□ 太原市第五实验小学校 王玲
摘要:科学探究实验是科学研究的基础,探究实验是科学教学的关键环节,也是让学生进入深度学习状态的主要方式。本研究旨在探讨优化科学探究实验策略的方法,从实验设计、教学方法、资源利用、评价体系等方面提出优化策略,进而提升探究实验教学质量,激发学生对科学的兴趣与探索精神。
关键词:深度学习;科学探究;实验策略、优化;可视性
一、引言
深度学习是深入知识内核的学习,它强调学生在全身心投入的深切体验中把握事物本质和深层意义[1]。在小学科学教学中,科学实验是学生深层体验科学的最主要途径,也是学生动手动脑获得感性认识的重要手段。随着教育改革推进,如何优化小学科学探究实验策略,成为科学教育工作者关注的焦点。
二、优化小学科学探究实验的策略
(一)新课程标准视域下优化科学实验设计
1.联系生活实际:从学生熟悉的生活现象中挖掘实验素材,设计实验。如“探究影子的形成与变化”,让学生观察日常生活中不同时间、地点物体影子的变化,激发学生探究欲望。
2.明确实验目标:实验目标要具体、可操作、可测量。在“溶解的快慢与哪些因素有关”实验中,明确提出探究搅拌、温度、颗粒大小对溶解快慢的影响,让学生清楚实验方向。
3.增加趣味性:采用游戏化、故事化的实验设计。如“会跳舞的盐”实验,将声音传播知识融入有趣实验,吸引学生注意力,提高参与度。如:继“天宫一号”实验后,创设“假如我们在月球上做实验”的情境,让学生思考实验的可行性和可能出现的现象,提升学生的科学素养。
(二)改进实验材料增强可视度
小学生年龄小,观察能力有限,因此科学实验更要求实验现象直观、明显,以便让每个学生都能看清楚现象。遵循可视原则,对于教材中现象不明显的实验,教师要敢于从提高实验现象可视度着手,想办法改进实验,让实验现象更明显。
1.增色添彩,使观察更清楚
小学科学强调“动手做”,但水和空气是无色透明无味的物体,因此这些实验如果不好好设计,有时即使做了,但实验效果不明显,学生就无法得出正确的科学结论。因此,在此类实验中,教师可以想办法把它们从“无色”变成“有色”,从而使实验成为教学中最出彩的地方。
例如,教师在带领学生研究“冷水和热水是如何对流的”这一问题时,为了区分冷水和热水,教师在装热水的小瓶里加入红色色素,然后再把这瓶红色热水放入到无色的冷水中,学生就很明显地看到红色热水往上升的现象,同时这类似火山喷发的壮观场景给他们留下不可磨灭的印象,从而大大激发学生探究科学的兴趣。
2.改用一些实验材料,使现象更直观
本着实验现象可视化的原则,根据学校实验室配备材料的实际情况,对实验材料进行了改进。例如,在教学“热传递”时,由于热是看不到的,教材中的实验是将凡士林均匀地涂在金属片上,然后分别加热金属片的一端和中心,观察凡士林的变化。实验中凡士林受热融化又不易观察,因此,我将凡士林改成感温变色油墨做实验。由于感温变色油墨遇热变色现象更明显清晰,从而有助于学生观察实验现象。
3.借助数字设备,让实验数据更精准
科学是以实验证据为基础来解释客观世界的。测量是科学实验中最重要的手段和方法,测量不仅可以帮助学生树立用数据说话的意识,而且可以帮助学生学会用数据表达实验结果的科学方法。但由于小学生年龄小、对测量仪器使用方法掌握不到位等原因,实验数据不精确,科学教师可以从改良学生的测量工具入手,借助先进的数字设备,帮助学生减少测量中的误差,获取精准的实验数据。
例如,学生在研究物体的传热本领时,由于只能靠目测感温油墨看物体传热的快慢,仅仅能看到金属棒的传热快慢,无法看到木棒和塑料棒是否传热,没有明确的实验结论。为此我将数显温度计的探头用夹子固定在木棒和塑料棒上,这样学生就可以方便地读出温度,从而通过分析数据,归纳出物体都会传热的科学规律,提高科学探究的效率。
(三)充分利用实验资源
1.挖掘校内外资源:充分利用学校的实验室、图书馆、植物园等资源,还可以组织学生利用废旧物品制作实验教具,如用饮料瓶制作水培植物装置。带领学生到科技馆、工厂、农场等地开展实地考察和实验活动。利用科技馆、博物馆、自然保护区等校外资源,组织学生参观、实践。如参观科技馆的科普展览,拓宽学生科学视野。同时,鼓励学生利用家庭资源开展亲子小实验,如“自制酸奶”。
2.开发网络资源:引导学生利用网络查找科学实验资料、观看实验视频。利用科普网站、在线课程平台等网络资源,为学生提供丰富的学习资料,如让学生观看“美丽化学”系列视频,了解化学实验的奇妙现象。
(四)完善实验评价体系
过程与结果并重,不仅关注实验结果准确性,更要评价学生在实验过程中的参与度、合作能力、创新思维等。构建全面评价指标,从实验操作的规范性、实验数据的准确性、团队协作能力、创新思维等多个维度进行评价,确保评价全面客观。如评价学生在实验中的提问、假设、验证等环节表现,实现教学评一体化。
三、小学科学实验教学展望
优化小学科学探究实验策略,需从实验设计、改进实验材料、资源利用和评价体系等多方面入手。通过实施这些策略,能优化实验教学,激发学生科学兴趣,培养学生科学素养和综合能力,为学生未来发展奠定坚实基础。在实践中,教师要不断探索创新,根据学生特点和教学实际,灵活运用各种策略,让科学探究实验真正成为学生成长的助力,达到提升学生科学素养的最终目标。
参考文献:
[1]高飞.促进学生深度学习重在活动与体验[J].教学与管理(小学版)2018(12))版)2018(12):30-31.
[2]杨成方.利用生活材料进行物理演示实验[J].实验教学与仪器2015(11):34-36.