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二、加快加紧学校的软硬件建设。
同样,由于小学科学出现的时间比较短,师资的紧缺和实验仪器的不足是一个很大的问题。
现在我市许多学校,除了实验学校,实验小学等一些条件较好的学校外,其他学校没有实现科学教师的专职化。
一般学校能够配备一名专职的科学教师,但这些专职教师又呈现出教龄短,教学经验不足的特点。
还有很大一部分学校没有专职教师(对于一些农村的学校,配置专职的科学教师确实有困难)。
我认为,我市的科学教育还处在刚起步的阶段。
另外,实验器材也限制了实验教学实现的可能性。
要学生能够做好实验,配备好实验器材是必不可少的。
但学校很难做到配备齐全的教学仪器。
在我的教学中,器材不足的原因有这样几点:
1、教学需要的科学器材太多;
2、在实验教学过程中不可避免出现器材的耗损:
3、学校经费问题。
在软件方面,学校要引进一些专业师资,对不具备条件的,应想方设法多渠道的开展师资培训,使这些教师能尽快适应科学新课程的教学。
使其在主观意愿上达到重视科学实验教学的目的。
在硬件方面,学校应加大投入配齐,配足科学实验器材。
因为实验教学的课前准备相当重要,实验器材的到位是实验教学能否取得成功的关键环节,也是搞好实验教学的前提。
倘若这些实验的基本条件都不具备,实验教学就无法正常开设,更无从谈起实验教学的质量了。
同时作为教师,在教学过程中,应当加大对学生实验操作的指导,减少器材的耗损。
在这里,对教材有一点疑问。
既然是要求培养学生良好的科学素养,那么笔者认为“做好”实验比“做多”更重要。
但教材反应出一个信息:
要求学生掌握的科学知识偏多。
这导致了出现的实验量大,在有限的教学时间里,学生很难做精实验,这和学生培养良好的科学素养不能很好的统一。
三、做好学生实验的指导。
科学课的大部分知识是要求学生动手实验去发现,理解,运用的。
实验是学科学的最有效的手段。
动手实验可以激发学生爱科学的兴趣,有效地帮助学生发展智力,提高学生科学素质。
然而,实验不是让学生玩玩而已。
那么,怎样才能提高学生的实验能力呢。
1、明确实验目标,做好实验前的准备工作。
在观察事物、做一件事前,只有给学生提出明确而具体的任务,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,每次实验前都要让学生明确实验目的。
为了这样的实验目的,教师应当为学生准备好适当的教学器材,控制好材料,尽量避免可能出现的意外而打乱课堂教学。
2、实验时,要严格“操作过程”。
学生实验的成功与否,主要取决于学生对实验中的重点、难点、关键以及操作的把握程度。
喜欢动手做是学生的特点,但他们往往是在好奇心驱使下盲目乱动,一动手就忘了纪律,做了这一步不知下一步该做什么;
或颠倒操作过程,少做漏做,使实验失败,这就需要明确操作过程,严格按照执行。
为了不遏制学生的创造性思维,提高学生实验能力,我们可以根据实验操作的难易程度运用各种办法明确操作过程。
(1)独立设计补充式。
有的学生实验较简单,我们可以让学生自由讨论设计操作过程,然后指名学生说出,其余学生讨论补充。
(2)学生操作补充式。
在实验时,我们也可以请其中的一位学生上台演示,其余观看,再讨论应该改进的地方,这样可以使学生对这一实验过程印象深刻,等全体进行实验时不会犯与之相同的错误。
(3)教师演示提示式。
部分学生实验,其中的某一步较重要,是影响实验成败的关键,那么就要求教师预先提醒学生注意,甚至要示范讲解来演示重点,突破难点,给学生搭起通向成功彼岸的桥梁。
科学实验是学生们认识世界,认识科学知识的最主要手段,它符合人类认识世界的过程。
学生的良好科学素养的培养,离不开学生实验的合作探究。
作为教师,我们只有积极为学生提供良好的实验条件,努力引导他们正确的实验,帮助他们的成长。
小学科学课堂中
提高实验教学有效性的探索
、
《国家科学课程标准》中提出:
小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,学生能通过观察、实验、制作等活动进行探究。
小学科学的学习要以探究活动为核心,而实验则是探究活动中最常用的一种方式,是科学课教学中不可缺少的重要组成部分。
我们要造就学生“全面发展”,光靠我们教学科学知识、理论是远远不够的,实验教学在科学教学方面起一种特殊的作用。
它可以培养学生实验动手能力,在学生进行科学实验的过程中,培养学生形成主动获取科学知识,获得科学探究方法,发展初步的科学探究能力。
因此,如何进行有效的实验教学,是非常重要,也是非常必要的事情,这关系到科学实验的真正教学效果,同时,也是对学生从知识、能力、情感态度体验等方面进行教育的良好机会。
然而,在实验的教学中,目前存在的一些与新课程不协调的低效或无效的行为,导致学生对实验的兴趣下降。
主要有以下几种情形:
1.有些教师认为小学阶段,不是搞科学研究,学生做不做实验妨碍不了多大事情,他们对学生实验不予重视,带有应付心理;
甚至有些教师对一些实验采取回避的方式;
2.部分教师在实验教学时按课本依样画葫芦,把实验的步骤以及实验的注意事项、实验结果等都讲一遍,学生再实验,缺少了探究过程中的刺激性、趣味性;
3.实验教学前,由于教师没有预先多做几次实验,以至于课堂实验成功率不高,在学生面前出现实验失败的尴尬局面,只好以“误差”等理由来向学生解释;
4.在进行小组实验时,一些教师只管让学生自己想怎么做实验,就怎么做实验,而根本就没有方法的指导、过程的交流、结果的反馈和总结。
这就使得实验教学有着很大的随意性和盲目性;
5.实验教学完全利用课件等多媒体手段来演示替代,学生对实验本身的体验几乎没有,培养学生的科学技能、科学素养更是无从谈起;
所有的这些都让我们明白在课堂中提高实验教学有效性是多么的重要和必要。
一、转变理念,明确实验教学的重要性
新课程标准中提出:
科学学习要以探究为核心,教师要向学生提供充分的科学探究机会,使他们亲身经历以探究为主的学习活动。
而科学实验是学生进行科学探究的重要方式,也是学生进行创造性思维训练和科学方法、科学技能训练的有效途径。
科学实验本身其实就是一种基本的科学方法,它不但能培养学生的科学实验操作能力,而且通过学生实验的操作还能培养他们的思维能力、想像能力、创新能力,并能激发他们的学习潜能。
在科学实验过程中,通过科学探究似的实验教学,创设良好的学习情境,使学生经历基本的科学探究过程,主动获取科学知识,习得科学探究方法,发展初步的科学探究能力,以及形成严谨细致、尊重事实、探索真理的科学态度。
因此,我们教师应加强对新课程标准等的学习,了解新课程对实验教学的新要求,提高自己对实验教学的认识,并努力钻研业务,提高自己的实验技能和科学素养。
二、改善方式,提高实验教学的有效性
(一)激励学生积极参与,提高实验有效性
1.激励学生参与准备器材
收集信息是现代人一项基本能力,在纷繁复杂的信息中学会选择对自己有用的材料是科学探究的基础。
因此,实验教学中,我们教师千万不要“好心”地剥夺学生搜集材料的权力,而应积极鼓励和引导学生共同参与收集准备实验材料。
在科学课的诸多实验中,都可让学生在课前以小组的形式自己搜集、准备器材,在上课时展示。
教师再查漏补缺,把没有或不能收集、准备的器材提供给他们。
我们会发现学生准备的材料不仅齐全,而且种类也很多。
例如我在教学三年级上册《植物的叶》时,就安排学生在不破坏植物、不伤害植物的情况下去捡各种叶子。
学生们兴奋地捡回了一大把叶子,我一看,有梧桐叶、银杏叶、杉树叶、铁树叶、黄杨叶等,形状有圆形的、扇形的、卵形的等、叶缘有全缘的、波状的、锯齿的等,各种各样的叶子都有。
再仔细一看,有几组的叶子都是一些破了的、不完整的落叶,没有一片完整的、新鲜的叶。
于是我就先表扬他们找叶子真正做到了“不破坏植物、不伤害植物”,然后从别组挑选出他们组没有的给他们,再来观察叶有什么相同的结构?
