任务的肯定、鼓励,教师要通过自己的语言评价给学生传递最直接、最快捷的信息反馈。而在我们的实验教学中使用频率最高、对学生影响最大的一种方式,就是口头评价。 一句简单的话,使孩子对科学学习和探究产生了兴趣,表现十分自信。为此,我们可以常常用“你真聪明!”“这个想法真有创意!”“你的思维很严谨!真像一个小科学家。”“试试看,也许我们就能成功!”等等,用这些带有丰富情感的语言,鼓励评价学生,张扬了学生的个性,使学生自由和谐的发展。 (2)非语言式评价 在重视语言性评价的同时,我们更应该重视非语言式评价。一个微笑,一个手势,一个眼神等等,这些无声的评价是发自内心的,将牵动着学生的心,这是一种被评价者最容易接受的评价形式,它可以起到此时无声胜有声的效果。 三、评价时机全程化 教师与学生接触最多的还是上课时间。抓住课堂实验教学时间与学生交流,评价的内容可以是多方面的,包括探究方法与过程,学生的情感态度价值观以及知识的理解与应用等。这些评价,渗透在每一个教学环节中的,虽然不一定可以完全被记录下来作为期末评定的依据,但对于学生而言,教师与同伴的信任与鼓励是难能可贵的,聚沙成塔,唯有在日常教学活动中的点滴积累,才能实现评价的真正价值,即“为学生的发展而进行评价”。 实验教学评价带给我们的思考 1、积极主动地学习评价理论。作为教育教学工作实践者首先就需要我们学习先进的理念。正确的理念可以指导我们的实践,并在实践中不断完善。 2、处理好评价中的三个关系。在三维目标中一般认为,知识目标容易进行教学评价,能力和情感价值观目标较难进行教学评价。 3、过程评价取代终结性评价。学生学习有一个过程,对学习过程中的情况要用动态生成的成长记录袋进行评价,对学生的最后学习效果要用综合成绩优良等级和总结性的评语进行评价。
总之,评价与教学同等重要,有时甚至比教学更具有艺术价值。合适的评价方式,能催人奋发向上,积极进取,学生能在你真诚的评价中求进步,促发展。通过合适的教学评价激起学生的主体参与性,让学生在实验中体验成功的喜悦,获得进取的力量,分享合作的和谐,发现生命的灿烂。
3. 小学科学主要有哪些类型的实验
小学科学是一门以实验为主的学科,据不完全统计,八册教材中共设置了三百多个的实验活动。通过这些实验活动的成功实施,可以提高学生的科学素养,进而帮助学生了解科学、认识世界。鉴于实验在小学科学中有着举足轻重的地位,因此非常有必要对不同类型的科学实验作一梳理,以帮助小学科学教师开展好实验教学。
科学实验根据不同的划分标准,有以下几种类型:
1实验的精确性和实验环境
1.1实验室实验
所谓实验室实验,是指在实验室内,通过各种实验仪器和设备,人为地控制或改变实验对象的状态和条件,来考察和研究实验对象的一种有目的、有计划的实践活动。
如科学五(上)“植物的根具有向水性”实验,就可归类为实验室实验。
具体的实验方法是,在实验室里放置一个透明的塑料盘子,再铺上几层吸水纸,然后把五粒刚发芽的绿豆成一条直线放在吸水纸上,并保持吸水纸一端湿润。三至五天后,学生就可以清楚地观察到绿豆的根都伸向有水的一端。
1.2自然态实验
所谓自然态实验,是指在研究对象处于自然环境中和自然状态下对其加以考察的一种实践活动。
如科学三(下)“种植黄豆”这一实验。为了让学生清楚地观察到黄豆发芽、生长、开花、结果、成熟的全过程,就需要指导学生在学校的种植园里,亲自栽种和观察黄豆,此实验就可归类为自然态实验。
2实验的直接目的
2.1探索性实验
所谓探索性实验,是指探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素关系的实验方法。
