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探索准备实验材料的途径,打造高效科学课堂

 GXF360 2019-12-12

《科学课程标准》指出“科学探究是科学学习的主要方式”,这指出科学探究活动的顺利实施要有实验材料来支撑,否则“巧妇难为无米之炊”。众所周知,小学科学课的实验材料准备存在很多问题。就拿笔者所任教的学校来说,近年来虽然上级主管部门给学校配备了一些实验材料,但基本上都是原来自然课的演示实验材料,而且数量较少,根本无法满足学生科学探究的需要。同时,每册教材虽然配备有一个工具箱(很少有学校购买),箱中的实验材料有塑料量杯、温度计、小车、透镜等,可以为实验提供帮助,但是蚕、桑叶、鱼、水草等实验材料很难统一配备,增加了实验的难度。另外,义务教育阶段教科书循环使用、财务报账困难等原因,导致实验材料无法及时配备或补充。没有实验材料,科学教学难以展开,更不用说提高课堂教学质量了。如何解决科学教学中实验材料准备不足的问题呢?下面,笔者就谈一些自己的做法。

先有生态环境部提出“土十条”,各省市开始准备“净土行动”,后来又有农资企业家提出“亲土种植日”,还有肥料企业喊出的中药肥以及采用中医理论研制的肥料等等。社会对土壤的关注空前热情,各种千人土壤修复论坛,实质上不过是企业订货会。大概划分一下的话,目前国内活跃的土壤修复群体有两类,一类是环保企业为主的土壤修复,他们赚的是项目的钱,有国家的项目,有企业自己的治理项目;另一类是农资企业,他们挣得是农民的钱,打着土壤修复的旗号卖着农业投入品,只为稳定增长自己销售量、利润。

一、充分利用现有材料

自然课的实验仪器虽然不能满足科学探究活动的需要,但只要合理使用,还是可以继续为科学教学服务的,教师要做的就是对现有的材料进行整合。一些基础实验仪器,如酒精灯、烧杯、铁架台、水槽、弹簧秤、钩码等,不管课程如何变化,教学都离不开它们,教师必须先把这部分实验材料整理出来,并根据教学需要适当添置。对一部分特殊的实验器材,如凹透镜、人体消化系统模型、人体骨骼模型、动植物标本等,教师要充分发挥它们的作用,将它们运用到科学教学中。如教学苏教版四年级上册《食物的消化》一课时,教师可以充分利用人体消化系统模型,直观展现各消化器官的位置和形状,加深学生的印象。

无论是米娅对自我的追寻还是里查德森太太对规则的追寻都是表象,其深层意蕴是对人的存在方式和人生意义的探索;这也是个人乃至人类从没放弃的行动,即对人及生命终极意义的追寻。在文学作品中,这是亘古不变的主题。作家伍琦诗在小说中深入探索了这一主题,既是对文学传统的继承,又是对其在新时代的创新:自我和规则都是人们想要的,都是追寻的范畴,它们之间会有矛盾交织,但不应该是水火不容的两极;两者之间有所包容,这样形成的世界才是真正的“山巅之城”,才更加丰盈、多样、有意义。

自然课中有些实验材料,如杠杆实验盒、物体沉浮实验盒等,与科学教学不匹配,但质量很好,不像科学课配套的材料是塑料做的,太轻巧,稳定性不足,会给实验带来不必要的麻烦。如果教师能充分利用这部分材料,学生探究实验的效果会更好,更能有效地为科学实验教学服务。

二、及时准备易耗材料

让学生准备常见的易耗材料,不仅可以让学生提前参与探究活动,使实验材料更加丰富、具体、生活化,还能大大减轻教师的工作量。

通常,笔者把每学期第一节科学课作为“开学教育课”,根据教材目录把本学期所需要的易耗材料一一列举出来,并注明大概要使用的时间,打印张贴在教室的课表旁边,同时让课代表及时提醒督促其他学生准备。学生需要准备的材料比较多,为了把易耗材料的安排落到实处,笔者结合实际情况,鼓励学生在保证安全的情况下创造性地准备材料,可以互相帮助,互通有无。如苏教版四年级上册《空气中有什么》一课需要澄清的石灰水,笔者就让学生用旺旺雪饼等食品里的干燥剂(主要成分是生石灰)泡水,制成石灰水;《认识岩石》一课需要稀盐酸,笔者就要求学生买醋精代替稀盐酸。这些材料容易得到,学生热情高涨。

