引领农村孩子走进科学实验

引领农村孩子走进科学实验【摘要】 怎样让孩子真正地利用实验学会科学地思考，如何充分利用实验器材达到科学课的实效性，抓住中心环节合理调整内容，集中实验；合理取舍教材内容,主攻重点实验，选择实验材料,侧重探究实验后分析。 【关键词】关键词 引领 科学 实验 科学新课程实施以来，科学实验教学中经常会有这样的困惑：有几个实验活动不落实,感觉没有完成教学任务，假如每个实验活动都要落实,教学时间不够，也达不成明显效果。我常常思考：教材上安排的内容怎么处理呢？怎样使科学实验课上得既有高容量，又有高质量？经过科学课的教学实践，发现在科学实验教学中教师如果能对教材作合理调整，对实验小组作合理安排，对实验器材作有效选择，对探究实验作有效指导，都能提高教学有效性，这些因素都需要教师来有效组织。下面结合四年级科学溶解单元的实验教学，谈谈教师如何有效组织，使科学课教学达到既节省教学时间，又提高教学密度，实施最优化教学。 一、抓住中心环节合理调整内容，集中实验 依据小学生爱玩、贪玩的特点，组织探究实验活动时，要让学生人人都有任务，要让学生尽兴地探究，要激发出探究的兴趣，而且要有所收获。有些科学实验课，按照教材的编排来上，课堂上很难完成任务。教师要在认真分析教材的基础上，抓住探究实验中的核心环节，有目的地把教材内容进行整合。再合理安排好实验小组，把做做停停的分散实验改为人人有事干的集中实验，以节省探究实验的时间。便于花更多的时间用于讨论分析现象，得出结论，上升到对概念的理性认识，会收到很好的教学效果。 食盐在水里溶解了一课，教材安排了三个有结构的活动。活动一，食盐在水里溶解了。活动二，面粉在水里溶解了吗。活动三，观察高锰酸钾和砂糖的溶解。第一次教学时，我按照教材的安排，实际操作时分了五次学生实验。活动一:食盐在水里溶解了。分别将食盐与沙子放入两杯水中，观察比较有什么不同现象，初步 感知“食盐在水里溶解”和“沙子在水里不溶解”这两种不同现象，得到对溶解的 初步感知。活动二:面粉在水里溶解了吗。这里实际要分两次实验，首先观察面粉在水里溶解的情况，面粉在水里变成了乳白色的浑浊液，过了一会儿有一些沉淀了，判断面粉是否在水里溶解了，然后用过滤实验分离面粉与水，鉴别出面粉没有溶解。活动三:观察高锰酸钾和砂糖的溶解。这里既要观察高锰酸钾溶解又要观察砂糖的 溶解显得很乱，实际操作时也得分两次实验活动。每个实验活动是分四人小组，结果发现四个人对着两个杯子，其中有一部分学生就会无所事事。再则组织学生做五 次分散实验，做做停停，化费时间很长，学生实验不能尽兴，也不利于归纳分析。如果分两人小组实验，准备各种物质和过滤实验器材的工作量很大，分发实验材料也成了一个很大的问题，教学效果不是很理想。 第二次教学时，也分四人小组实验，把某些教学环节稍作调整，变五次实验活动为三次实验活动，减少活动环节，学生探究更尽兴了，时间也节省了。我是这样教学的:先在四个一次性塑料杯子中分别装好食盐、沙子、砂糖、面粉，分给四根筷子，先安排第一次实验活动。四个人每人负责一个杯子，在四个杯中加入半杯水 后搅拌，观察有什么不同的现象。学生人人动手，人人有任务，实验很认真，还不断去观察别人杯子中的现象。搅拌三分钟后，停止实验，请学生汇报实验现象。这时，学生的汇报内容丰富，对不同的现象引起了更多地思考。