在小学科学中,纯粹的探索性实验较少,主要原因是这类实验有着一定的难度,小学生往往不具备这方面的探究能力。小学科学中出现的所谓探索性实验,从严格意义上讲,只不过实验结果对学生来说是通过自主探究而获得的。如“探索磁铁的性质”实验,学生通过对教师提供的磁铁和器材进行研究,进而发现磁铁的相关性质,就可以划归为探索性实验。又如“种植黄豆”实验,也可以归为探索性实验,因为在观察黄豆的生长过程中,学生会发现很多未曾知道的东西,如刚出土的子叶会变成绿色;豆苗一般出现十三片叶子后就会开花;豆苗茎上的叶是对称的;黄豆成熟后,如果把黄豆拔起来,会发现根部有细小的瘤,即根瘤菌。
2.2验证性实验
所谓验证性实验,是指对研究对象有一定了解,并形成了一定认识或提出了某种假说,为验证这种认识或假说是否正确而进行的实验。验证性实验大多是在理论分析之后为寻求实验验证时才使用。如科学五(上)“光是怎样传播的”一课中,为验证“光是沿直线传播”这一观点,可以用手电筒照射有着大小、位置相同的小孔的四张卡纸。第一次照射时,让四张卡纸排成一条直线;第二次照射时,让四张卡纸的排列不成一条直线。结果会发现,第一次实验中手电筒的光线能通过,第二次实验中手电筒的光线不能通过,从而验证光是沿直线传播这一观点。像验证“光是沿直线传播”这样一类的实验,就可划归为验证性实验。
3实验中质和量
3.1定性实验
所谓定性实验,是指判断研究对象具有哪些性质,并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某种因素是否存在,以及某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。定性实验是一种最基本的实验方法。一般来说,定性实验要解决的是“有或无”、“是与否”的问题。如,为证明土壤中有没有空气,实验者把土壤放入盛有水的烧杯中,结果发现有气泡冒出来,实验证明土壤中有空气;又如为了探索流水对岩石的作用,实验者把几块表面粗糙、有棱角的岩石放入盛有水的矿泉水瓶中剧烈晃动,结果发现岩石的表面变光滑,棱角被磨去,从而证明流水的作用和岩石被磨蚀之间存在某种关系。像上面这两个实验都可归为定性实验。
3.2定量实验
所谓定量实验,是指为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识,而对它们之间的数量关系所进行的探究,这种揭示各因素之间数量关系的实验称为定量实验。在定量实验中,测量是其重要的手段和方法。如科学五(上)“光与热”一课中,为探究“光的强弱与温度之间关系”,需用温度计分别测量一面镜子、两面镜子、三面镜子和四面镜子所反射的光斑的温度,再把光斑的强弱和相应的温度制成柱状图,就可以得出“光的强弱与温度之间存在什么关系。”这个实验就可以归为定量实验。
4实验在科学认识中的作用
4.1析因实验
所谓析因实验是为了寻找、探索影响某事物的发生和变化过程的主要原因而安排的一种实验。这种实验的特点是:“实验的结果是已知的,而影响实验结果的因素是未知的。”如科学五(上)“坚硬的岩石会改变模样吗”一课中,为“探索岩石变化的原因”实验就可归为析因实验。实验的目的是为探索“看起来十分坚硬的岩石,是什么力量使它们发生了变化?”这一问题。实验的方法是将烧热的岩石立即放入冷水中,反复几次后,发现岩石会破碎;将几块岩石放入装有水的矿泉水瓶内剧烈晃动后,发现岩石的表面变圆变光滑了;往纸杯内倒入石膏糊,撒入几粒豌豆,再倒入一些石膏糊,然后把结成块的石膏糊放入盛水的盘子中,几天后观察到豌豆因发芽把石膏胀裂了。由这三个实验的结论,就可解释岩石为什么会出现裂缝的原因。
4.2对照实验
所谓对照实验也叫对比实验,它是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。对照实验的具体操作方法是,先把实验对象分成两个或两个以上的相似组群,其中一个是实验组,另一个是对照组,作为比较的对象,然后,通过一定的实验步骤,在对照中判定实验组具有某种性质或受某种因素的影响。如科学五(上) “种子发芽实验(一)”一课中,为研究“绿豆种子发芽必须要有水吗?”这一问题,就可以通过设计一个对照实验来进行研究。实验中,要改变的条件是水,即让一组绿豆得到水,保持湿润,称为实验组;让另一组绿豆得不到水,保持干燥,称为对照组;不改变的条件是土壤、温度、空气、光照、绿豆等。几天后会发现,实验组绿豆发芽,对照组绿豆不发芽,从而得出绿豆发芽必须要有水。
