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实践躬行,有效探究——小学科学模拟实验课浅探(卢根笠)

浏览量:1669|发表日期:2015-12-31|来自:

实践躬行   有效探究

                  ——小学科学模拟实验课浅探

瓯海区潘桥老竹小学  卢根笠

 

摘要:实验教学对于培养学生科学素养起着至关重要的作用,小学科学课中常见的实验主要有观察实验、对比实验、模拟实验等。小学科学实验课一般可以采用“问题聚焦-提出假设-设计方案-实践检验-得出结论-新的问题”这样的教学流程组织教学。模拟实验作为基本的实验类型,它独特的优点可化抽象为具体,化复杂为简单,使学习内容直观化,同时模拟实验可化长时间为短时间,化大空间为小空间等。本文笔者结合模拟实验的优点和缺点,浅谈自己在模拟实验中的一些看法。

关键字:实验课教学 模拟实验 教学流程

 

    探究性学习课是新课程改革的产物,所谓探究性学习是指学生科学素养的形成,不是通过教师的讲授或学生简单地记忆就可以实现的,而是通过学生亲历某些科学探究活动,在参与的过程中产生体验、感悟,最终内化而成。教师需要在教学过程中设置好各种实验活动,组织学生参与其中,亲历过程,自主地、充分地开展实验教学,才能达到既学会知识与技能,又培养智能、情感态度与价值观,促进学生科学素养形成的目的。然而模拟实验并没有那么简单,我认为其中的原因主要有一下三点:

    1.通常情况下我们实际生活中无法进行实验时,我们才会选择模拟实验,所以模拟实验本身就是为他人所不能为,比如:宇宙单元的学习,受限于它的空间太大,我们只能设计模拟实验;风化的实验,受限于它时间太长,我们只能设计模拟实验等。

    2.正因为模拟实验是为他人所不能为,他的实验难度就很大,在实验材料的准备上就更加的困难,模拟的材料越接近实际情况实验效果也会更好。

    3.学生参与其中多观察到也只是模拟情况,学生还必须通过自己的理解于实际情况相结合。

    本文中所用到的课例是笔者执教的《我们来造“环形山”》的教学片段,通过《我们来造“环形山”》中“问题聚焦-提出假设-设计方案-实践检验-得出结论-新的问题”这六个环节的精彩设计,思考模拟实验的课型特点。

    一、创设情景 问题聚焦

    模拟实验探究的问题往往都是范围很大或者时间很长的探究,换而言之这些都是远离生活的问题。学生的生活背景就是我们最好的探究学习情景,但是模拟实验的特殊性,使得它缺乏良好的学习情景,失去探究的情景和氛围,探究的现实意义和吸引力就被淡化。那么如何才能使学生置身于真是的问题情景或对某个问题的探究气氛中呢?本节课我的策略是将抽象问题具体化,可以让学生清楚的意识到问题的所在和产生解决问题的欲望。

(教学片断一)

形状近圆——所以它们起名为环形山。

大小不一——是的(概括的很好),大的跟我们浙江省的面积差不多,小的只有碗口那么大;

深浅不一——没错,最深的有8000多米,珠穆朗玛峰都装进去也只能出个小山尖;

分布不匀——距离都一样吗?我们可不可以总结为分布不匀?

数量众多——是的,环形山的数量有5万多个

环中有环——你能说得更具体些吗?大坑里面有小坑

环中有峰——你们观察到了吗?这不是小石头,按照比例,这是一座山,我们称之为中央峰。

    我把环形山大部分的特点都归纳出来,并找到相应的资料,当学生提到一个特点我就会补充相应的资料。资料中所提到的大的环形山跟我们浙江省的面积差不多,小的只有碗口那么大;最深的有8000多米,珠穆朗玛峰都装进去也只能出个小山尖。这些资料的描述除了让学生对大小深浅有了具体的认识之外,它们内容本身对学生就有很强的解决问题的欲望。

    二、奇思妙想 提出假设

    推理假设的谈论环节是学生围绕一个中心问题发表自己看法,从而进行互相学习的过程。有助于启发学生独立思考,培养独立分析问题、解决问题的能力和训练学生的口头表达能力。

(教学片段二)

T:你们的观察能力真强!环形山有这么多特点,等于给大家呈现了许多的线索与证据!那你们能推测一下环形山是怎么形成的吗?

S1:陨石撞击

T:你为什么这么想?

S1:……

S2:火山喷发

T:你是怎么想的?

S2:……

S3:外星人

T:你的根据是?

S3:……

S4:风化

T:你们觉得呢?

……

    当有学生反驳同学的假设我都会追问“说说你的理由!”“这是你的想法!”“那你认为是什么原因?”学生的讨论都围绕环形山是怎么形成的,这个题目难易适度,而且面向大多数学生。在学生发言的过程中,我都会尽量追问,我希望学生在表达问题的过程中,用词恰当,不能模棱两可或意思含糊,从而让学生在整个讨论过程都在独立思考的基础上进行。

    三、化繁为简 设计方案

    不管是什么实验,它的设计方案都是学生比较难把握的环节,就月球表面的土到底用什么材料好都可以说是仁者见仁智者见智,有认为按照书本材料沙子,也有认为用泥土,也有在泥土中加水的,而本节课我选择的材料是面粉。我选择的理由是因为面粉的颗粒较小,当实验一重物砸在面粉中时会有飞溅的效果,并且我的实验二模拟月球内部运动的实验需要湿面粉,两个实验的材料必须要一致。(在这里我自己也有一个疑问,课堂中的两个实验虽然效果非常好,但是这样模式是否符合真是情况?还是因为两个实验有这样的现象才去模拟呢?)所以对于学生而言,一个模拟实验的设计对于他们而言难度非常的大。

(教学片断三)

T:(直接出示两份材料的照片)老师这里有两组材料,可以模拟什么?

