初中科学课的实验教学;科学实验班。
我们都知道,实验是儿童获得感性知识的一个基本途径,而做实验也是小学科学课的一个最突出的特点,也是小学生学习科学的一个基本方法。孩子通过做实验获得知识,了解事物,通过做实验掌握各种实验方法,提高动手能力,形成各种技能,发展智力。
接下来我就说说实验在低年级教学中的作用。从自然科学的本质来说,自然科学研究的是学生身边的一些自然事物,自然事物中的奥秘在实验中比在其他自然活动中更容易暴露。因此,科学的本质限制了学生通过实验来学习科学。学生可以通过参与实验来揭示事物的奥秘,为学生提供最直接的感知依据。从科学课的内容来看,孩子们在科学课上选择研究和探索的都是身边的自然事物,是自然界中真实的客观存在物,它们与人们的生产生活息息相关。因此,学生在探究活动中的实验通常是有形的,他们可以从实验中获得最具体、最直观、最生动的知识。从科学课的教学过程来看,实验教学法和观察法几乎一样,完成教学必不可少。我们都知道课堂应该是中学,学生要想广泛了解具体的自然事物,必须亲自参与实验,而实验是学生实践活动的一个重要方面。现在我们都提倡一个词叫“实践”,学生必须亲自参与实践,实验就是实践。
因此,从自然学科的特点,从科学课程的特点,从科学教科书的内容结构,从科学探究的过程来看,都具有“实践”的特点。另外,初中生认识自然事物的规律是从具体到一般,从直觉到
抽象,一条从感性到理性的规律。在理科教学中一定要高度重视遵循学生认知的心理特点,让学生参与到各种小实验中来。而且从我的经验来看,实验班的学生是最守纪律的,这和老师的一些印象正好相反。我们老师都觉得学生一旦做实验就很难控制纪律,但其实学生做实验的时候是最听话的。
低年级做的这些实验有什么特点和要求?就一个字“简单”,其实低年级的实验都是简单的操作,简单的实验,简单的设备。这些实验设备大多非常容易收集和准备,也是学生们身边经常看到的东西。这些东西会很容易激发学生对科学探究的兴趣,会让他们觉得科学探究并不神秘。目前小学科学教材中设计的实验主要是让学生进行一些简单的实验操作,如操作酒精灯、拆卸玩具、研究树叶等,以培养学生的操作能力。
与小学中高年级的实验要求相比,低年级的实验要求有以下几个特点:一是低年级的实验要求相对较低,大部分是让学生初步掌握,简单去做,是在教师的具体指导下进行的。请注意,孩子做实验时,一定要在老师的具体指导下,成功是重要标志。味觉失败更多是中高年级经历的,因为低年级的孩子非常渴望实验成功。如果他们总是失败,他们会感到失望,他们会放弃。所以在这个过程中老师一定要有适当的帮助,哪怕是手把手的教,让学生去模仿。大四学生的实验要求相对更高,在实验方法上要学会做对比实验。低年级基本都是简单的观察实验,简单的操作实验,简单的验证实验。
去做吧。大四除了对比实验,还要做模拟实验,简单设计实验来做。当然,低年级也在努力让他独立设计实验来证明自己的想法。虽然有,但是要求比较低。中高年级的实验要求是在低年级的基础上逐步提高的,所以低年级参与的实验是最基础最根本的实验。
第二个特点是低年级的实验设备比较简单,比较好找。比如证明空气的存在,我们只需要水杯、水槽、手帕、塑料袋、泥土等普通材料;比如玩小水车,我们只需要一个软木塞,几个塑料片,一根金属线,就可以做一个小水车;比如玩纸风车,观察风,这些材料都是常见的,通用的,容易找到,便于携带,这样才能保证教学工作的顺利进行。到了中高年级,做实验的时候,需要专门的实验设备,标准化的设备用的比较多。比如研究热胀冷缩,研究电路,需要用酒精灯,比较电路,组装电路,有一定的难度。在大三的研究中,点亮一个小灯泡很简单,只需要电池、电线和小灯泡。中高年级的实验一般难度较大,需要一定的实验操作技巧。相对于中高年级的实验,低年级的实验应该是用最简单的设备做最简单的实验。