学生发现食盐、砂糖这两杯水中的颗粒变小到肉眼看不见了，溶解了;沙子的水变浑浊，沙子颗粒没有什么变化，沉淀在杯子底部;面粉水变成乳白色，杯子底部有一些沉淀。引导学生分类，一种物质是在水中溶解，另一种物质在水中不溶解。让学生说说这样分的理由。从而明白鉴别物质是否溶解的一种方法是看是否沉淀。食盐的颗粒变小到肉眼看不见了是溶解了;沙子颗粒没有变化，沉淀了，所以是不溶解于水的;面粉有部分沉淀，但大部分学生认为面粉，有一部分是不溶解的，还有一部分溶解了。那么面粉到底有没有溶解，这是本次探究实验的矛盾焦点，是学生最想研究的，引起了学生极大的探究兴趣。怎样研究?可以让学生先想想办法，最后引导学生用过滤的方法来检验。指导学生第二个活动-过滤实验。先认识过滤器材及过滤操作方法，再让学生自己过滤面粉水与过滤食盐水作比较。学生通过实验后发现面粉与水完全分开了，过滤后的水很清，面粉粘在过滤纸上了。盐水过滤后，尝一尝过滤后的水还是咸的，说明盐溶解在水里不能用过滤的方法进行分离。这个比较实验让学生真正明确了过滤是用来鉴别物质是否溶解的另一种方法。接着再组织第三个实验活动，观察紫色的高锰酸钾在水里溶解的过程变化，目的是进一步认识溶解的物质最后均匀地分布在水中。像这种观察一个过程变化，观察细腻的实验，而且要控制一定的量，适合单独实验。最后让学生比较完整地描述 对溶解的理解:物质在水中颗粒会变小，均匀地分布在水中，肉眼看不见了，这样就说这种物质在水里溶解了，这种液体就叫某某溶液。 学是为了应用，要让学生学以致用。课后的再探究，在上完食盐在水里溶解 了一课，学生对奶粉、咖啡等物质是否能溶解有疑问，我就找来这些物质，让学生做过滤实验来验证自己的判断。首先明确过滤是用来鉴别物质是否溶解的一种方法，能用过滤的方法把物质与水进行分离的则是不溶解的，反之不能用过滤的方法 进行分离的则是溶解的。结果通过实验，发现奶粉水过滤后仍旧是乳白色、咖啡水过滤后仍旧是咖啡色的，因此确定奶粉、咖啡都是在水里溶解的。 二、合理取舍教材内容，主攻重点实验科学教师都有同感，科学教材有些章节的编排内容在一个课时上安排偏多，但仔细分析教材，发现有些内容是同类实验，教学时完全可以有选择地加以 选用。教学时，一堂课上抓住一些重要的探究实验，做透这一部分，可以带动这一类实验，同样会取得很好的教学效果。 比如怎样加快溶解一课，教材安排了三个活动环节，一是“哪一块肥皂溶 解得快”、“糖块溶解的时间记录”、“加快食盐溶解的研究”。在一节课中无论如何 是完成不了这三个探究活动的。在这节课中，让学生充分探究体验“哪一块肥皂溶 解得快”的全部过程，把这一部分做透，做细，学生不仅能在知识与技能上得到收 获，而且更能增强学习的有效性。课后让学生自行探究糖块溶解、食盐在水中溶解 的快慢，应该不是困难的事情了。 我是这样上怎样加快溶解一课的。第一个教学环节，先让学生说出有哪些 方法可以加快溶解，学生依据生活经验说出“用搅拌、加热水、切碎肥皂”等办法。 然后引导学生设计实验方案，比较用“搅拌”与“不搅拌”、用“热水”与“冷水”、 用“切碎”与“不切碎”等不同方法，要在同等条件下做好比较实验，要作好“水 量、水温、大小、同时性”等量的控制，再探究肥皂块溶解的快慢变化。这个环节 的指导很必要，也很重要，关系到学生下一步探究实验的成败。 接着第二个教学环节，分两人小组，让学生完成三个探究实验，每个实验只需 观察2 分钟，再分析描述3 分钟，整理2 分钟，接着再做下一个实验，实验效果很 明显。