① 如何在小学科学实验中培养学生的探究能力
《全日制义务教育科学(3-6)年级课程标准》(以下简称《标准》)指出:“科学探究既是学生的学习目标,又是重要的教学方式之一,将科学探究列入内容标准,旨在将学生学习重心从过分强调知识的传承和积累向知识的探究过程转化,从学生被动接受知识向主动获取知识转化,从而培养学生的科学探究能力,实事求是的科学态度和敢于创新的探索精神”。
作为一名农村的小学科学教师,在学校里要培养学生的探究能力并非易事,小学科学教学是科学的基础教育,是对学生进行教育的一门重要课程,担负着儿童科技创新的重任。科学教学的基本过程是学生在老师的指导下,主动地参与认识自然事物及应用所学获得知识,大胆自主探求和应用知识。教师怎样有意识地与学生同玩同乐,学中玩、玩中学,既促进学生的身心健康又培养学生的动手、动脑探究科学的方法呢?我认为应从以下几方面着手:
一、鼓励学生学生自主选择探究主题,激发学生的兴趣。
当我们学完了教材的一些课程之后,要做好学生新的科学探究工作,每一学期要给每一个学生一个探究主题,这个主题要适合及选择的范围。对小学生而言,题目若与日常生活有密切关系,必定会提高其参与的兴趣,如洗发水的试验及调查、食物的脂肪含量、冷藏食物知多少、头发的承重力、不同洗衣粉的清洁能力、。其实以上例子包括不少有趣的题目,大部分的内容既和日常生活有关,亦可进行科学探究,而过程和所需器材也不复杂。另外还提出大量有关适合这方面的探究主题。例如:学校周边环境、校园植物的调查、学校绿化率、废旧电池的回收等等,这一些都是很好的活动主题,而且也很适合学生的思维。
二、引导学生去探索,鼓励学生在探究活动中寻找答案。
用自己的眼睛去看、用自己的头脑去想、用自己的双手去做、用自己的嘴巴去说……引导学生注意观察周围事物,鼓励学生提出问题。问题提出来后,教师不是直接给出答案,而是设计好实验和问题,让学生自己去操作和相互交流讨论。在老师引导和建议下,孩子们自己动手做实验、搜索证据、观察、提问、设想和验证。孩子们要用自己的语言记录下实验过程中的想法、活动情况,与正确答案相比较。
通过三年的小学科学教学,我在教学中都能感受到学生喜欢提问题的天性:“天为什么是蓝色的?”、“恐龙是怎么灭绝的?”……,除此,还能感受到儿童回答问题的逻辑:“打雷是因为云彩没长眼睛!”、“太阳把地上的水吸走了!”……这些可贵的“天性”应变为更为成熟的科学思维习惯和能力。
假设是在已有知识经验的基础上对问题所做的可能性回答。例如,对“物体遇冷会收缩吗”这个问题,学生可根据自己生活经验提出各种假设:“物体遇冷会收缩—人冷了就会缩起来”,“物体遇冷不会收缩—教室里的桌凳就没有因为冬天而变小”,再如:“把纸和球同时从高处放手,猜哪个先落地”的假设活动,是想让学生分析自己的假设,并在假设的过程中发现:根据经验提出的假设有时是错误的,经验也可能造成假象。我们再用两张同样重的纸(其中一张揉成团)重复上面的实验”是一个拓展活动,同样说明根据经验提出的假设不一定可靠。而搜索证据是通过观察、实验、测量或从可靠信息源那里获取用以回答问题或验证假设的数据及资料的活动。许多重要的科学结论都是建立在假设与搜集证据的基础上的,如魏格纳的大陆漂移说、达尔文的进化论等。因此作为一名科学教师,在培养学生的探究能力时需要注意做好以下几方面的工作:
1、提出问题,而不是直接建议解决问题的方法,这样就为学生提供了科学探究的机会。
2、提供一个适用于学生的计划方案,提出一系列问题让学生去动脑筋思考。
3、经常比较计划和实际的探究过程,认识到不是所有的事情都是可以预见的。
4、在教学中或活动结束时要经常交流讨论,提议学生去思考如何改进探究方法。
三、培养学生科学探究中的合作能力。
在传统的实验课教学中,比较普遍采用的是教师讲实验内容学生听,教师演示实验方法学生观看,教师提问实验结论学生答的教学方法。这种教学方法限制了学生的思维和创造,不利于主体精神的培养。针对这一现象,我在小学科学实验课教学中充分发挥小组合作学习的优势,让学生通过阅读、研讨自己设计实验。具体做法是:把实验的目的、名称、器材、步骤、现象、结论等要素设计成空白实验报告提供给学生。学生在自己的小组中阅读、思考、研讨,共同填写实验报告,等于是自己设计实验,自己进行操作、观察、分析,培养了学生的实践能力和创新精神。学生带着这些问题认真阅读了教材,然后以小组为单位进行了热烈的讨论,他们互相补充,互相帮助共同填写有关内容。教师巡堂只做启发和点拨。在确定了实验步骤后,各小组按照自己确定的方法独立地操作、记录和分析。