4.3模拟实验
在科学实验中遇到因受客观条件限制而无法对某些自然现象进行直接试验时,人们便寻求间接试验的方法,如设计出与该自然现象或过程(称作原型)相似的模型,然后通过模型来间接地研究原型的规律性,这种实验方法称之为模拟实验。如科学五(上)“坚硬的岩石会改变模样吗”一课中,为研究“冷和热、流水、植物”对岩石的风化作用,进行了三个模拟实验。第一个模拟实验是,用酒精灯给岩石加热,来模拟太阳对岩石的暴晒,把加热的岩石放入冷水中,来模拟岩石在夜间受冷。第二个模拟实验是,用剧烈晃动装有岩石和水的矿泉水瓶,来模拟自然界中流水对岩石的冲刷作用。第三个实验是,在石膏糊中放入豌豆,来模拟植物的根对岩石的作用。
4. 小学生可以探究的科学实验问题有哪些
1、只要是量力而行,没有限制
2、在学校要先完成课本上的
3、超出课本的要在大人的辅导下进行
5. 如何在小学科学实验教学中培养学生的探究能力
学习科学课的过程,是从观察现象,动手实验出发,经过形象思维和抽象思维形成概念、规律,然后再回到实践中去进行检验和运用,是“实践—认识—再实践—再认识”的过程。实验是学科学的最有效的手段。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?根据小学生生理心理特点和农村小学目前基础条件相对较差的特点,我认为认为开展农村小学科学实践活动,应着力解决好以下几个问题。
一、确定实验科目的基本要求
(1)事先告知实验目的
做实验前,只有给学生提出做该实验的目的是什么,任务是什么,才能使他们注意力集中到所要做的事上,才能使他们深入细致地去观察去做。因此,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了研究什么而设臵的。
(2)理解实验操作过程
每个学生理解能力不一样,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,但由于小学生尤其是低年级的学生,观察事物时常是杂乱无章的,缺乏系统性和目的性,观察时受兴趣和情绪的影响很大,有时常常偏离观察的主要目标。他们往往是在好奇心的驱使下盲目乱动,做了这一步不知下一步该做什么,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。如教学《简单的电路》这课时,我们先让学生自由讨论,尝试用一个灯泡、一个小灯座、2根导线、1个电池盒和1节电池要怎样连接起来才能组成电路。设计操作过程,
然后汇报,其余学生讨论补充。还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)布臵实验观察任务
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。运用眼、耳、口、鼻、手等感觉器官去观察和感知实验过程中形态、特征和声、光、色、味、温度等变化情况,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。以《观察植物的种子》为例,课前要收集各种植物的种子,仔细观察它们的外形有什么不同,不同的植物种子,它们的形状、大小、颜色各不相同。如:黄豆和豌豆极其相似,但细看会发现:豌豆形状较黄豆圆一些。
6. 如何在小学科学实验教学中培养学生的探究能力
一、优化师生情感,激发学生兴趣,营造探究氛围
