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1、指导学生做好课前课后实验的研究摘要:小学科学教材中安排了大量的小实验,通过小实验将科学规律呈现在学生面前,但是由于课堂时间、实验器材、内容等因素的局限性,那么课前预习时的动手实验和课后拓展实验对于学习科学起着至关重要的作用,本篇文章关于如何指导学生做好课前课后小实验进行简单的阐述和分析。关键词:课前课后实验目标措施实验过程效果引言:小学科学课标强调:小学科学是一门以培养学生科学素养为宗旨的实践性课程,随着我国教育的改革,科学教育越来越受重视。小学科学课程把探究活动作为学生学习科学的重要方式,通过实验认识周围的世界,这对于学生探索、发现科学现象、总结科学道理、思维的拓展、知识的巩固以及学习兴趣的
2、激发都有着极为重要的意义。成功的实验课教学需要教师丰富的经验,不仅表现在积极地钻研教材、备课、授课、准备实验器材等,而且要指导学生实验,包括课前的准备工作:实验材料的准备、适当的动手实验,以及指导学生课后的拓展实验。课前的动手实验可以帮学生提前了解本节课的内容,在课堂上听课时更有侧重点,课后实验使学生更能理解科学现象和规律,使研究的内容得到拓展,理论更联系实际。所以教师指导学生做好课前课后实验显得尤为重要。一、问题的产生1探究活动需要器材,配套仪器严重不足小学科学课强调以科学探究为核心,注重培养学生发现问题、解决问题的能力。而科学探究离不开科学实验,要做科学实验就会用到实验器材,在教学仪器方面
3、,我们又遇到了一个新的问题。原来学校配备的教学仪器大部分己经不适合新版科学教材。并且仪器老化或者损失和丢失现象严重,新教材教学仪器配备又不到位,教学仪器远远不能满足平时上课需要,导致无法实施分组实验。2 .学生参加实验活动的热情高,兴致浓,但缺乏计划性、目的性科学实验活动对学生来讲有很大的吸引力,这也是学生喜欢上科学课的原因之一,但是在教师布置实验活动任务之后,由于学生在课后实施的过程中,并没有进行系统的规划,没有合理的安排实验的内容,这极容易导致学生逐渐的失去对科学实验的兴趣。在这样的情况下,学习的效果必然将受到严重的影响。3 .科学课堂教学内容多在教学中,许多教学内容需要学生自己经过思考并
4、设计的实验验证自己的假设;目的是培养学生分析问题和解决问题的能力,但由于教学容量太大,课上时间根本无法完成,虽然布置了课外活动,但由于缺乏有效监控往往使很多活动流于形式。而且有许多活动是学生自己无法完成的,即使研究了也是模仿教材提供的参考实验事例。4 .班级人数过多,上课时有些同学做不到实验,只能纸上谈兵,激发不了学生对科学这门课的兴趣因此,指导学生做好课前课后小实验就显得尤其重要,是科学实验与生活相结合,既培养了学生的能力,又解决了以上问题,同时还能充分调动学生家长参与科学探究活动的积极性,从而取得家长的认可和支持,配合教师上好科学课。二、小课题研究的主要目标1增强学生动手能力,深化理解课本
5、知识由于课时、器材设备等因素的影响,教师在课堂教学中不可能将所有实验都让学生亲自动手操作,所以对于一些实验,学生就只是纸上谈兵;而且有很多科学规律需要在科学现象的基础上理解,所以教师通过语言描述科学现象和规律的信服度不如让学生亲自动手操作实验并观察实验想象。5 .深深吸引学生,激发学生探求知识的兴趣伟大的物理学家爱因斯坦有句名言:“兴趣是最好的老师。小学生好奇心很强,即使是高年级的孩子,他们也不喜欢枯燥的讲解,希望课堂上能有尽可能多的时间亲自动手实验。要想提高学生的兴趣,就要在教学中要让学生行动起来,要让孩子们自己去活动、去操作,让孩子们亲历探究活动或者让他们自己亲自动手实验。6 .理论联系实