现代教育技术的发展和计算机的普及为共享资源和合作学习提供了良好的学习环境,但也容易使人进入一个自我封闭的学习环境,这就需要以合作学习进行引导。
四、注重探究方法和过程的评价,鼓励探究结论的原创。
一提到评价,老师们往往会联想到考试。其实对学生的科学探究能力评价涉及到许多方面,考试只是一个很小的方面。在科学课的标准中,对学生的评价问题作了详细的叙述。《标准》中强调“科学课程的评价应能促进科学素养的形成与发展”。因此,科学探究能力的评价不仅要关注学生的探究结果,更重要的是关注他们的探究过程。学生在进行科学探究活动中,他们对自然事物的观察、发现以及提出问题的能力;在探究实验中的设计实验、动手操作能力;对观察、实验中各种信息的搜集、整理、分析、推理、归纳、总结、质疑、交流、评议等能力的提高;在情感、价值观等方面的发展等过程中都体现了学生科学素养的发展。这些方面都是评价科学探究能力的重要方面,这是单纯以一纸试卷所不能体现的。只有注重了探究过程的评价,才能有一个好的结果。另外,评价的方法也应该是多种多样的。不只是考试这一种形式。例如:在平时为学生建立一个探究过程的记录本,及时记录学生的各种变化,从发展变化的程度上反映学生的探究能力。通过实验竞赛等形式来评价学生的动手实验能力。还可以让学生通过完成一定的自然环境或自然现象等的考察研究,撰写考察报告来反映学生的综合素质能力等等。在对学生的科学探究能力评价时,应让教师、学生、家长甚至社会成员参与。总之,应重视学生的评价,应有一个公正、积极的评价,以促进学生科学探究能力的提高。
在科学教学中,要想使学生对认识的自然事物,探究科学奥秘充满兴趣,踊跃地提出探究的问题;对探究的问题积极的动脑筋、想办法。通过观察、实验,查阅资料等方法进行研究;在汇报实验结果时,争先恐后地发表自己的发现;在研讨时积极发表自己的意见,敢于与不同的意见进行争论。教师就要培养学生积极、主动地探究精神,使学生主动、自主的参与各项探究活动,更好的培养学生的探究能力。
我相信每个教师都能坚持不懈地把学生科学探究活动开展下去,上好每一节科学课,努力提高学生的科学探究能力,让学生从中领悟到探究科学的方法,通过小组合作学习,解决面向全体学生,特别是面向学困生的问题,从而使每名学生都能在原有基础上得到发展和进步,让所有的学生掌握探究的思维方法、感受探究的乐趣,从而培养出具有创新能力的人才。
② 小学科学实验设计方案
会跳远的乒乓球
思考:乒乓球放在高脚杯中,你怎样吹气,球才会跳出杯子呢?
材料:高脚杯2个、乒乓球1个
操作:
1 把两个高脚杯并排放置
2 将乒乓球放在第一个杯子中。
3 从不同角度吹气,看看乒乓球有什么状况:对着球的侧面吹气;对着球的上方吹气
讲解:
1、向球的侧面吹气,乒乓球不容易跳到第二个杯子里去(或跳出来)
2、向球的上方吹气,上方压力变小,乒乓球会浮起来,继续吹,就跳入第二个杯子去了
创造:换个新方法也能让乒乓球跳到下一个杯子里
会吹泡泡的瓶子
思考:你知道瓶子是怎样吹泡泡的吗?
材料:饮料瓶1个、冷热水各1杯、彩色水一杯、大盘子1个、橡皮泥1块、吸管若干
操作:
1 将吸管逐一连接,形成长管(连接口用胶带封好)。
2 将吸管放入瓶中,并用橡皮泥密封住瓶口,然后把瓶子放置在盘子中。
3 弯曲吸管,使吸管另一端进入有色水的玻璃杯中。
4 向瓶子壁上浇热水,杯子中的吸管会排放大量气泡。
5 向瓶子壁上浇冷水。
6 玻璃杯中的水会经过吸管流入瓶中。
讲解:
1 因为塑料瓶很薄,于是热可以穿过瓶壁,进入瓶子中的空气里。
2 瓶子中的空气受热后会膨胀。
3 水中的气泡就是空气膨胀时,被挤出瓶子的空气。
4 瓶子中的空气遇冷时收缩。
5 瓶子中的空气收缩时,水便占据了剩余的空间。
创造:瓶子盖太紧时,你知道如何用最好的方法打开它吗?
自己会走路的杯子
思考:杯子没有腿,它是怎样从上面走下来的
材料:杯子一个、蜡烛、火柴、玻璃、两本书、水
操作:
1、用一块玻璃板,放在水里浸一下
2、玻璃一头放在桌子上,另一头用几本书垫起来(高度约5厘米)
3、拿一个玻璃杯,杯口沾些水,倒扣在玻璃板上。
4、用点燃的蜡烛去烧杯子的底部,玻璃杯会自己缓缓地向下走去。
讲解:
当烛火烧杯底时,杯内的空气渐渐变热膨胀,要往外挤,但是,杯口是倒扣着的,又有一层水将杯口封闭,热空气
跑不出来,只能把杯子顶起一点儿,在自身重量的作用下,就自己下滑了。
纸杯旋转灯
思考:蜡烛纸杯灯为什么会转动?