教学过程是一个双边的教与学的过程,在这个过程中只有师生关系和谐融洽,情感才能共融,才能引起思维的共鸣。因此,教师就要用爱心、***、真心去尊重学生,相信学生,用人格魅力去感化他们。同时,教师要有丰富的多学科知识,让他们身感教师有渊博的知识,从而让他们“亲其师,信其道”。我首先对全班学生作了一次全面的了解,把认为不爱做作业的、上课不听讲的、贪玩好耍的等不良表现的同学,进行了一次单独的真心的沟通,了解其情况,最后分别给他们安排了小组长、科代表、纪律委员等职务,并给予肯定和鼓励,他们的自尊得到了老师的信任,学习的主动性和积极性被调动起来了,营造了浓浓的学习探究氛围。
二、重视演示实验操作,体验探究的过程
对于科学课,教师应十分重视演示实验的操作,并且应化大量时间准备实验器材,让学生感觉科学就在我们身边,并不陌生,遥不可及,也让科学课不枯燥。然而学生却对做实验最感兴趣,而这种兴趣往往是成为他们学习的直接动力,成为爱好和兴趣。让学生亲自动手操作,有助于实现由具体形象思维向抽象思维的过渡,让他们做一做、看一看、想一想、说一说,效果一目了然地得出结论,这比教师讲十遍八遍好得多。这样不仅理解得深,记得牢,并且也训练了动手操作的技能,使眼、耳、口、脑都得到了训练。如教《液体的膨胀》一课,由于水使无色、无味、透明的液体,在实验中不易被看清楚,而加点红或蓝墨水,通过加热,效果就不一样。通过透明亲身实践、主动探究事物的过程,就能收到事半功倍的效果。
三、培养合作交流意识,分享探究的成功喜悦
学习小学学课内容涵盖了诸多学科知识,要想掌握好这些知识,就必须在与他人合作交流中探究其结果。由于学生是学习的主体,教师是课堂的组织者、引
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导者、合作者,应当为其创设良好的探究情境。因此,我在科学课中,非常重视分组实验的操作,让每小组的同学都要准备***器材,亲自动手操作、讨论、质疑,写实验报告,课外拓展等内容来完成实验的目的。在这一过程中既能培养同学之间合作与交流能力,还能让他们听取与分析不同的意见;而且面对有说服力的证据要勇于改变证据的观点,有将证据的结果公开与别人交流与分享,也培养了主动与他人合作的意识。在共同的作用下,各自发挥各自的特长,实验才能顺利完成。当他们在探究这一实验过程中获得成功喜悦时,知识也掌握了。
四、养成观擦思考习惯,提高探究能力
科学课很多知识、内容都是与都是与日常生活密切相联的,小学生他们对任何事物都有一颗好奇心,总想知道是什么,为什么,怎么样等等,因此教师就要想方设法给学生提供一些思考的问题,让他们亲自去观察、去思考,最后得出结论,从而培养他们从小探究未知的能力。如我在教学《动物》一课时,让同学们观察蚂蚁在天气变化时的搬家情况怎样?在教《植物》一课时观察树叶落地的情况怎样?那些善于观察、勤于思考的就能得出正确的答案。因此只有不断地让他们在生活中去观察、去思考,利用现代信息技术去查找资料,弄清问题的真相,养成良好的习惯,才能不断地提高探究的能力。
7. 如何提高小学科学实验的实效性
如何提高小学科学实验的实效性
小学科学是以实验为基础的学科,让学生通过亲身参加实验获得知识是搞好小学科学实验教学的关键。但目前小学科学课实验教学中存在:常规未养成,课堂闹哄哄;分组不合作,多数作壁上观;动手不动脑,探究层次浅;材料杂而乱,摆弄无结果等问题,导致实验教学往往只流于形式,实验效果低迷。要达到让小学生能够通过科学实验收获大量的科学知识,提高自身的科学素养的教学效果,提高实验教学的有效性是最重要最根本的策略。笔者结合教学实践从“创设学习情境,激发探究兴趣;选择合适材料,方便实验操作;选择合适方法,引导实验开展;适时巧用评价,发挥评价作用” 等几方面作了探讨。试图就如何提高课堂教学中实验教学的有效性进行分析,探求策略。
一、创设学习情境,激发探究兴趣
乌申斯基说:“没有丝毫兴趣的强制性学习,将会扼杀学生探求真理的欲望。”对于学生进行科学探究来说,兴趣是学习的动力,给学生创设各种让他们感兴趣的教学情境,是激发其探究兴趣的有效途径。“好的开头是成功的一半”,因此只有在科学课的开头,通过创设情境,激发了学生的学习兴趣,才能组织好学生开展有效的实验探究。那么如何去创设情境,激发兴趣呢?笔者认为:结合教学内容,合理选择创设情境的方法(如故事、魔术、游戏、实物、悬念等),就能有效的激发学生的探究兴趣。