比较新鲜的叶与落叶,它们有什么相同与不同?
……
又如六年级下册《米饭、淀粉和碘酒的变化》一课,我在前一天就布置学生以小组为单位带一些食物。
第二天上课时我一看,学生带来了馒头、大白菜、米饭、番薯、马铃薯、白萝卜、红萝卜、大蒜、面条、薯条、玉米、菠菜和南瓜等很多食物。
在教学米饭、淀粉遇到碘酒,颜色会发生变化,产生了化学变化后,我让学生利用淀粉和碘酒反应时颜色会发生变化这一特性,检验自己带来的食物中是否有淀粉时,学生们兴趣盎然,探究的热情高涨,思维活跃,纷纷用碘酒小心、仔细地自己带来的食物上检验,并惊讶而又高兴地记录情况。
在整个实验过程中,学生们因观察自己所收集的材料而更热烈,思维也更活跃,探索热情也更高涨。
因为收集材料的过程,本身就是学生学习科学的过程,只有让学生充分经历科学学习的过程,才能提高他们的科学素养。
2.激励学生参与演示实验
演示实验是由教师在条件限制(如实验室少、器材少、课堂探究时间不足等原因)下,而采取教师演示的方法进行的实验活动。
但在新课程改革下,学生是科学学习的主体,更是小学科学实验中的主角,我们教师是科学学习活动的组织者、引领者和亲密的伙伴。
因此作为教师,应该更多地为学生创造更多的动手操作、动脑思考的机会,其中在课堂上让一些大胆的学生来动手做演示实验也是一种较好的方法。
当然让学生参与演示实验的前提是实验课前,应该在老师指导下反复练习,以确保这个演示实验能成功顺利。
到上台演示的人选方面,我们可以根据科学实验的难易程度来挑选可以胜任的学生,可以是学习认真的学生;
也可以是成绩不好但有进步的学生、动手能力较强的学生;
更可以是优秀的学生。
例如:
我在教四年级上册《声音是怎样产生的》一课时,就邀请在课堂上表现优秀的学生上台来做“振动的音叉轻触水面”的实验。
由于学生在课堂上演示实验,学习气氛变得宽松、活跃,学生们都关心着实验会否成功,因此他们的注意力更集中。
当这些上台学生被我们老师信任、鼓舞、体验到成功的喜悦时,他们才会对实验课有更大的积极性,才有可能把科学学得更好。
(二)科学合理改进实验,提高实验有效性
教师是学生学习的榜样,也是学生科学学习的组织者、引领者和亲密的伙伴。
在实验教学前,教师要预先对实验多做几次,以保证课堂上能“旗开得胜”,使教学内容能顺利地进行下去。
当然仅仅这样还不够,因为由于种种原因,科学教材中的部分实验效果不尽人意。
而这些课本中的实验也的确是可以进行改进的。
因此,为了学生能更有效地进行实验,从实验中获取科学知识,提高科学技能,我们应该有勇气对实验进行合理的改进和设计。
1.化繁为简:
教材中的一些实验,操作起来比较复杂,稍有不慎就会失败,再者课堂时间也不允许我们花很长时间在一个实验上。
但这些实验只要稍作分析,略加改进,就能达到化繁为简且实验现象明显的效果。
如五年级下册《探索马铃薯沉浮的原因》一课中,同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重比较,如果按照教材的安排,先是测量出同体积的马铃薯、清水和浓盐水,再测出同体积的马铃薯、清水和浓盐水的重量,之后比较轻重,得出谁重谁轻。
这样一来,课堂时间会不足,学生要测量出同体积的马铃薯、清水和浓盐水的重量是几克,操作起来也有一定的难度。
为此,我又认真地研究了本课内容,认为教材只是要求我们比较出同体积的马铃薯、清水和浓盐水的轻重,从而使学生明白马铃薯沉浮的秘密。