材料:纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把
操作:
1、取一纸杯,在杯身对称处各剪开一个方形大口,在杯底固定上蜡烛,作为灯的底座。
2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶,在杯底中央处穿上绳子,并用牙签棒固定,作为灯的上座。
3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。
4、点上蜡烛,拉起绳子,看看有什么现象产生。
讲解:
1、蜡烛燃烧的时候,火焰尖端多呈朝上的方向。
2、空气受热会上升,然后沿着上方纸杯的扇叶口流动,因而造成旋转的现象。
创造:
你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?
注意:
注意蜡烛燃烧时的安全!
③ 小学生科学实验报告
筷子的神力
思考:把一根筷子插入装着米的杯子中,然后将筷子上提,筷子会把米和杯子提
起吗?
材料:塑料杯一个、米一杯、竹筷子一根
操作:
1、将米倒满塑料杯。
2、用手将杯子里的米按一按。
3、用手按住米,从手指缝间插入筷子。
4、用手轻轻提起筷子,杯子和米一起被提起来了。
讲解:
由于杯内米粒之间的挤压,使杯内的空气被挤出来,杯子外面的压力大于杯内的
压力,使筷子和米粒之间紧紧地结合在一起,所以筷子就能将成米的杯子提起来。
瓶子赛跑
思考:装有沙子和装有水的两个同等重量的瓶子从一个高度滚下来,谁先到达终
点?
材料:同等大小、重量相等的瓶子两个、沙子、水、长方形木板一块、两本厚书
操作:
1、用长方形木板和两本书达成一个斜坡
2、将水倒入另一个瓶子中,将沙子倒入瓶子中
3、把两只瓶子放在木板上,在同一起始高度让两只瓶子同时向下滚动
4、装水的瓶子比装沙子的瓶子提前到达终点
讲解:
沙子对瓶子内壁的摩擦比水对瓶子内壁的摩擦要大得多,而且沙子之间还会有摩
擦,因此它的下滑速度比装水的瓶子要慢。
创造:将瓶子里的物质换一换,再让它们比比赛吧!
带电的报纸
思考:不用胶水、胶布等粘合的东西,报纸就能贴在墙上掉不下来。你知道这是
为什么吗?
材料:1支铅笔;1张报纸。
步骤:
1. 展开报纸,把报纸平铺在墙上。
2. 用铅笔的侧面迅速地在报纸上摩擦几下后,报纸就像粘在墙上一样掉不下来
了。
3. 掀起报纸的一角,然后松手,被掀起的角会被墙壁吸回去。
4. 把报纸慢慢地从墙上揭下来,注意倾听静电的声音。
说明:
1. 摩擦铅笔,使报纸带电。
2. 带电的报纸被吸到了墙。
3. 当屋子里的空气干燥(尤其是在冬天),如果你把报纸从墙上揭下来,就会
听到静电的劈啪声。
创造:请试一试,还有什么物品能不用粘和剂,而用静电粘在墙上
胡椒粉与盐巴的分离
思考:不小心将厨房的佐料:胡椒粉与盐巴混在了一起,用什么方法将他们分离
开呢?
材料:胡椒粉、盐巴、塑料汤勺、小盘子
操作:
1、将盐巴与胡椒粉相混在一起。
2、用筷子搅拌均匀。
3、塑料汤勺在衣服上摩擦后放在盐巴与胡椒粉的上方。
4、胡椒粉先粘附在汤勺上。
5、将塑料汤勺稍微向下移动一下。
6、盐巴后粘附在汤勺上。
讲解:
胡椒粉比盐巴早被静电吸附的原因,是因为它的重量比盐巴轻。
创造:
你能用这种方法将其他混合的原料分离吗?
带电的气球
思考:两个气球什么情况下会相互吸引, 什么情况下会相互排斥?
材料:打好气的气球2个、线绳1根、硬纸板1张
操作:
1 将两个气球分别充气并在口上打结。
2 用线将两个气球连接起来。
3 用气球在头发(或者羊毛衫)上摩擦。
4 提起线绳的中间部位,两个气球立刻分开了。
5 将硬纸板放在两个气球之间,气球上的电使它们被吸引到纸板上。
讲解:
1 一个气球上的电排斥另一个气球上的电。
2 两个气球上的电使它们被吸引到纸板上。
创造:你能用其它小实验说明气球带电吗?
可爱的浮水印
思考:宣纸上漂亮的图案不是画出来的,是怎样制作出来的?
材料:脸盆1个、宣纸1-2张、筷子1支、棉花棒1根、墨汁1瓶、水(约半盆)
操作:
1、在脸盆里倒入半盆水,用蘸了墨汁的筷子轻轻碰触水面,即可看到墨汁在水
面上扩展成一个圆形。
2、拿棉花棒在头皮上摩擦二、三下。
3、然后轻碰墨汁圆形图案的圆心处,看看有什么现象。
4、把书法用纸轻轻覆盖在水面上,然后缓缓拿起,纸上印出什么图案呢?