在《磁铁有磁性》一课中,有位教师是通过游戏创设学习情境的。这位教师拿出一个“钓鱼玩具”,请四位学生上讲台比赛“钓鱼”,一下子学生都抢着上去了,学生的兴趣都上来了。当四位学生完成“钓鱼”比赛后,给学生抛出一个问题:为什么用“鱼竿”能把“鱼”掉上来呢?学生很快就在下面议论开了,有的说是鱼钩,有的说是磁铁……,甚至有学生说拿来研究一下。学生们的探究兴趣都被这个游戏激发了,这样后面的实验探究都能有效的开展了。
创设学习情境方法有很多种,只要是能激发探究兴趣,吸引学生注意力的,均可运用。总之,在课堂教学中,有许多合理,有效的创设情境方法,需要我们在教学中针对不同的教材,灵活选择,运用,并潜心研究更加有效的方法,使导课真正成为一节课成功的一半。
二、选择合适材料,方便实验操作
科学探究是科学学习的核心,教师要引导学生探究科学规律,光靠一张嘴巴、两根粉笔是远远不够的。要完成科学探究的目标势必要借助各种形式的科学实验,而实验材料是开展科学实验的前提。合理的选择实验材料有助于学生探究活动的顺利开展,激发学生的探究兴趣和创新精神。
选取的材料要贴近生活,最好是随时可得,随处可见的,和学生的现实生活有着紧密联系的,有助于教师的教学顺利开展。如研究《声音是怎样传播的》这一课中“土电话”的制作,教材选用一次性杯子和棉线,取材方便、效果很好。
在选择材料进行实验时,所选材料是否具有引导性,能否是学生产生学习兴趣,深入探究。如在《比较水的多少》一课教学中,教材中出示了三个大小、形状各不相同的瓶子作为学生的研究材料,然后在三个瓶中装入不同的水进行比较。实际上仅靠这样的材料设计并不适合我们的学生,研究起来无从下手,也没能很好地调动学生的已有认知和直接经验,构建新的知识结构。对此,我又增加了一个瓶子,利用这个瓶子来对比衡量水的多少。学生在运用直接生活经验时发现探究障碍,从而能更好地科学探究。这里增加的这个瓶子体现了知识建构的引导性,更有助于学生获得解决问题的办法。
只有根据学生和课程的实际来设计、选取合理的有结构的材料,才能让学生由材料引发经历,由经历形成科学认识,方便实验探究活动的是顺利开展,最终发展和丰富学生的科学素养。
三、选择合适方法,引导实验开展
实验探究在小学科学课的学习中发挥着无可替代的作用,它常常以独特的魅力,吸引着学生步入奇妙的科学殿堂;常常能激起学生的探究欲望,激活学生的创新潜能。它对于培养学生的动口、动手、动脑能力,对于培养学生的科学探究能力,对于培养学生的创新意识都具有其他教学手段不可替代的作用。因此,在小学科学教学中,选择合适方法,引导学生进行有效的实验探究,是最为重要的。
如在《磁铁有磁性》一课中,探究哪些物体能被磁铁吸引。教师应该提供充足的探究时间,是有效科学探究的保证。因为这个实验的过程非常简单,不需要太多的时间去指导,把时间留给学生在实验探究中去发现问题,并通过交流,收获知识。学生会得到成功的喜悦。
总之,学生由于年龄的特点,加上认知水平有限,缺少教师适度和合理的指导,学生的科学探究就会变得目标不明确,偏离方向。因此,教师要在设计教学计划时,选择合适的策略,引导实验探究,确保实验探究有效开展。
四、适时巧用评价,发挥评价作用
科学实验探究的有效开展,还在于学生是否有足够的自信心。学生自信心地提升,源自教师的评价。在每堂课中教师要努力地去发现学生的闪光点。只要在探究活动中有进步的表现,哪怕是一点点,我们也要及时给予表扬。如能实事求是回答问题的,能积极思考问题的,探究中能积极合作的,能为他人成功而喝彩的,能认真地倾听他人发言的,只要某一方面较好,就给他鼓励性的评价。这是树立学生信心,帮助他们坚持探究的很有效果的方法。