第三个特点是,低年级的实验虽然相对简单,但也需要精心设计。第一,我们要求实验的顺序要符合知识的逻辑顺序,同时要符合学生认知操作的顺序。比如“小叶轮”的实验,我先让学生验证水流能冲动小水车,说明水流是有力量的。接下来,我会让学生讨论如何让传单旋转得更快。需要研究水位是高还是低。
怎么让它更快?一般都是让小学生做的快一点。他的第一反应是让水冲得再大一点,把水杯、纸杯或者塑料杯下面的洞弄大一点。然后我问水流只能有这么多,能不能快一点,这样学生才会想到把水位弄高一点。那我就提个要求。水流这么多,高度这么高。能不能让小水车快一点?你看,老师在一步步的帮助,一步步的提出更高的要求。学生会知道:水冲到中间,小水车就慢了;叶轮的边缘快速旋转。接下来我问:一个水柱能带动两个小叶轮吗?这时,他们知道了叶轮可以带动另一个叶轮。这些实验设计其实都是学生自己在上课的时候操作的。这种实验设计符合知识的结构化设计,在实验中由浅入深,由易到难,由简单到复杂,非常符合低年级儿童的认知特点。
在“发条玩具”——儿童发条玩具的课堂上,我送他们学习的第一个任务是:玩发条玩具,思考它们为什么会动。接下来,让学生观察和研究,找出使玩具移动的部件。这些零件是什么样的?我们打开这个玩具,观察它。接下来继续研究发条装置为什么能让这个玩具动起来。这时,我拿了一个大金属弹簧。了解弹簧片的力量,为什么弹簧松了就不动,弹簧紧了就动。每个学生玩这个都有点危险,所以我送了一个纸发条,让他们觉得纸发条上紧的时候很厉害,松了就不厉害了,然后再上紧就厉害了。这个时候,我们来观察发条玩具的原理。原来发条上弦的时候可以储存能量,储存的能量让玩具动起来。发条松开,就没有能量了,玩具就不动了。所以在这个过程中,孩子做研究的时候用纸发条做模拟实验是比较简单的。当然,
我们也可以用橡皮筋。橡皮筋松了就没有力量,紧了就有力量。对于高年级学生,允许我们设计实验,实验过程和步骤具有逻辑性和发散性。低年级强调逻辑,循序渐进,才能成功。只有符合逻辑,孩子的思维才能在实验的过程中得到发展。
第二,低年级做实验需要老师的指导。低年级做实验时,老师的第一个指令就是示范——给孩子看,让他们模仿。你千万不要认为这是一个非常过时的观点。让学生跟着你,他会体验到成功的快乐。不要认为这是在限制学生的思维。我们的演示是这样的。不是我做一步,学生做一步,而是老师先示范,学生模仿。在我们完成演示后,让学生来做。在这个过程中,孩子们需要记住我们做的过程,然后自己去做。这个过程是有意义的。
比如我上的《沉浮》课,老师先示范。第一步,把准备好的材料一个个放入水槽,观察哪些浮在水面上,哪些沉到水底。将漂浮在水面上的物体归为一类,将淹没在水中的物体归为另一类。然后我在黑板上画了一个大表格,并填写实验结果。通过我的演示,学生们知道了实验的步骤是什么样的。如果一个学生按照这个顺序去做,他就可以获得知识,知道什么是漂浮。什么是下沉?识别哪些物体是漂浮的?哪些物体重?在实验记录中,他们学会用符号来记录、勾、划、上下箭头,来表达对具体物体起伏的理解。其实就是从具体的理解到对语言的描述,也就是从具体的思维到抽象的思维训练。当我完成的时候,我发给孩子们的材料和我演示的材料并不完全一样,但我做的方式是让学生们掌。
我做到了。接下来,等同学们讲完了,我来演示如何让漂浮的物体下沉,如何让下沉的物体漂浮起来。学生们通过我做了之后,获得了沉浮的知识。这个时候,他们就可以利用这些知识了。接下来,这是一个游戏。在这个过程中,我们不仅让学生模仿老师的方法,还鼓励他去想老师没有做过的方法。你也能做吗?