讲解:
1、棉花棒碰触时,墨汁会被扩展成一个不规则的圆圈图形。
2、棉花棒在头皮上摩擦所涂上的少量油,就会影响水分子互相拉引的力量。
3、水印会呈现不规则的同心圆图形。
创造:
试试其他的方法,改变水面上墨汁的图形。
④ 小学科学教学如何做好实验准备
我是一名小学专职科学教师.以前我总认为科学课只要教师备好课,准备好实验器材,便是做好了科学探究前的准备工作.但随着科学教学工作的深入开展,我碰到了实验器材准备难的问题,曾多次导致探究活动以失败告终.究其原因,主要是教师对探究活动认识不足,准备不到位.众所周知,科学课是由一个个有结构的活动组成,而每个活动都必须要准备有结构的材料.那如何解决教师实验前准备难的困难呢?我认为,在科学探究活动之前,不仅教师要准备好,而且学生也应准备好.下面谈谈我的做法:一、多层次了解学生,通常我会在上一个单元课之前这样做:事先让孩子们列出本单元比较完整的一张实验器材清单,让每个小组商量着作好相关的实验准备,根据孩子们可能提供的实验材料,教师做到心中有数.为此,在每堂探究课之前,再让每个小组商量着做好本节课的实验准备,根据学生提供的实验材料,我再为学生补充一些欠缺的材料.好几次,我惊喜的发现,学生在了解和准备实验材料的同时往往会在课前进行一些小实验,不知不觉中激发了他们强烈的探究欲望.这样的科学课,就为他们的科学探究提供了充分的时间和广阔的空间,学生多了强烈的体验,多了高度的参与,真正做到不为教学而探究,而为探究而探究,实现了精彩高效的课堂探索.二、多角度开放学生,学生的创造性是无限的,学生的潜力是无穷的,当我们敢于放手的同时我们就会由衷地发现学生是一本永远读不完的书,学生的世界是如此的丰富,令我不胜感慨:我在教学三年级科学下册“物体在水中是沉还是浮”一课,课前了解到学生很乐意研究各种物体在水中是沉还是浮,于是在教师准备相关材料的基础上,允许学生带来自己想研究的物体,结果学生们带来了很多富有意义的材料:有大海螺等“稀有”材料,有重重的小碟子,有洋葱、苹果、马铃薯等不同沉浮的食品等.这些材料充满了结构性,在印证重量、体积与沉浮的关系上具有意想不到的说服力,比我“精心”准备的材料要合理得多,也极大地“吊”起了他们探索的“胃口”!所以当我宣布请各小组自由找5样东西由重到轻、由大到小排好顺序,再猜测、实验、比较、思考的时候,学生的积极性是那么高昂,他们的发现又是那么新颖和科学,他们发现小碟子很重,放满水后又会沉下去了;他们还发现,牙签有是时是沉,有时又浮了,具体要看牙签有没有浸透水,浸透了,就会沉.就这样,当我们在开放材料的同时,我们也开放了孩子们的“大脑”!同样,对教科书上现成的实验结论和方法我们也可来个开放式思考:“沉浮”单元中一个活动采用了挤压瓶子让“潜艇”沉到瓶底,学生探索时觉得挤压太困难,太麻烦,继而想出了只要倒转瓶子,让笔帽内充满水,它自然下沉,而下沉的原理与压缩空气后让水进入有异曲同工之妙.三、多方面激发学生对于小学生来说,探究动力源自于他们对探究活动的兴趣,一些新鲜的、未知的、好玩好看的、满足探究欲望的事物往往能够激发他们的探究兴趣.为此,我们要适时适地培养学生自主收集实验材料的意识,让更多的实验成员主动参与到科学探究活动中来.我在教学过程中通过多种方法,激发他们的学习兴趣,使他们对探究活动充满热情,最大限度地调动他们的积极性.当然要让学生有浓厚的探究兴趣并不是一下子就能够产生的,而是在逐步的学习过程中,逐渐内化而成的.如在教学三年级下册《我们周围的材料》时,我让学生课前准备活动材料以便上课时使用,上课时学生带来了用放大镜观察的材料.瞧,同学们多认真,观察完自己准备的材料后,互相交换材料进行观察,还不断交流自己的想法,看得出来他们非常喜欢观察.四、多灵活分组学生 当实验材料多,需要小组合作时,收集实验材料就要进行合理分工.我的具体做法是:(1)先分好学习小组,根据学生的喜好,自由搭配学习小组成员,一旦组成就要分工合作,选好学习小组的组长;(2)分小组商讨下节课实验探究内容,预习时间我一般安排在每堂课下课前的几分钟,然后讨论好要带的材料,并全班进行交流汇报,以便备齐实验材料;(3)由组长负责统一分配,落实到每个人带什么实验材料,缺一不可.如果到时哪一小组的某一个人忘了带实验材料,则整组将无法展开实验,他将受到组员的谴责,这样通过合理分工,互相监督,人人都能及时准备好学习材料.总之,实验前师生的充分准备,才能使我们的小学科学实验课堂有序、高效地进行,这是提高实验效率的首要保障.