于是,我就改进了实验方法:
直截了当地把同体积的马铃薯、清水和浓盐水分别放在天平秤上比较,谁重,天平就倾斜谁。
实验效果非常明显,又节约了很多时间。
2.化拙为趣:
兴趣是激发学生学习的最大动机,是促进学生参与学习的前提。
科学课本上的演示实验往往有一些现象不明显或缺少趣味性,若我们稍微动一动脑筋,就可以想出与书上的实验相近,但又有异于它的非常有趣的一种新式实验,从而激发学生渴望求知的欲望,引起他们好奇、生疑、新鲜、亲近的情绪,引发情感体验,使探究过程始终对学生有一种吸引力,吸引他们主动参与到科学探究中,并积极主动地去探究其中的奥妙。
例如在教学《磁铁有磁性》时,我用卡纸做了一只蝴蝶,再在蝴蝶的正面粘上一块磁铁,用纸盖住,然后将蝴蝶放在竖着的小黑板上,背面向着同学,小黑板的后面用另一块磁铁吸住蝴蝶,做成会飞的纸蝴蝶。
纸蝴蝶一上一下地在小黑板上飞来飞去,学生们纷纷投来好奇的目光,他们的积极性一下子被调动起来了,产生了强烈的探知欲望。
3.化无为有:
我国物理教育界的前辈朱正元先生曾倡导“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”,随着我们新课标的实施,这种实验思想,也已深入人心。
因此我们在实验教学时,也可就地取材、废物利用,这不仅可以为学校节约了部分经费,而且因为材料是学生身边就有的,可以使他们深刻感受到科学就在我们的身边,体验到科学学习的真正价值,从而提高学习的积极性
小学科学实验教学
小学科学新课程标准明确提出:
科学学习要以探究为核心。
探究既是科学学习的目标,又是科学学习的方式。
亲身经历以探究为主的学习活动是学生学习科学的主要途径。
科学课程应向学生提供充分的科学探究机会,使他们在像科学家那样进行科学探究的过程中,体验学习科学的乐趣,增长科学探究的能力,获取科学知识,形成尊重事实、善于质疑的科学态度,了解科学发展的历史。
探究作为学习方式,它是一种教与学的策略。
很多教师在课堂上都很重视让学生亲身经历探究活动,获得发展。
但是,怎样的探究活动才是有价值的,这个问题很值得我们深思。
有一节三年级的科学课,教师引导学生探究液体的相同和不同。
讲台两侧摆满了各种实验材料。
有食用油、水、牛奶、蜂蜜、蜡光纸、小烧杯、玻璃片、木板、塑料小天平等。
学生开始试验之前,老师提出的问题是:
食用油、水、牛奶、蜂蜜有什么不同?
学生根据平时的生活经验说出了很多看法,比如:
颜色、透明度、味道、稀稠程度、喝下去的感觉、用途等等。
学生的思维顿时活跃起来。
接下来,就让学生动手做实验。
学生一下子蜂拥到讲台上领取材料,想领什么材料就领什么材料。
学生顿时忙开了,课堂上很热闹。
听课的老师问一个同学,你们在研究什么呀?
学生摇摇头……
这节课,教师准备的大量工具和材料,是想让学生通过实验发现各种液体更多的不同,体会到探究的乐趣。
由于教师没有让学生确定自己要探究的课题,致使学生盲目地忙乱了一节课,无论是在科学概念方面,还是在科学态度、方法和探究方面,得到的东西很有限。
对于小学生来说,探究绝不等于不要教师的指导,不是完全放手给学生,有人认为探究就是让学生独立研究,只要老师指导了,就不是探究。
那种“学生想研究什么就研究什么,学生想怎样研究就怎样研究”的做法实际上是不符合小学生学习实际的。
新课程改革重视培养学生发现问题和提出问题的能力。
在学生提出了许许多多的问题之后,该怎么办?