目前,高校的科研和教学管理部门还没有建立起能够促进科技成果教学转化的公平竞争的用人机制,不能够激发教师在科技成果教学转化方面的积极性和主动性。此外,有关科技成果教学转化的相关文件和规定也过少,仅有的文件又缺少科技成果教学转化方面的规定和实施细则,只注重表面,为了“文件而文件”,从而导致一些文件和规定的内容无法落实。

对一些不易寻找或购买的材料,笔者请求校门口小卖部帮助购买。如蚕、桑叶、各种土壤等材料,学生花很少的钱就可以顺利完成材料的准备工作,比到处找都得不到强多了,这一举动得到多数家长的赞同。

三、补充完善零散的材料

科学教学经常需要一些零散的材料,如吸管、塑料泡沫、包装绳、包装袋等,这些材料虽然常见,但短时间内难以准备齐全。笔者要求学生在家准备一个“百宝箱”,一开学就布置他们在生活中注意留存,这样上课时就能得到比较齐全的实验材料了。另外,还可以发挥家庭的优势,让家庭分别准备材料。如苏教版四年级下册《小车的运动》《力在哪里》等课需要用到金属垫圈、小木块、玻璃弹子等材料,这些材料的选择有严格的要求和一定的规格,如果让学生分别准备,材料肯定参差不齐,不利于实验的开展。教师可让经营五金建材的家庭发挥优势,准备这方面的材料,以获得好的课堂实验效果。这类材料只要教师保存好,以后可以继续使用,一劳永逸。

四、收集废弃可用的材料

科学教材涉及天文地理、山川草木、花鸟虫鱼等方面,教学时需要很多意想不到的材料,且这些材料的准备不是一朝一夕就能完成的。所以,教师要做个有心人,平时注意材料的收集和整理,变废为宝,积少成多,不能等到需要某种材料时才后悔当初没有备下。有些材料,如瓶盖、易拉罐等,对其他学科的教师来讲可能是垃圾,但对科学课来说却是宝贝。又如,瓦楞纸、坏了的乒乓球等,是研究抗弯曲能力的好材料。生活中的一些石头,很少有人去研究,但教学《认识常见岩石》时,教师可以多捡一些像花岗岩、长石之类的石头,以备上课时用。每件物品都有其可利用之处,教师要有一双慧眼,发现废弃物品的教学价值。

五、自制有结构的材料

要高效地上好每节科学课,仅靠“一个模式的配备材料”或者“一个样子的标准材料”是远远不够的,教师必须根据教学的需要、教学方法的不同、教学对象的不同,用自制的有结构材料来满足学生的求知欲,吸引学生自主探究。如教学《固体的热胀冷缩》时,实验室只有铜球这样一种可以研究热胀冷缩的实验材料,难以满足学生的学习需要。如何让学生信服固体有热胀冷缩的特点呢?笔者想做其他金属材料的热胀冷缩实验,可是实验室里没有这样的材料,就想办法自制材料。由于金属材料的热胀冷缩现象不明显,笔者利用指针的偏转度将材料受热或遇冷产生的现象进行放大,使学生看到实验的现象,得出正确的结论。如做小孔成像的实验时,若按照教材,小孔成像实验盒是由长方体的纸盒子做成的,即在两个底面都挖个方框并分别贴上半透明的纸和锡纸,然后在锡纸上扎个小孔,但是看到的像并不清楚。笔者采用以下改进方法:找一个卷纸的筒芯,一头用半透明的纸蒙起来,然后用硬卡纸卷在筒芯上卷成筒,接头处用透明胶粘牢(筒芯可以紧贴卡纸筒内抽动),接着在卡纸筒的另一端蒙张小纸片,中间戳个小孔。改造后的小孔成像实验盒由于可以调节焦距,所以实验效果非常好,学生兴趣高涨,课堂教学充满灵性与活力。

综上所述,科学实验材料的准备是充满智慧和挑战的过程。从教育的层面来说,科学实验材料不仅需要教师和学生重视,还需要学校与有关部门重视、关心和支持,才能逐步完善和健全;从教学的层面来说,科学实验材料的准备还有许多值得思考的地方,如材料的典型性、安全性、教育性等,教师要考虑周全,才能构建高效的科学课堂。

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