⑤ 如何上好小学科学实验课
小学科学是一门操作性、实践性、创造性和社会性很强的学科。在科学教学中不能单纯地采用阅读、讲解来学习科学知识,应充分利用教材及教学设备让学生进行观察、实验、操作获得感性的认识,再引导学生对所见现象进行分析、综合、比较、抽象、概括等的思维活动,使认识上升为理性认识,然后进一步引导学生利用概念和规律解决一些实际问题,这样不但能调动学生学习积极性,并且能把知识的教学,能力的培养,智力的发展有机结合起来。通过实践,我认为抓住以下四个环节,是上好小学科学探究课的关键。一、精心创设情景,激发学习兴趣兴趣是调动学生学习积极性的最好老师。而创设实验情境则是激发学生学习兴趣的一种有效方法。小学科学课的科学性、实验性和通俗性,为我们进行情境教学提供了极好的条件。我在科学教学实践中,有意识地从不同角度,不同侧面创设适合于学生理解掌握知识的教学情境,对活跃课堂教学产生了一定的效果。如“探究轮轴省力的大小与哪些因素有关?”时,先让学生进行实验竞赛,然后我示范试验。这时进行谈话,提出问题“怎样才能使这轮轴省更大的力呢?”激起学生的好奇心,然后通过实验把把轮换成更大的,则省力更大。通过实验和老师引导学生进行比较,懂得轮轴省力大小与轮的大小有关,完成向学生进行启发教育的任务。二、合理指导,让学生自行探索在教学活动中,学习是学生自己的事,是一种独立的活动,主动的认识过程。而中年级学生能力相对底,知识并不多,根据这些特点,教师更要合理指导,引导学生去自行探索知识,学生的创新能力就可得到培养。例如探究《声音是怎样的产生》活动时,可先演示尺子振动实验,指导学生观察具体操作方法及尺子振动方式,然后才让学生动手实验。此后,逐步做皮筋、鼓、吉它发声实验。指导学生边实验边思考:它们发声时有什么共同点?声音的产生与什么有关?这样一步一步引导其分析、推理,归纳总结出声音产生的原理。当学生明白声音产生的原理之后,则可通过研究声音的高低变化,培养学生创造性、发散性思维。如问:“研究声音的产生有什么用?利用物体产生高低不同的声音我们可以做什么?”学生自然会想到利用某些发声原理而制造的各种乐器,他们也同样会明白为什么有的人会把嗓子喊哑,……。课后,不拘泥于教科书介绍的自制乐器的方法,动员学生多找一些材料自制乐器。如:拿同样大小的玻璃瓶(汽水瓶、啤酒瓶),分别加入高度不同的水即可。三、尽可能多让学生进行实验活动在实验中单靠教师,不让学生自己动手实验,就无法培养学生的操作能力;但教师总让学生跟着自己做,到头来还是无法真正培养学生的实验能力。只有让学生根据要解决的问题,进行独立研究,自己找路走,经过多次失败、成功的经验总结才能形成一种能力。例如:在六年级《电磁铁》的实验中学生会发现:同样的钉子,绕着同样的线圈,为什么有的钉子帽是南极,有的钉子帽是北极呢?这种现象不必告诉学生是什么原因,让学生自己去思考这是怎么一回事。这样促使学生去观察、去实验。通过观察、实验学生会发现电磁铁的磁极不同是因为线圈两端连接电池的正负极不同,或线圈的绕向不同。再如指导学生认识电磁铁的磁力大小与什么有关系也是可以这样做。分组做实验,并按教科书后面的记录形式把实验活动的结果记录下来。从而知道电池的节数、线圈的匝数与磁铁的数量关系,串联电池越多,线圈匝数越多,电磁铁的磁力越大。反之电磁铁的磁力就越少。又如探究第九册《让灯亮起来》活动时,学生通过自己的实验活动获得了知识:1.电是可以流动的;2.只有用导线把电池的正极、负极和灯泡连接起来,组成一个闭合电路,电才能从电池中流出来,经过灯泡,使灯泡发出光亮;3.一个简单的电路,至少要有电源(电池)、导线、用电器(灯泡)几部分组成。然后要求学生用学过的知识自备材料,组装一个简单的电路,灯泡发出光亮。学生明白了电流的原理,达到了实验的目的。这样会激发学习兴趣和探索欲望,启发了学生的创造思维,达到了最好的教学效果。如果我们在课上都充分放手进行这样的训练,学生的创新能力、实验能力就会一步步发展起来。四、尊重实验效果,培养实事求是的科学态度演示实验需要教师精心准备,充分考虑到可能出现的各种因素的干扰,以保证实验的最大限度的成功。万一遇到失败,这是学生可能比任何时候更感兴趣,更专注地看着老师。老师应沉着、冷静,充分利用机会,向学生示范实验失败应当怎么办,因为这也是难得的教学契机。切不可碍于面子,草率收场,更不可文过饰非,糊弄学生。老师首先要尊重实验事实,和学生一起事实求实地分析各种可能的客观原因,并坦诚造成失误的主要原因,如:教三年级《气体的热胀冷缩》,我在堂上演示一个“喷泉”的实验,把一个带有玻璃管的瓶塞塞到装有少量冷水的烧瓶口上玻璃管插入瓶底,用一杯热水浇烧瓶,烧瓶内的冷水便会立即从玻璃管口喷出来。