S:面粉模拟月球表面,小石子等材料模拟陨石。

S:酒精灯燃烧所带来的高温可以模拟月球内部的高温,模拟月球内部运动。

T:如何更加真实的模拟陨石撞击的情形?

S:陨石有不同角度、速度、大小、轻重。

S:……

 

材料一 

 

    本节课通过直接出示材料的方法,跳过模拟实验设计最繁琐的环节,在提供材料的基础上思考模拟实验怎么做,这对学生而言并没有违反探究课的本质,实际上学习内容才是探究学习的载体,并非所有的学习内容都需要学生运用探究方法去学习。但是我们的实践内容本身就是人为控制研究对象的条件下进行观察,所以我们最需要关注的点就是模拟实验是否科学,它的实验现象能否做为我们接下来研讨的依据。准确合理的模拟实验所观察到的现象都能做为我们解释生活中现象的依据,但是大部分模拟实验还是存在精确度低,实验现象不够明显的问题。因为我们无法了解到月球在形成环形山之前的表面地形是怎样的,所以在模拟的时候就赋予了我们更多想想的空间。

四、科学有效 实践检验

模拟实验除了模拟实际材料之外还要模拟操作中的实际情况,在人为控制研究对象的条件下进行观察,操作方法就尤为重要,所以规范学生的实验操作也会直接影响我们实验现象的科学性。

(教学片段四)

    温馨提示:

1、每个“陨石”只能撞击“月球表面”一次;

2、不需要拿出“陨石”,保留好“环形山”;

T:有什么疑问?(学生没有发言)

T:那我有个疑问,为什么每个“陨石”只能撞一次,还不能拿出来呢?

S:因为在实际情况中,陨石砸在月球表面没有人去把他移开,而且每颗陨石不可能砸月球好几次。

教学过程中的温馨提示,除了起到提示学生操作方法的要求,同时也提出了一个新的观察点,在最后研讨的时候“月球上的陨石去哪了?”也将会成为一个学生头脑风暴的中心之一。

    五、以生为本 得出结论

    在实践检验中我们所有的发现都是来自于模拟实验,而我们模拟实验的目的就是为了更多的了解实际情况。所以实践后的研讨就是为模拟实验和实际情况的联系搭起一座桥梁。

教学片段(五)

T:(实验结束后)支持火山说的同学请举手,看来小组内都出现了不同意见,为了让相同观点的同学们更好的讨论交流,我们重新调整一下位置。

(给两个观点的同学重新分组)

T:环形山到底是怎么形成的?请这边的同学先说说你的想法。

(学生表达自己的观点)

(我在学生交流过程中,追问学生证据。有没有更有利的证据呢?那你觉得真实情况可能是怎样的?等等)

    在小班化教学过程中,对于学生的研讨形式我做了大胆的尝试,将学生根据支持的观点不同分成两派,在这样的研讨形式下,学生的发言聚焦的点更加的集中,学生就围绕自己找到了哪些依据来展开辩论。学生在表达依据的同时,我都会追问“那你觉得真实情况可能是怎样的?”就是通过这样的问题,让学生在研讨过程中不停思考真实情况,像这样的问题是每一个模拟实验后的研讨都需要抛给学生的,正是通过这些问题的思考每位学生都能够在自己的脑海中建立自己的想法。

    六、课后畅想 新的问题

    模拟实验所研究的问题很少能够在课堂当中找到最终的结论,它往往需要学生在课后和以后的生活中继续思考和探究。

(教学片段六)

T:面对双方的证据,现在,你的观点有没有改变?

S:有

T:说说为什么改变?

S: ……

T:很好,在新的证据面前,我们可以选择改变观点,当然也可以坚持观点,继续寻找更多的证据

T:老师推荐几个网址和几本相关的书,希望对你们的继续研究有帮助!也希望大家继续用证据来证明自己的推测,用证据来质疑别人的假设。期待大家有更多的发现。

    老师和学生都没有给本节课最初的问题“环形山是怎么形成的?”做出最后的回答,通过访问学生的观点,让学生们意识到这是一个还未完成的问题,也可以是一个全新的问题“环形山的形成会不会是多种情况造成的?”从而把问题延续到课后,期待学生更多的发现。

 

    温州市小学科学学科教学常规中把科学课分为观察课教学、实验课教学、技术课教学、实践课教学。模拟实验是我认为在实验探究中最难的课型,在六下的宇宙单元里模拟实验的难度尤为突出。但是由于学生对未知事物的好奇心,使得学生对这些课充满了兴趣,兴趣正是学生学习新知识的最好推动力。抓住学生的点让模拟实验课六个环节的关键点环环相扣,采取有效的措施、选择有效的教学策略进一步推动学生的学习。