这些问题是否都有研究的价值,是否都能当堂研究,学生是否具备研究能力,这就需要教师指导他们整理、筛选,然后确定研究的问题,要让学生明确自己在研究什么,并紧紧围绕这个问题收集信息。
一个完美的科学探究活动,应该是“学生自己发现可研究的对象,提出问题,进行假设,拟定实验计划,收集相关资料,进行实验,分析结果并进行汇报、交流”。
每位科学课教师都希望自己的学生能够完成这样的科学探究活动。
但是,真正做到这一步,需要一个能力形成的过程,如果只有探究的激情,而缺乏探究的方法,漫无目的地去操作,那么,只能说是科学课教师失去了应有的指导作用,是“有量无质”的探究活动。
作为科学课教师,要根据实际情况,放慢“探究的脚步”。
在教学设计过程中,根据学生探究能力的水平,设计由扶到放的一系列活动。
不仅要引领学生经历探究,更要注重探究活动的效果,让学生从中在各个方面得到最大的发展。
当然,在科学探究能力培养的过程中,仍然需要依赖于学生的自主参与,紧密结合科学知识的学习,通过动手动脑,亲自实践,在感知、体验的基础之内形成科学探究的能力,而不是简单地通过讲授教给学生。
这才是我们在科学教育中所追求的“科学探究”、“情感态度与价值观”与“科学知识”三维教学目标的系统达成。
浅谈中小学气象科学实验
科学实验是科学家根据研究目的,运用一定的物质手段,通过干预和控制、观察和探索等方式来探究寻求科研对象的有关规律和机制的一种研究方法,也是科学家为达到研究目的而运用的搜集客观事实、获取感性材料、检验科学假说、形成科学理论的基本过程和方法。
科学实验不但能够发挥人的主观能动性,而且还能够延伸人的多方思维,并且更能够引发人的征服观念和增强人的突破心理,使科学家在客观自然的变化过程中认识客观自然,在排除许多不同因素干扰的环境中揭示研究对象的本质实际,进而发现更多的客观新事物、新现象、新成果。
中小学所开设的科学实验就是给青少年学生创设一个特定的时间和空间,引领并指导他们使用科学家进行科学研究解决问题的方法,去探索科学世界中无穷无尽、妙趣横生、引人入胜的奥秘。
通过科学实验,可以使青少年学生在获得科学知识、科学技术技能的同时,全面提高他们的科学观念、科学态度、科学精神等素质。
科学实验必须借助一定的载体与平台来实施。
在自然界和客观社会中,可供科学实验的载体与平台不可胜数,气象科学是科学实验最优秀的载体与平台之一。
气象科学实验的特点
一、随身攫取,奥妙无穷,引人入胜
气象是人们身边的科学,人们的生活、生产每时每刻都与气象密切相关。
人们对由于气象变化所产生的自然现象既熟悉又神秘。
而这些既熟悉又神秘的自然现象可以为中小学学生提供无穷无尽的科学实验课题,如《蚊子和天气》、《神秘的风》、《看虹识天》等都可以作为气象科学小实验。
在中小学生的日常生活中,这类气象科学实验随身攫取、随手拈来,不用去刻意寻找或人为地去创造。
而且这类自然现象看似司空见惯,仔细研究起来却奥妙无穷。
同时在探究的过程中还给人层层启迪,引人入胜。
在完成这类实验后,学生们不仅懂得了一定的科学道理,也提高了同学们的科学素质。
二、蕴含着多学科知识
气象科学是人类最古老的科学,自人类诞生以来,在日常的生活和生产中,特别是与大自然的斗争中,首先萌生了气象科学。
气象观测是人类最早的科学活动,在远古的时候,人们为了保障自己的生活和生产,首先对天气变化现象进行了观测。
气象科学中蕴含着大量的多学科知识,中小学生的气象科学实验也是如此,例如《蜡烛能燃烧多久》、《制造云》的实验等。
这些都是比较简单的实验,其中涉及的学科知识有明显的偏重性。
还有很多比较复杂的气象科学实验,很明显地涉及多门学科的综合知识,有力地说明了气象科学中蕴含着多种学科知识和多门学科对气象科学的渗透。
三、严密严谨,与科学素质零距离对接
严密和严谨是所有气象科学实验的共同特点。