课前我曾做了一次,喷出的水柱有几十厘米高,实验很成功的。可在教学过程中,玻璃管却喷不出水来,玻璃管内连水柱上升都看不到。面对失败,我并没有慌乱。而是坦诚地和学生一起分析原因:按理浇热水在烧瓶上瓶内的空气受热膨胀占据瓶内的空间会把冷水压上玻璃管。我回想整个过程和课前做的一样,于是仔细检查仪器,才发现那个胶塞有一个小孔,由于瓶口没密封而漏气,就没法把冷水压上玻璃管。我如实向学生说明这是由于自己的粗心,那胶塞时没检查胶塞不慎造成的后果,教育学生要吸取教训,并当场换了胶塞重新演示了该实验,喷出的水柱比课前做的还高。这样一来学生不但学到知识还能让学生真正懂得了科学实验必须实事求是,严谨细致的道理。总之,老师们要尽心上好科学实验活动课,让学生体验学习科学的乐趣,培养探究自然科学的兴趣。
⑥ 如何落实小学科学课堂的探究式教学
摘要:课程改革的重要任务就是要提高学生的实践能力和创新精神。科学学习要以探究为核心是,在教学中适当增加一些探索性实验,有利于提高学生的探索欲望,培养学生的创新能力,以探索性实验为载体可以培养小学生的科学研究能力,包括培养提出问题,建立假说能力;分析资料和解释数据的能力;设计方案和实施计划能力;分析能力以及推断和反思能力等。
关键词:探究性教学小学科学科学实验
科学探究,是学生积极主动地获取科学知识,认识和解决科学问题的重要实践活动。它涉及提出问题、猜想与假设、制定计划、进行实验、观察并记录实验现象、分析和解释实验现象、反思和评价、表达与交流等一系列探索历程,学生通过亲身经历与体验实验探究活动,激发科学学习的兴趣,理解科学的本质,学习科学探究的方法,初步形成科学探究的能力。科学探究是一种重要的学习方式,也是小学科学的主要内容,对发展学生的素养有不可替代的作用。
创新学习,旨在培养学生的创新精神、创新意识、创新思维、创新方法和技巧,使以学生为主的主体性得到真正体现,让学生时常有成功的体验,增强学习的兴趣,提高学习的效率。同时也培养学生求真务实的科学态度。
在科学的教学过程中,培养学生探究能力和创新能力的突破点可以通过科学探究来实现,变“验证性”为“探究性”,引导学生用自己的智慧发现、分析和解决问题。而科学实验是小学科学教学中培养学生科学研究能力和创新能力的一种重要载体。
1、创设融洽和谐的学习氛围为学生提供合作探究的条件
在合作探究的过程中,重新设计教室的环境,其中主要是座位的变更,座位设计成活动模块型,可以四人为一探究单元,四人自由组合,小组内经过讨论合理分工,一人主持实验探究的全过程,称为首席主持人;一人负责在小组探究过程中联系老师和其他小组成员,称为信息使者;一人负责记录写报告,称为书记员;一人负责汇报展示讲解小组成果,称为发言人;小组内四人分工,责任到人,成果归四个人共有。通过这种编排方式,增强学生交流的效果和质量,也使学生的竞争关系转变为互惠互利的合作关系,学生在这样的融洽和谐的环境中能自由地参与探究和创新,学习效果更佳。
2、为学生提供合理的探究课题[1]
由于小学生学习科学的时间较短,对科学知识的认识还不够深,因此探索性实验课题的确定要有可行性,宜建立在学生已有的知识基础和理论水平之上,使学生观察到实验现象后,经努力后能够确定问题的关键,能够用已有的理论基础提出几种可能的推断,并能通过科学实验进行验证。例如:设计种子发芽需要的条件的探究实验,蚯蚓对环境的选择的探究性实验。
3、创设问题情境,让学生参与探究
所谓创设问题情境,就是教师在教学内容和学生求知心理之间创设一种协调,把学生引入与所提问题有关的情境中,触发学生产生弄清未知事物的迫切愿望,诱发出探求性的思维活动,让学生对新知识产生浓厚的兴趣,启动学生思维的闸门,并培养学生对知识的探究能力和习惯。[2]
课例1:在对马铃薯在液体中的沉浮实验的教学过程中,巧设问题情境:将同一个马铃薯分别放在1号不知名的液体和2号不知名的液体中,学生观察实验现象发现,马铃薯在1号液体中是沉下去的,而在2号液体中是浮起来的,从而引起学生的疑问是什么原因引起的呢?激发学生进一步探究液体不一样之处,以及可采用哪些方法来比较两种液体。
在一堂课中,不仅在课的开始要创设问题情境,激发学生参与动机,而且还应在整堂课的教学过程中想方设法不断进行问题情境的创设,使学生处在问题情境中,从而始终保持认真、主动的态度和情绪,提高学生的学习情感。
4、利用探索性实验培养小学生设计方案和实施计划的能力
