小學科學教學實驗設(shè)計的策略
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一、以課本為中心，選出合理觀察實驗主題
科學是人類認識自然、不斷總結(jié)規(guī)律變化而發(fā)展的一個理性學科。小學的科學學習重點在于啟發(fā)學生自主探究，引發(fā)學生對于科學的興趣。尤其是在高年級階段科學教師要幫助學生不斷探究，完成深入學習的過渡。在設(shè)計教學內(nèi)容時要有一個明確的教學目標，幫助學生全面感知世界。高年級學生對世界的科學規(guī)律已經(jīng)有一定的認知力和總結(jié)力，教師更要耐心地引導(dǎo)他們開展豐富多彩的觀察實驗。比如教師在講授人教版五年級上冊的《建筑與形狀》時，可以根據(jù)課本里的標題提出形狀與承受力有什么關(guān)系，組織學生自主制作三角形紙筒、圓形紙筒和正方形紙筒。按照既定的教學目標，讓學生自主驗證三種形狀的承受能力，并記錄實驗結(jié)果，最后分析總結(jié)得出結(jié)論。學生通過多組的平行實驗可以得出結(jié)論，紙的形狀不同承受力大小也不同。教師可以讓學生自主設(shè)計實驗方法、步驟，指導(dǎo)學生控制單一變量，比如在選擇材料時要引導(dǎo)學生選擇相同材質(zhì)，相同大小的紙，盡量減少無關(guān)變量對實驗結(jié)果的影響。培養(yǎng)學生科學嚴謹?shù)膽B(tài)度，為學生以后的深入學習奠定基礎(chǔ)。
二、小組合作觀察探究實驗，教師升華知識
在科學研究過程中，因為學生的知識層面比較低，在設(shè)計實驗過程中，常常會因為考慮不周出現(xiàn)很多實驗漏洞。教師可以針對學生的問題，合理建立觀察實驗小組，讓學生聚集在一起，不斷討論實驗環(huán)節(jié)，優(yōu)化實驗過程，使學生在合作探究的模式下，真正參與到實驗設(shè)計環(huán)節(jié)。明確學生在課堂中的主體地位，使學生養(yǎng)成合作解決問題的能力。比如教師在講解人教版科學六年級下冊《生物的進化》時，可以組織學生模擬不同的生物，建立一條合理的生物鏈，進而在全班范圍內(nèi)形成一個自然中的食物網(wǎng)，讓學生能夠切實參與到課堂的觀察實驗中。實驗結(jié)束后，教師要對學生的探究結(jié)果進行升華總結(jié)，向?qū)W生介紹食物鏈中各種動物的關(guān)系都是對立統(tǒng)一，不可逆轉(zhuǎn)的，能量隨著食物鏈逐級遞減，但自然界中的基本物質(zhì)總量存在物質(zhì)守恒。科學教師在不斷深化結(jié)論、升華知識的過程中，加深學生對于實驗結(jié)果的理解。
三、以生活實踐開展觀察實驗
自然科學本就是為了人類更好地去觀察事物之間的規(guī)律而制定的，最好的實驗觀察材料都源于學生的日常生活環(huán)境。學生對于身邊的各種事物充滿好奇心，渴望去了解發(fā)現(xiàn)新知識，科學教師應(yīng)順應(yīng)學生的心理特點，激發(fā)學生的學習興趣，從小培養(yǎng)學生的實踐觀念，運用科學的規(guī)律認識身邊的事物。比如教師在講解人教版科學六年級下冊《生物與環(huán)境》時，可以帶領(lǐng)學生在校園內(nèi)觀察植物，向?qū)W生提出探究問題：樹葉可以分為哪兩種類型，平行脈和網(wǎng)狀脈有什么具體特點，花的花瓣都有幾瓣，為什么木本植物都長得高大而草本植物都比較矮?。繉W生通過探究不同植物的相同點和不同點，總結(jié)出植物的大體規(guī)律。觀察結(jié)束后，教師需要向?qū)W生提問，才能讓學生在觀察過程中具有目的性和方向性，使課堂效率逐漸高效化。此外，在觀察過程中，科學教師也要仔細觀察學生的一舉一動，如果發(fā)現(xiàn)學生有知識性的問題，要及時幫助學生解答疑惑。在實踐觀察中擴大學生的知識領(lǐng)域，加深學生對科學知識學習的興趣。
四、利用多媒體教學模擬事物的發(fā)展過程
科技不斷發(fā)展，多媒體教學也被應(yīng)用到科學課堂中?？茖W知識是豐富多彩的，不能通過書本上僅有的文本和圖片向?qū)W生客觀全面地反映出來，這就要求教師在課前積極備案。比如科學教師在講解人教版五年級《不平靜的地球》時，如果僅僅通過課本上的知識講解這一章節(jié)，學生就不能夠全面地了解地球的內(nèi)部構(gòu)造，教師可以利用多媒體向?qū)W生播放地球的內(nèi)部真實結(jié)構(gòu)，讓學生能夠切實了解地球中的地幔、地殼和地心的真實結(jié)構(gòu)。學生通過客觀的視覺觀察，會對地球的內(nèi)部結(jié)構(gòu)產(chǎn)生深刻的認識。此外，教師也可以通過多媒體向?qū)W生演示一些危險的觀察實驗。比如說模擬火山爆發(fā)的實驗，科學教師是可以通過網(wǎng)絡(luò)尋找火山爆發(fā)的真實視頻，讓學生感受到地球也時時刻刻在發(fā)生運動和變化，激發(fā)學生保護環(huán)境的想法。另一方面，還可以不斷內(nèi)化實驗內(nèi)涵，簡化實驗過程，使學生通過簡單的物品進行實驗觀察操作。比如，教師可以引導(dǎo)學生把毛巾疊成長方形，用手按住毛巾的兩端向中間擠壓，以此代替模擬地球中火山的形成過程。當學生對毛巾產(chǎn)生壓力時，毛巾就會發(fā)生褶皺，這就是模擬巖層受到壓力時產(chǎn)生褶皺的過程。學生通過真實的視覺感受和實際操作，不斷加深自己對知識的理解運用能力?？偠灾?，科技永遠是第一生產(chǎn)力。在小學階段，要培養(yǎng)學生不斷學習科學理論知識，增強學生在實驗中的具體觀察能力，為國家不斷輸出新型的科技人才。這就要求小學科學教育工作者必須以身作則，不斷優(yōu)化教學內(nèi)容，提供合理的觀察主題，創(chuàng)新教學手段，運用科學教學方式，以學生的興趣為導(dǎo)向，不斷擴展學生的知識面，解決在教育過程中發(fā)生的問題，在實踐教學中提升學生的學習興趣，打造高效的科學實驗課堂。
作者：王戊申 單位：甘肅省蘭州市紅古區(qū)海石灣第二小學
