科学实验引入课堂
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科学课程本身,就是建立在实验为基础的一门自然学科。科学实验,是探索自然科学领域的利器,是科学教学等地实践活动的重要而又基础的表现形式,是一种有目的的、有和步骤的、通过控制或者模拟自然中的一些现象,反映自然中的一些规律的感性活动。这是科学课程的一大特色,更是它的一种优势,科学实验的教学手段,是别的课程所没有的。
我国著名的科学家戴安邦曾经说过:“培养学生的科学素养,不仅仅要传授给它们科学的知识,更重要的,是要让学生的智力得以发展。智力因素主要包括观测、查阅、动手、思维、表达、想象和记忆七种,其中,思维是核心因素。而上述全部的因素,都能够在实验教学中能得到一定程度的训练,于此同时,非智力因素也会有所增长。”由此可见,科学实验在学生的培养过程中,地位异常显著。
(1)具体作用
①能够迅速有效地引发学生产生自我的不平衡感。依照认知心理学的角度来看,科学的教学过程,实际上是一个学生对自我进行调节的过程。正如瑞士著名心理学家皮亚杰的观点中所主张的,学习者的认知图示,是一个不断建构的过程。如果学习者头脑中已有的认知图示,不再适应外界的一些刺激的时候,学习者就会通过“调节”,来改变原来的图示,从而完善其头脑中的知识结构体系,构建新的图示。这样的学习行为的变化过程,称之为为个体其自我调节作用的平衡过程。
所以,在课堂引入的环节,教师可以利用实验这一重要媒介和载体,去适当地设置一些具体的情境,比如实验所显示的现象,违反了学生心中预期的结果(举具体例子);包含科学教学知识点的小型魔术,让学生感到原本认为不可能的东西,竟不可思议地出现了……从而引起学生“心里不平衡感”,于是,他们会有强烈的欲望,去通过本节课的学习,来努力克服心中的不平衡感,实现自我的调节,激发他们自身学习本堂课的热情和兴趣,整堂科学课的效果,也就自然得到了一定程度的提高了;
②学生可以获得思维探索的第一手感性材料。任何人对于事物的感知,首先体现在感性认识上。对于抽象和理性思维尚未完善、逻辑思维水平仍然薄弱的初中和小学的学生来说,感性素材的积累,是他们完善知识结构体系、发展抽象和理性思维能力的必经之道,对他们长远的发展而言,意义深远;
③通过引导学生观察实验、思考原因和交流表述,有效培养学生的观察能力和归纳水平;
④在进行实验引入的同时,教师实际上是把自己对于科学课程的感情、思维方式、操作技能、认识态度等等,呈呈现给学生,这样做,能够潜移默化地对学生进行意志、品格和个性等各种非智力因素发展的教育。
可见,利用科学实验进行课堂的引入,有着非常好的作用。所以,教师可以在科学课堂开始的时候,进行特定的科学实验的演示,或者展示与本节教学内容紧密相关的模型、标本以及挂图,当然,条件有限的情况下,也可以借助多媒体等现代先进的教学手段进行模拟实验。从而让学生通过仔细地观察,获得感性认识,对本节课的内容进行猜测,激发学习本节知识的兴趣,带着强烈的好奇心和求知欲,进入课堂的学习中去,做到:探究科学,顺理成章;学习知识,水到渠成,这也是科学课程本身的特色和优势。
(2)例举实例
譬如,教师在引入《摩擦力》这节内容时,可以做“筷子提米”的小实验,请几名同学
上台来一起做,尝试感受一下,而其余的同学则是要仔细地观察出现的现象,并思考产生这种现象的原因。到时,会有个别学生,自告奋勇地要上台来做实验,教师就可以提示和指导他们完成相关的操作:先将一定量的大米塞进一只玻璃杯当中,再在米中插入一只筷子,并稍用力压紧大米。接着,就可以进行“筷子提米”的实验了。以这个实验为例,请学生思考讨论,分析为什么能够用一只筷子,提起这么一杯的米,然后再由学生举出一些其他的类似例子,自然地进入到新课的学习当中来。
当然,教师也可以设法让科学实验进一步“神秘化”,加上一定的语言描述和操作细节,渲染一种神秘的氛围,使之成为“魔术”。魔术是近几年来非常热门的一个话题,许多青少年,都对之颇感兴趣,所以,巧妙地将科学实验设计成为“魔术”,引入正课,也是科学课堂引入方法的一大特色和优势。能够在很大的程度上,快速吸引学生的注意力,激发他们的学习兴趣,高效地进入课堂的学习氛围里面。比如,在教“酸碱指示剂”的相关章节的时候,教师可以在课前做好准备工作,开始上课的时候,让自己成为一名魔术师。首先,拿出了一朵用白色的纸折成的花,随后,把这朵花放进一杯“神水”里面,打湿之后,再将纸花放进一个“空瓶子”内,提示学生仔细观察现象,期待“奇迹”的出现。等到学生观察到了明显的现象——原来白色花朵渐渐地变成了红色花朵,沉静的学生顿时就会沸腾了。他们会惊喜地描述自己看到的现象,热烈地讨论这一现象产生的原因。此时,教师就可以因势利导,引出本节课的主要内容,进行教学了。相信,在这样的一堂科学课里,学生将从一开始的引入环节开始,一直到整堂课结束,始终保持积极亢奋的学习状态,表现高昂的学习热情,整节课的教学效果,也就自然提高了很多。
(3)实施要点。选择使用实验的方式进行科学课堂引入时,教师要注意以下几点:
①备课过程中,要精心设计、反复斟酌
首先,教师应该使演示实验要做到目的鲜明、主题突出。教师要明确本节课教学的目标和本实验所要达到的意图,利用好这个实验,在较短的时间内,调动学生们的积极性,激发他们学习的兴趣,高效而又自然地进入到新课的教学中去。而不是用去较长的时间,去进行花哨的实验,等到实验都结束了,学生却还没有理解教师的意图。因为这样的引入方式,显得有些本末倒置了,不但难以完成科学课堂引入环节应该达到的效果,还会浪费许多宝贵的课堂时间。
其次,教师要做到趣味性强、足够激发他们学习兴趣和动机,并且,使这些实验活动,尽可能简单化,生活化,尽可能地降低这些实验活动对于器材的要求和依赖程度。教师可以从生活中的实际出发,利用日常生活中的物品和器具等实验资源,充分挖掘周围可以用来辅助课堂引入的实验素材,如教室里面的物品、废旧的材料、儿童的玩具等等,自行制作课堂引入实验的各种道具,来完成科学实验的引入方法。举例来说,我们只要让学生拿起自己课桌上的透明水杯,透过水杯看看周围的一切,并想想看,为什么透过玻璃杯看到的是不一样的世界,仅仅是这样一个小实验,可以让所有的学生坐在自己的在座位上,轻松地参与进来,自己动手操作,从而变被动为主动,从习惯做“观众”到尝试当“演员”充分发挥了他们的积极性和主动性,调动课堂的氛围,顺利地带领学生进入到凸透镜成像的知识点的学习当中来。
再者,一定的情况下,也可以利用人体本身的部分,去进行实验,让学生具体感知,比