如《改变物体在水中的沉浮》一课中,在“改变橡皮泥的沉浮”活动中,教师出示一团橡皮泥,让学生推测它在水中是沉是浮,师再将橡皮泥放入水中,橡皮泥下沉,问:大家能让橡皮泥浮上来吗?说说你的方法和理由。学生想到(如把橡皮泥和泡沫绑在一起;往水里加盐、加糖……)等许许多多想法,虽然没有达到教师的要求,但教师都给了激励性的评价。在评价后,追问:不借助任何材料,能让橡皮泥浮上来吗?说说你的方法和理由。这时由于学生在前面受到过表扬,他们会放大胆子去思考,就能促进实验探究的有效开展。
在探究活动中,教师要用一种全新的、赏识的眼光来积极评价孩子们的探究活动。要让孩子们充分体验到的喜悦,要把他们遭遇的挫折和失败转化成再探索再学习的动力。
8. 如何在小学科学实验中培养学生的探究能力
《全日制义务教育科学(3-6)年级课程标准》(以下简称《标准》)指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,将科学探究列入内容标准,旨在将学生学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。
作为一名农村的小学科学教师,在学校里要培养学生的探究能力并非易事,小学科学教学是科学的基础教育,是对学生进行教育的一门重要课程,担负着儿童科技创新的重任。科学教学的基本过程是学生在老师的指导下,主动地参与认识自然事物及应用所学获得知识,大胆自主探求和应用知识。教师怎样有意识地与学生同玩同乐,学中玩、玩中学,既促进学生的身心健康又培养学生的动手、动脑探究科学的方法呢?我认为应从以下几方面着手:
一、鼓励学生学生自主选择探究主题,激发学生的兴趣。
当我们学完了教材的一些课程之后,要做好学生新的科学探究工作,每一学期要给每一个学生一个探究主题,这个主题要适合及选择的范围。对小学生而言,题目若与日常生活有密切关系,必定会提高其参与的兴趣,如洗发水的试验及调查、食物的脂肪含量、冷藏食物知多少、头发的承重力、不同洗衣粉的清洁能力、。其实以上例子包括不少有趣的题目,大部分的内容既和日常生活有关,亦可进行科学探究,而过程和所需器材也不复杂。另外还提出大量有关适合这方面的探究主题。例如:学校周边环境、校园植物的调查、学校绿化率、废旧电池的回收等等,这一些都是很好的活动主题,而且也很适合学生的思维。
二、引导学生去探索,鼓励学生在探究活动中寻找答案。
用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的双手去做、用自己的嘴巴去说……引导学生注意观察周围事物,鼓励学生提出问题。问题提出来后,教师不是直接给出答案,而是设计好实验和问题,让学生自己去操作和相互交流讨论。在老师引导和建议下,孩子们自己动手做实验、搜索证据、观察、提问、设想和验证。孩子们要用自己的语言记录下实验过程中的想法、活动情况,与正确答案相比较。
通过三年的小学科学教学,我在教学中都能感受到学生喜欢提问题的天性:“天为什么是蓝色的?”、“恐龙是怎么灭绝的?”……,除此,还能感受到儿童回答问题的逻辑:“打雷是因为云彩没长眼睛!”、“太阳把地上的水吸走了!”……这些可贵的“天性”应变为更为成熟的科学思维习惯和能力。
假设是在已有知识经验的基础上对问题所做的可能性回答。例如,对“物体遇冷会收缩吗”这个问题,学生可根据自己生活经验提出各种假设:“物体遇冷会收缩—人冷了就会缩起来”,“物体遇冷不会收缩—教室里的桌凳就没有因为冬天而变小”,再如:“把纸和球同时从高处放手,猜哪个先落地”的假设活动,是想让学生分析自己的假设,并在假设的过程中发现:根据经验提出的假设有时是错误的,经验也可能造成假象。我们再用两张同样重的纸(其中一张揉成团)重复上面的实验”是一个拓展活动,同样说明根据经验提出的假设不一定可靠。而搜索证据是通过观察、实验、测量或从可靠信息源那里获取用以回答问题或验证假设的数据及资料的活动。许多重要的科学结论都是建立在假设与搜集证据的基础上的,如魏格纳的大陆漂移说、达尔文的进化论等。因此作为一名科学教师,在培养学生的探究能力时需要注意做好以下几方面的工作:
1、提出问题,而不是直接建议解决问题的方法,这样就为学生提供了科学探究的机会。
2、提供一个适用于学生的计划方案,提出一系列问题让学生去动脑筋思考。
3、经常比较计划和实际的探究过程,认识到不是所有的事情都是可以预见的。
4、在教学中或活动结束时要经常交流讨论,提议学生去思考如何改进探究方法。
三、培养学生科学探究中的合作能力。
在传统的实验课教学中,比较普遍采用的是教师讲实验内容学生听,教师演示实验方法学生观看,教师提问实验结论学生答的教学方法。这种教学方法限制了学生的思维和创造,不利于主体精神的培养。针对这一现象,我在小学科学实验课教学中充分发挥小组合作学习的优势,让学生通过阅读、研讨自己设计实验。具体做法是:把实验的目的、名称、器材、步骤、现象、结论等要素设计成空白实验报告提供给学生。学生在自己的小组中阅读、思考、研讨,共同填写实验报告,等于是自己设计实验,自己进行操作、观察、分析,培养了学生的实践能力和创新精神。学生带着这些问题认真阅读了教材,然后以小组为单位进行了热烈的讨论,他们互相补充,互相帮助共同填写有关内容。教师巡堂只做启发和点拨。在确定了实验步骤后,各小组按照自己确定的方法独立地操作、记录和分析。
现代教育技术的发展和计算机的普及为共享资源和合作学习提供了良好的学习环境,但也容易使人进入一个自我封闭的学习环境,这就需要以合作学习进行引导。
四、注重探究方法和过程的评价,鼓励探究结论的原创。
一提到评价,老师们往往会联想到考试。其实对学生的科学探究能力评价涉及到许多方面,考试只是一个很小的方面。在科学课的标准中,对学生的评价问题作了详细的叙述。《标准》中强调“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展”。因此,科学探究能力的评价不仅要关注学生的探究结果,更重要的是关注他们的探究过程。学生在进行科学探究活动中,他们对自然事物的观察、发现以及提出问题的能力;在探究实验中的设计实验、动手操作能力;对观察、实验中各种信息的搜集、整理、分析、推理、归纳、总结、质疑、交流、评议等能力的提高;在情感、价值观等方面的发展等过程中都体现了学生科学素养的发展。这些方面都是评价科学探究能力的重要方面,这是单纯以一纸试卷所不能体现的。只有注重了探究过程的评价,才能有一个好的结果。另外,评价的方法也应该是多种多样的。不只是考试这一种形式。例如:在平时为学生建立一个探究过程的记录本,及时记录学生的各种变化,从发展变化的程度上反映学生的探究能力。通过实验竞赛等形式来评价学生的动手实验能力。还可以让学生通过完成一定的自然环境或自然现象等的考察研究,撰写考察报告来反映学生的综合素质能力等等。在对学生的科学探究能力评价时,应让教师、学生、家长甚至社会成员参与。总之,应重视学生的评价,应有一个公正、积极的评价,以促进学生科学探究能力的提高。
在科学教学中,要想使学生对认识的自然事物,探究科学奥秘充满兴趣,踊跃地提出探究的问题;对探究的问题积极的动脑筋、想办法。通过观察、实验,查阅资料等方法进行研究;在汇报实验结果时,争先恐后地发表自己的发现;在研讨时积极发表自己的意见,敢于与不同的意见进行争论。教师就要培养学生积极、主动地探究精神,使学生主动、自主的参与各项探究活动,更好的培养学生的探究能力。
我相信每个教师都能坚持不懈地把学生科学探究活动开展下去,上好每一节科学课,努力提高学生的科学探究能力,让学生从中领悟到探究科学的方法,通过小组合作学习,解决面向全体学生,特别是面向学困生的问题,从而使每名学生都能在原有基础上得到发展和进步,让所有的学生掌握探究的思维方法、感受探究的乐趣,从而培养出具有创新能力的人才。
9. 小学科学教学如何做好实验准备