比如可以先做“热水与冷水”比较实验。用两个一次性塑料杯，分别装半杯 热水和冷水，同时放入两块大小相同的小肥皂，一人负责一个杯子观察，结果观察 到肥皂在热水中浸泡很快发生了变化，热水中的肥皂好象在冒烟，乳白色从杯子底 部向上扩散，肥皂块在变小，液体变成乳白色浑浊;而冷水中的肥皂有少量溶解， 乳白色不明显。不用等肥皂完全溶解，学生就能汇报说出结论，“热水比冷水溶解 得快”。汇报分析得到结论后，接着做“搅拌与不搅拌”实验，让学生倒掉前面的 肥皂水，取同样多的半杯水，同时放入两块大小差不多的肥皂，一杯用筷子搅拌，另一杯不搅拌，比较哪杯溶解得快。搅拌的一杯液体一会儿就变成乳白色浑浊了; 而不搅拌的乳白色不明显。停止实验，汇报分析现象得到结论“搅拌比不搅拌溶解 得快”。最后做“切碎与不切碎”比较实验，也只需6 分钟。这里也可以由学生自 由选择先做什么后做什么，对实验效果都没有什么影响。但是每次实验结束后，都必须组织好对实验现象的描述与分析，得出科学的结论，同时要让学生学会静心地 倾听别人的发言，这样才会取得好的教学效果。第三个教学环节，最后化几分钟指 导学生去完成教材中的另外两个探究活动，并要求学生在书上和作业本上作好记 录，下一节课检查。 我认为，科学探究实验，实验小组的安排也很重要。怎样加快溶解就不适 合做集中实验，第一个班级教学时，我想节省时间，分四人小组让学生同时完成“搅 拌”、“热水”、“切碎”三个实验，每人管理一个杯子，结果由于要求太多，同学们 不知该做什么，实验时都自己做自己的，教学完全失败。怎样加快溶解更适合 安排两人小组实验。肥皂材料便宜，容易准备。采用两人实验小组，实验操作面广， 人人动手，人人参与活动;便于近距离观察，看到的现象更清楚，便于描述;更便 于管理，课堂秩序好;可以使教学环节安排得非常紧密，节省了很多时间。 三、选择实验材料，侧重探究实验后分析 杭州崇文实验学校俞伯军老师，在一次科学培训讲座中提到:教材包括材料，材料是教材最重要的部分，一套好的材料可以促成一节好课。我很有同感，教学中也深深地感觉到材料选择得当，可以使探究实验省时而又有效。要使探究有实效，让学生做好探究前的方案设计很必要。但是设计实验方案很化时间，在一节科学课中既要让学生自己设计好实验方案，又要学生亲自经历实验探究过程，还要引导学生作好实验分析上升到理性认识，同时要照顾到个别现象面向全体学生。这就更需要教师要有精明的组织，合理选择好有结构的材料。一杯水里能溶解多少食盐，教材研究计划中是用“50 毫升水能溶解几匙 盐”，是否一定要用50 毫升的水呢?我觉得用50 毫升水太浪费时间，也浪费食盐。 课前我作了一次实验，100 毫升的烧杯装50 毫升冷水，每次加2 克食盐(粗盐)， 不断搅拌整整做了一节课，才溶解了16克食盐。一杯水里能溶解多少食盐，尽管是一个定量分析，对于小学生来说，只须知道一个粗略数据即可，不必强求太精确。 方案设计中关键的一个要素是对材料的选择。一杯水里能溶解多少食盐，研究的问题是“一杯水里能溶解多少食盐?” 首先引导学生把这个问题转化为一个 可以研究的问题。我先给学生两个思考题“选择怎样的杯子?这一杯水应该取多少?”，再出示三个杯子“一个250 毫升烧杯装150 毫升水，另一个100 毫升烧杯装50 毫升水，一个100 毫升斜口量杯取25 毫升水”，问学生选哪一个更合理?