“小水车”这个实验很简单,但是在我做之前,我必须先说明一下操作的程序和要领。大三学生虽然简单,但是程序、重点、实验步骤、注意事项一定要讲清楚,尤其是任务。学生在实验中要观察什么,观察要点要注明。比如小水车实验,特别是刚开始的时候,水流的流量和受力的关系是学生自己提出来的,所以我要提醒他们,一个杯孔很小流量很小,一个杯孔很大流量很大,这就是为什么我要告诉他们冲击小水车的时候要在同一高度。什么叫同高?也就是同一个孩子同时把它举到同一个高度。当进行第二个环节时,我们探索水的水位和水的流动。这个时候一定要保证水流不变。这时候就需要把孩子的粗孔水杯换成细孔水杯,让他们用细孔水达到刚才的速度。我们必须保证同样的杯子,同样的水流,但是不同的高度。我们要求他们观察的是水流量大,小水车的转动发生了什么变化?水位有高有低,水车的转动发生了什么变化?水车转动的速度和水位有什么关系?这样,学生在分组实验时,就可以将老师的意图转化为他们有意识地获得的知识和技能。
三是帮助学生做总结。低年级学生不是为了做实验而做实验,而是通过做实验获得最直接的知识。教师要帮助学生进行语言总结,因为学生的语言能力相对较弱,要帮助他们整理实验结论。只有这样,学生才能理解事物的本质属性,尤其是一些实验目的。我们应该首先由学生分组报告。报告得到的事实,然后我们可以要求全班同学帮助他们总结实验,得到一个* * *知识。这时候老师会从所获得的知识中得出结论,然后联系我们的日常生活,指导他们去应用,这样能力就会增强。
例如,另一个实验是研究光。如果在低年级学光,很多人会认为这是给高年级用的。其实我们研究光是研究物体,这就需要实验。做实验的时候,我给了每个孩子一个大皮鞋盒子。我在皮鞋盒子上打了几个洞,但是上课的时候我把所有的洞都封住了,除了前面的一个洞。我让学生们观察盒子里的物体。这真是一个有趣的活动。我在里面贴了一只小熊猫。学生第一次要观察的是里面有没有东西,第二次是里面有没有光,第三次是光和物体有什么关系。你看,我每一个活动的逻辑是什么?学生起初看不到物体。他通过一个小孔看这个盒子里的东西,但是当盒子里有东西的时候他看不见。为什么?因为没有光。这时,我们在盒盖的顶部开一些小孔。我们开孔的时候有两个孔,一个是观察孔,一个是透光孔。这时,他会明显地看到光明。因为孔的位置不同,物体的清晰度也不同。这时候我们开了九个小洞,一个接一个的盖上。
洞进行观察,通过光线的变化,看到物体的清晰度。所以学生的注意力每次都不一样。第一次,学生的注意力在是否有物体上,第二次,学生的注意力在是否有光上,第三次,学生的注意力在光孔慢慢打开的盒子里的光强变化上。这样学生就可以把看到的现象和本质联系起来,这三个实验活动层层推进,一个接一个。
我们在上课的时候,尤其是做实验的时候,要特别善于揣摩学生的心理,了解他们的想法。这样才能进行有针对性的教学。要想了解学生的想法,就要善于观察学生在探究活动过程中的表现,想办法展示学生在各种探究活动过程中的思维过程。所以,学生在做实验的时候,要积极去看,认真听,设身处地为孩子着想,密切关注学生在探究过程中的问题和特殊表现,思考下一步如何引导孩子的思维。我们以看物体需要光线的实验为例。第一个观察发现学生有三种行为。好的同学通过洞往里面看,稍微灵活一点的同学拿起盒子,把洞对准外面的光。第三组孩子特别厉害。如果有个别小朋友,他直接冲过来问我,我想看看里面很简单,打开盖子就行了,所以我会把重点放在那些把洞对准灯打开盖子的同学身上,让他们告诉我你为什么要这么做。学生们说:“我一开始什么也看不见,因为里面很暗,所以我想打开盒盖,因为要打开盒盖才能看到里面的熊猫图案。”学生的想法出来了,于是我为第二次活动提供了资源,我告诉学生,我们现在不用打开盖子,因为我在盖子上。
已经打了一些小孔,就是说我们可以随意去掉一个,但是一次只能去掉一个。让我们看看每次移除时看到的内容。所以学生们移开一个洞,然后慢慢打开它。当然,最后我们可以完全打开盖子。当盖子打开时,我们最后把里面的熊猫卡给了学生。通过这样的活动,学生的思维会不断受到冲击和升华。
关于这个光,我也有一个活动是研究物体的透明性。当我们发现光可以穿过一些物体时,我可以让学生讨论哪些物体可以让光穿过。学生说,玻璃窗,我这时问学生:“如果我们用砖砌窗户,我们整个教室会是什么样子?”学生说:“教室很暗。”我说,“真的吗?晚上,外面天黑了,我们还在教室里工作。”学生说:“开灯”。这时候他知道光和我们的生活息息相关,这是他的正常延伸。
最后,我们来总结一下。首先,我们应该帮助学生。我们应该让学生感受和品尝实验的成功。第二是我们应该引导学生。当我们帮助学生时,我们应该试着展示给他们看,让他们模仿我们。当我们引导学生时,我们应该让他们观察关键的地方或重要的部位。第三,我们应该帮助他们改进他们的结论。低年级的孩子主要是用具体的形象思维,所以我们有很多探索和体验活动,比如观察、分类、实验、测量等。在这些活动中,其实所有的活动,尤其是实验活动,都必须贴近低年级孩子的思维。比如我们研究玩具,发现发条完全松了,他就停了。学生无法理解发条储存能量,但通过玩纸质发条,可以让抽象的概念有一个具体生动的感知。