科学研究过程中,提出假说后,就要设计研究方案来检验自已的假说并执行有关的计划。研究方案的设计和实施涉及很多方面的因素:第一,研究方法的选定,即根据研究问题的性质和假说选择合适的研究方法,如实验法、调查法、观察统计法等;第二,研究步骤的具体化,包括所使用的适当设备、地点、操作过程、安全措施等;第三,变量的控制和设置对照,应当弄清计划中哪些变量是需要控制的、如何进行控制;第四,在实行中,进行系统地观察、精确地测量并收集和整理所获得的数据。小学科学教学中,在让学生了解科学研究的一般步骤的前提下,再给学生传授科学研究方案设计和实施中的一般程序。在这个基础上再有计划地选择一些探索性实验课题,让学生根据科学研究的一般步骤设计实验方案、执行实验操作计划,从而提高学生的科学研究能力。
课例2:探究绿豆种子发芽的条件,根据学生的生活经验,他们会提出需要水、阳光、适宜的温度、土壤、空气这些条件,确定研究的方法是实验法,紧接着制定相应的实验计划,重要的讨论如何控制对比实验的条件,例如探究空气对绿豆种子发芽的影响,采用什么方法控制对照组中的绿豆始终不接触到空气,这是实验的重点和难点,所以,通过这种方式可培养学生创新思维能力和锻炼他们的探究能力。实验进行的过程当中,学生进行持续的观察与记录。
5、利用探索性实验提高小学生分析资料和解释数据的能力[3]
科学研究过程中,会得到许多资料和数据,要对所得的资料和数据进行处理和分析,这个过程中会涉及:第一步,使用符号、图表等对资料进行分类和转换,很多数据和资料在最初时是分散的,通过转换和分类,才能明确数据和资料之间的关系。在处理过程中,往往需要使用数学工具来处理,包括用图、表、统计等数据处理方法,这样才能使得数据和资料能说明问题;第二步,在进行处理的基础上,根据资料和数据,确立因果关系;第三步,运用有关科学原理对资料和数据进行解释科学教学中,可通过一些实验课题,设置不同类型实验资料,让学生对实验现象和实验数据进行加工处理,把握定性的、定量的因果关系,寻找科学规律,培养分析资料和解释数据的能力。
6、利用探索性实验培养小学生分析推断和反思评价的能力
这个过程须涉及:第一,根据证据推出结论是一个复杂的过程,需要综合各种信息,同时又要基于已有的理论和经验;第二,假说与证据之间的关系有以上几种可能:证据支持假说——假说确定;证据部分支持假说——假说要进行修订;证据不支持假说——需要重新设定假说。确定是哪种关系需要批判性思维和逻辑性思维。第三,在验证假说的过程中,需对研究过程的可信度进行反思,
⑦ 小学科学主要有哪些类型的实验
小学科学是一门以实验为主的学科,据不完全统计,八册教材中共设置了三百多个的实验活动。通过这些实验活动的成功实施,可以提高学生的科学素养,进而帮助学生了解科学、认识世界。鉴于实验在小学科学中有着举足轻重的地位,因此非常有必要对不同类型的科学实验作一梳理,以帮助小学科学教师开展好实验教学。
科学实验根据不同的划分标准,有以下几种类型:
1实验的精确性和实验环境
1.1实验室实验
所谓实验室实验,是指在实验室内,通过各种实验仪器和设备,人为地控制或改变实验对象的状态和条件,来考察和研究实验对象的一种有目的、有计划的实践活动。
如科学五(上)“植物的根具有向水性”实验,就可归类为实验室实验。
具体的实验方法是,在实验室里放置一个透明的塑料盘子,再铺上几层吸水纸,然后把五粒刚发芽的绿豆成一条直线放在吸水纸上,并保持吸水纸一端湿润。三至五天后,学生就可以清楚地观察到绿豆的根都伸向有水的一端。
1.2自然态实验
所谓自然态实验,是指在研究对象处于自然环境中和自然状态下对其加以考察的一种实践活动。
如科学三(下)“种植黄豆”这一实验。为了让学生清楚地观察到黄豆发芽、生长、开花、结果、成熟的全过程,就需要指导学生在学校的种植园里,亲自栽种和观察黄豆,此实验就可归类为自然态实验。
2实验的直接目的
2.1探索性实验
所谓探索性实验,是指探索研究对象的未知属性、特征以及与其他因素关系的实验方法。
在小学科学中,纯粹的探索性实验较少,主要原因是这类实验有着一定的难度,小学生往往不具备这方面的探究能力。小学科学中出现的所谓探索性实验,从严格意义上讲,只不过实验结果对学生来说是通过自主探究而获得的。如“探索磁铁的性质”实验,学生通过对教师提供的磁铁和器材进行研究,进而发现磁铁的相关性质,就可以划归为探索性实验。又如“种植黄豆”实验,也可以归为探索性实验,因为在观察黄豆的生长过程中,学生会发现很多未曾知道的东西,如刚出土的子叶会变成绿色;豆苗一般出现十三片叶子后就会开花;豆苗茎上的叶是对称的;黄豆成熟后,如果把黄豆拔起来,会发现根部有细小的瘤,即根瘤菌。
2.2验证性实验