我是一名小学专职科学教师.以前我总认为科学课只要教师备好课,准备好实验器材,便是做好了科学探究前的准备工作.但随着科学教学工作的深入开展,我碰到了实验器材准备难的问题,曾多次导致探究活动以失败告终.究其原因,主要是教师对探究活动认识不足,准备不到位.众所周知,科学课是由一个个有结构的活动组成,而每个活动都必须要准备有结构的材料.那如何解决教师实验前准备难的困难呢?我认为,在科学探究活动之前,不仅教师要准备好,而且学生也应准备好.下面谈谈我的做法:一、多层次了解学生,通常我会在上一个单元课之前这样做:事先让孩子们列出本单元比较完整的一张实验器材清单,让每个小组商量着作好相关的实验准备,根据孩子们可能提供的实验材料,教师做到心中有数.为此,在每堂探究课之前,再让每个小组商量着做好本节课的实验准备,根据学生提供的实验材料,我再为学生补充一些欠缺的材料.好几次,我惊喜的发现,学生在了解和准备实验材料的同时往往会在课前进行一些小实验,不知不觉中激发了他们强烈的探究欲望.这样的科学课,就为他们的科学探究提供了充分的时间和广阔的空间,学生多了强烈的体验,多了高度的参与,真正做到不为教学而探究,而为探究而探究,实现了精彩高效的课堂探索.二、多角度开放学生,学生的创造性是无限的,学生的潜力是无穷的,当我们敢于放手的同时我们就会由衷地发现学生是一本永远读不完的书,学生的世界是如此的丰富,令我不胜感慨:我在教学三年级科学下册“物体在水中是沉还是浮”一课,课前了解到学生很乐意研究各种物体在水中是沉还是浮,于是在教师准备相关材料的基础上,允许学生带来自己想研究的物体,结果学生们带来了很多富有意义的材料:有大海螺等“稀有”材料,有重重的小碟子,有洋葱、苹果、马铃薯等不同沉浮的食品等.这些材料充满了结构性,在印证重量、体积与沉浮的关系上具有意想不到的说服力,比我“精心”准备的材料要合理得多,也极大地“吊”起了他们探索的“胃口”!所以当我宣布请各小组自由找5样东西由重到轻、由大到小排好顺序,再猜测、实验、比较、思考的时候,学生的积极性是那么高昂,他们的发现又是那么新颖和科学,他们发现小碟子很重,放满水后又会沉下去了;他们还发现,牙签有是时是沉,有时又浮了,具体要看牙签有没有浸透水,浸透了,就会沉.就这样,当我们在开放材料的同时,我们也开放了孩子们的“大脑”!同样,对教科书上现成的实验结论和方法我们也可来个开放式思考:“沉浮”单元中一个活动采用了挤压瓶子让“潜艇”沉到瓶底,学生探索时觉得挤压太困难,太麻烦,继而想出了只要倒转瓶子,让笔帽内充满水,它自然下沉,而下沉的原理与压缩空气后让水进入有异曲同工之妙.三、多方面激发学生对于小学生来说,探究动力源自于他们对探究活动的兴趣,一些新鲜的、未知的、好玩好看的、满足探究欲望的事物往往能够激发他们的探究兴趣.为此,我们要适时适地培养学生自主收集实验材料的意识,让更多的实验成员主动参与到科学探究活动中来.我在教学过程中通过多种方法,激发他们的学习兴趣,使他们对探究活动充满热情,最大限度地调动他们的积极性.当然要让学生有浓厚的探究兴趣并不是一下子就能够产生的,而是在逐步的学习过程中,逐渐内化而成的.如在教学三年级下册《我们周围的材料》时,我让学生课前准备活动材料以便上课时使用,上课时学生带来了用放大镜观察的材料.瞧,同学们多认真,观察完自己准备的材料后,互相交换材料进行观察,还不断交流自己的想法,看得出来他们非常喜欢观察.四、多灵活分组学生 当实验材料多,需要小组合作时,收集实验材料就要进行合理分工.我的具体做法是:(1)先分好学习小组,根据学生的喜好,自由搭配学习小组成员,一旦组成就要分工合作,选好学习小组的组长;(2)分小组商讨下节课实验探究内容,预习时间我一般安排在每堂课下课前的几分钟,然后讨论好要带的材料,并全班进行交流汇报,以便备齐实验材料;(3)由组长负责统一分配,落实到每个人带什么实验材料,缺一不可.如果到时哪一小组的某一个人忘了带实验材料,则整组将无法展开实验,他将受到组员的谴责,这样通过合理分工,互相监督,人人都能及时准备好学习材料.总之,实验前师生的充分准备,才能使我们的小学科学实验课堂有序、高效地进行,这是提高实验效率的首要保障.