让学生一边讨论一边选择材料，并说出理由。因为学生没有实践过，对这个问题的选 择是很盲目的。有的学生认为杯子选得小一些，水少可以节约时间，节省用盐。有的学生认为杯子选得大一些，水多食盐溶解得快，但肯定浪费时间、浪费用盐。但一致认为水在杯中不能太满，也不能太少。“选择怎样的杯子?这一杯水应该取多少?”这也是教师首先要考虑的问题，我寻找材料，发现实验室有250 毫升、100 毫升、50 毫升玻璃烧杯、三年级上册工具箱里有100 毫升的大口小底的斜口塑料量杯，学生学具袋中有20 毫升的量杯等。 因为玻璃烧杯准备不方便容易碰破，所以放弃了。为了便于研究，决定让第一个班级统一选用“100 毫升的大口小底的塑料杯取25 毫升的水”， 因为它搅拌很方便，也便于观察，但是量杯数量有限，只好分四人小组。决定让第二个班级选用了学具袋中20 毫升的量杯，因为用它可以分两人小组做，“用20 毫升的量杯取15 毫升的 水”，比较节约时间 ，但搅拌有点不方便。 “如何加盐?什么时候加盐?怎么记录?”这是操作方法的指导。如何加盐? 选择用克计量、用勺计量，还是用包计量，说说选择的理由。“用克计量”精确度高，但分小组活动时每组都要称出一定的量化费的时间太多，很不实际。“用勺计 量”速度快，但每一勺有多少不等，如果统一标准办法是可取的。因此，我们用学 生学具袋中的一把勺子，先用天平称出平平的一勺盐，大约为1 克，实验时大家都 控制取平平的一勺盐，几勺就是几克。什么时候加盐?等前一勺盐搅拌完全溶解后 再加第二勺盐，直到加入最后一勺盐，到搅拌很长时间盐无法溶解为止。怎么记录? 学生建议用记“正”字记录次数。通过讨论后，学生对实验材料、方法、要求基本统一意见后，再开始充分实验，这样的实验很有效。第一个班级，分四人小组，用100 毫升斜口量杯取25 毫升水，大部分实验组 可以溶解9 勺-10 克)，即25毫升水中大约可以溶解9-10 也有的溶解11勺的。实验完成了，但没有时间对个别现象作进一步分析，实验中还发现分四人小组实验，学生要抢着做。第二个班级，小组作了调整，分两人小组。实验材料也作了调整，“用20 毫升的量杯取15 毫升的水”，经过较短时间的溶解食 盐的实验探索，学生大部分得到15 毫升水中大约可以溶解5升水中大约可以溶解5-6克盐，学生得到了这个共同的认识。可是出现了两组特 殊情况，有一组溶解了8 勺盐，另一组只溶解了4勺盐这两组与众不同，相差太大了，必须要弄清是怎么回事，才可以揭开学生心中的疑团。请学生来分析这是什么 原因造成的?比较这两杯食盐水，结果发现这两杯水的水位相差3 毫升左右，8 的杯子底部有很多盐沉淀，而4勺的杯子继续搅拌盐又溶解了。部分学生认为有可 能15 毫升水取得不准。还有学生认为这是实验时不同心态的表现，一个缺乏耐心，没等前一勺盐完全溶解就加下一勺盐，多了4 勺盐水位当然相差一大截了;另一组， 过于谨慎，搅拌速度慢，还可以溶解就停止了实验。 实验结束后，不仅要重视多数人的结论，也要重视分析个别现象。因为这些特 殊现象背后隐藏着学生的疑惑，也隐藏着学生在探究实验中的情感态度，揭开疑惑 可以对知识作更进一步的了解。正因为教学中对实验材料作了调整，学生在取得同样的学习效果下，才有充足的时间对特殊情况作具体的分析，照顾到个别现象从而达到面向全体学生。如果按教材要求用50 毫升水，学生又将如何实验呢?每次加多少盐?用克先称好