所谓验证性实验,是指对研究对象有一定了解,并形成了一定认识或提出了某种假说,为验证这种认识或假说是否正确而进行的实验。验证性实验大多是在理论分析之后为寻求实验验证时才使用。如科学五(上)“光是怎样传播的”一课中,为验证“光是沿直线传播”这一观点,可以用手电筒照射有着大小、位置相同的小孔的四张卡纸。第一次照射时,让四张卡纸排成一条直线;第二次照射时,让四张卡纸的排列不成一条直线。结果会发现,第一次实验中手电筒的光线能通过,第二次实验中手电筒的光线不能通过,从而验证光是沿直线传播这一观点。像验证“光是沿直线传播”这样一类的实验,就可划归为验证性实验。
3实验中质和量
3.1定性实验
所谓定性实验,是指判断研究对象具有哪些性质,并判定某种物质的成分、结构或者鉴别某种因素是否存在,以及某些因素之间是否具有某种关系的一种实验方法。定性实验是一种最基本的实验方法。一般来说,定性实验要解决的是“有或无”、“是与否”的问题。如,为证明土壤中有没有空气,实验者把土壤放入盛有水的烧杯中,结果发现有气泡冒出来,实验证明土壤中有空气;又如为了探索流水对岩石的作用,实验者把几块表面粗糙、有棱角的岩石放入盛有水的矿泉水瓶中剧烈晃动,结果发现岩石的表面变光滑,棱角被磨去,从而证明流水的作用和岩石被磨蚀之间存在某种关系。像上面这两个实验都可归为定性实验。
3.2定量实验
所谓定量实验,是指为了对研究对象的性质、组成及影响因素有更深入的认识,而对它们之间的数量关系所进行的探究,这种揭示各因素之间数量关系的实验称为定量实验。在定量实验中,测量是其重要的手段和方法。如科学五(上)“光与热”一课中,为探究“光的强弱与温度之间关系”,需用温度计分别测量一面镜子、两面镜子、三面镜子和四面镜子所反射的光斑的温度,再把光斑的强弱和相应的温度制成柱状图,就可以得出“光的强弱与温度之间存在什么关系。”这个实验就可以归为定量实验。
4实验在科学认识中的作用
4.1析因实验
所谓析因实验是为了寻找、探索影响某事物的发生和变化过程的主要原因而安排的一种实验。这种实验的特点是:“实验的结果是已知的,而影响实验结果的因素是未知的。”如科学五(上)“坚硬的岩石会改变模样吗”一课中,为“探索岩石变化的原因”实验就可归为析因实验。实验的目的是为探索“看起来十分坚硬的岩石,是什么力量使它们发生了变化?”这一问题。实验的方法是将烧热的岩石立即放入冷水中,反复几次后,发现岩石会破碎;将几块岩石放入装有水的矿泉水瓶内剧烈晃动后,发现岩石的表面变圆变光滑了;往纸杯内倒入石膏糊,撒入几粒豌豆,再倒入一些石膏糊,然后把结成块的石膏糊放入盛水的盘子中,几天后观察到豌豆因发芽把石膏胀裂了。由这三个实验的结论,就可解释岩石为什么会出现裂缝的原因。
4.2对照实验
所谓对照实验也叫对比实验,它是通过对照或比较来研究和揭示研究对象某种属性或某种原因的一种实验方法。对照实验的具体操作方法是,先把实验对象分成两个或两个以上的相似组群,其中一个是实验组,另一个是对照组,作为比较的对象,然后,通过一定的实验步骤,在对照中判定实验组具有某种性质或受某种因素的影响。如科学五(上) “种子发芽实验(一)”一课中,为研究“绿豆种子发芽必须要有水吗?”这一问题,就可以通过设计一个对照实验来进行研究。实验中,要改变的条件是水,即让一组绿豆得到水,保持湿润,称为实验组;让另一组绿豆得不到水,保持干燥,称为对照组;不改变的条件是土壤、温度、空气、光照、绿豆等。几天后会发现,实验组绿豆发芽,对照组绿豆不发芽,从而得出绿豆发芽必须要有水。
4.3模拟实验
在科学实验中遇到因受客观条件限制而无法对某些自然现象进行直接试验时,人们便寻求间接试验的方法,如设计出与该自然现象或过程(称作原型)相似的模型,然后通过模型来间接地研究原型的规律性,这种实验方法称之为模拟实验。如科学五(上)“坚硬的岩石会改变模样吗”一课中,为研究“冷和热、流水、植物”对岩石的风化作用,进行了三个模拟实验。第一个模拟实验是,用酒精灯给岩石加热,来模拟太阳对岩石的暴晒,把加热的岩石放入冷水中,来模拟岩石在夜间受冷。第二个模拟实验是,用剧烈晃动装有岩石和水的矿泉水瓶,来模拟自然界中流水对岩石的冲刷作用。第三个实验是,在石膏糊中放入豌豆,来模拟植物的根对岩石的作用。
⑧ 小学生科学实验
一个小来风扇,只需要一个小马达,两节自5号电池,还有一些短导线,一个实心的塑料泡沫,一把剪刀,一些硬纸片!
首先把实心泡沫掏空,用导线连接好小马达,塞入泡沫里(要保持小马达的转子轴漏出泡沫),在把导线连到电池上,也塞如泡沫内,用剪刀把小纸片剪成行,套在小马达的转子轴上即可!
洒水瓶.拿一个罐子,在尾部戳几个洞就行了.
拿一个空鸡蛋壳 外面涂上蜡(要薄薄的)
用尖的东西在上面作画 (要刻透蜡)
放进醋里几个小时 拿出来 弄掉蜡
刻过的地方的颜色被醋酸深了
就成了一件小制作了!