实验课题的本身就具有严密性和严谨性,在实验的过程中,也必须要有严密和严谨的态度,否则,我们所做的实验一定会失败。
同时,每一个气象科学实验都包含着一定的学科知识,要完成这些实验,必须把多学科的知识进行综合运用才能完成。
另外,要进行气象科学实验,必须运用多种方法才能完成,如,动手、观察、记录、思考、实验等,有的可以借助仪器、器物来完成,有的则直接用人体感官来完成。
要完成这些气象科学实验就必须要具备一定科学素质,而人的科学素质可以在气象科学实验中得到培养、完善和发展。
这样,气象科学实验就与科学素质形成了零距离对接。
气象科学实验的分类
可以让中小学生用来进行科学实验的气象科学课题非常多,有些课题经过多次实验已经整理成型,有些课题经过专家的设计可以用来进行科学实验,还有些课题可以随意拿来进行科学实验。
归结起来,大致有气象仪器制作实验、气象要素成因的实验、气象要素变化的实验、大气变化影响自然的实验、气象情报运用的实验、网上气象科学实验等。
气象仪器制作实验是利用简单的工具,采用生活中常见的材料来制作一些简单的气象仪器,如雨量器、风向标、百叶箱、温度表的制作等;
气象要素成因的实验是利用一定的器物,运用物理、化学实验的方法,来完成探索气象要素形成原因的实验,如风的形成、云的形成、雨的形成等实验;
气象要素变化的实验也是利用一定的器物,运用物理、化学实验的方法,来完成探索气象要素变化原因的实验,如气压的变化、风的变化等实验;
大气变化影响自然的实验要在室外进行,而且规模比较大,并要多种自然物进行对比,才能形成实验,如气温对植物的影响、阳光辐射对植物的影响等实验;
气象情报运用的实验就是利用获取的气象数据,进行与气象要素相关的探究实验,如单站天气预报、台风路径跟踪等实验;
网上气象科学实验就是利用现代化的网络工具,直接在计算机上完成各种与气象科学相关的实验,如网上绘制天气图、网上制作气象要素统计表等实验。
气象科学实验的准备工作
进行任何科学实验,首先必须做好准备工作。
气象科学实验的准备工作大约有如下几项。
一、选择实验课题
选择实验课题要考虑三方面的因素,一考虑实验的目标,也就是说,通过实验要达到什么样的效果目标;
二考虑学生的年龄与智力因素,根据不同年龄段学生的智力、能力发展,选择可以完成的实验课题;
三考虑学校与学生的实际条件,选择一些符合与适应客观实际的实验课题来实施。
二、实验工具与材料的准备
很多实验要借助一定的工具来完成,因此,在完成实验课题的选择以后,就要准备相应的工具。
如,在进行气象仪器小制作实验时,要置办一些必需的刀、锯、剪、钳等工具和塑料片、铁皮、代用品等材料;
在进行网上气象科学实验时,要准备计算机及网络设备等。
另外,还要搜集一些气象科学实验的参考书籍,如上海科技出版社出版的《青少年科技活动大全》、中国科学技术出版社出版的《少年科学实验》、安徽美术出版社出版的《小实验大学问》丛书、浙江教育出版社出版的《科学探索者》、香港现代出版社出版的《实验系列》丛书《气象学实验》等书籍。
三、设计实验流程
设计实验流程就是把所选择的气象科学实验课题细化成“准备(工具与材料)——实验步骤——实验记录——实验分析——实验结论”。
在设计实验流程的时,也要考虑四方面的问题,一考虑相应工具的使用安全问题,如刀、剪、锯、玻璃器皿等;
二考虑实验流程的科学性和合理性,也就是说,所设计的实验流程能否达到预期目的;
三考虑所设计的实验流程实施起来是否简单、便捷,能够从根本上说明科学道理;
四可以结合中小学课程涉及的内容进行设计,使课本知识在实施的科学实验过程中得到延伸。
气象科学实验的实施
气象科学实验是中小学进行气象科技活动的一个重要项目。
这个项目从简单到复杂,诸多的实
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