6、际,扩大学生的知识面任何一门学科都与实际有着密切的联系,而且在与实际相联系的过程中,才能得到发展与完善。例如,在讲解食物在身体里的旅行这一课时,学生对身体消化系统的认识很抽象,可以借助生活的实物来模拟人体的消化器官:用软管模拟食道,用塑料袋模拟胃。在探索软管怎么运输食物和模拟“胃的蠕动消化的实验中,学生直观地体会消化器官的功能以及消化是由多种器官共同参与完成的,使学生更容易把概念与实际建立联系,以加强学生对知识的理解。7 .开放教学,拓展学生的思维空间探究式教学不是先将结论直接告诉学生,再通过演示实验或学生实验加以验证,它是通过“做来学习的。学生自主参与通过各式各样的探究活动诸如观察、调查、制
7、作、收集资料等,得出结论,使他们参与并体验知识的获得过程,建构起新的对自然的认识,并培养科学探究的能力。在学习做个太阳能热水器一节时,器材室没有实验材料,在市面上也很难买到,怎么办呢?这是大家都很犯难,我们教师就可以引导,太阳能热水器是让太阳的能量汇聚,那我们以前学过的那样器材有汇聚的作用?同学们一下想到了凸透镜(放大镜),从而这个实验就可以改进替换。三、指导学生做好课前实验的措施1指导学生做好实验前的准备教师指导学生准备有结构的实验材料,是学生进行探究学习的关键和基础。在材料的准备上,教师应根据探究活动的需要,选择易于揭示科学概念、容易引起学生探究兴趣的、与学生探究能力相适应的材料。如六年级
8、上册杠杆类工具的研究一课,我们首先让学生自己准备剪子、指甲刀、锤子等,让学生在学习本节课之前,在家中和父母一起讨论哪些工具是杠杆,为什么把这些工具设计成这样,作用是什么,然后把自己的探究结果写在科学记录本上。8 .明确实验的目的和要求不同的实验有不同的目的,在实验之前,教师要告诉学生将要做什么实验,这个实验是为了观察什么现象或是为了验证什么假设,还要注意什么事情等等。9 .指导学生明确实验操作原则和注意事项其中包括实验需掌握的操作方法和各种仪器使用时所应注意的事项。一是要让学生知道实验器材的名称、作用、性能等,清楚它宜与哪些物品接触,不宜与哪些物品接触,它的主要功能、常用功能是什么等;二是要让
9、学生知道各种实验器具和材料的使用方法,其操作不当会出现的危害,如石棉网等如果用后用手直接去拿会出现什么后果等。课前实验要强调在父母监督下进行。10 激发兴趣,创设合作探究的氛围大家都知道,每一位学生并不是带着一个空白的头脑走进教室的,他(她)是带着自己的生活经历来到教室的,由于生活经历不同,对同一个问题的理解也就不同,这些“经验和”差距本身就是一笔宝贵的学习资源。教师必须乐于为学生提供合作探究所需要的时间和空间,为学生提供主动参与小组学习的机会,并给予积极的配合与指导,逐步培养学生的合作意识,科学探究的效果才能得到增强。11 引导学生做好科学记录,培养学生分享交流的科学精神学生在课前的探究实验
10、,所观察到的现象往往是表面的、零散的,教师要引导学生将零散的感性认识逐步联系起来,进而引导学生向本质问题探讨,结论由学生探讨出来,教师只加以肯定和总结。四、指导学生做好课后实验的措施1根据实验形式做针对性的指导学生在实验过程中遇到的最大的障碍是:一方面目前科学课没有相配套的实验材料,那么课前课后的实验操作对学生就是一个挑战,所以结合本班实际,教师鼓励学生利用周围资源自己动手准备材料。科学而充足的实验材料是学生课前课后实验成功的关键。12 加强课外学习的合作科学教材的内容有很多是适合短期、中期、长期考察的,课堂40分钟完不成教学任务,教师可根据教材内容和学生的实际,围绕一个主课题,确定几个小的研
11、究专题。如在学习三年级上学期天气单元后,我们一起确立了以下几个研究专题:持续观察我市一个周或一个月的天气情况,并做好记录;天气与气象有什么不同;人类在生活中哪些活动影响了当地的天气?并与学生一起制订研究方案、收集、整理资料、分享交流、总结反思,让学生在课外活动中再次经历科学探究的过程,逐步完善学生的知识体系。13 实践应用,获取体验科学探究要注重过程,注重学生的体验,学生只有在参与探究过程中去深刻体验成功,体验挫折,体验合作,体验质疑,体验挑战,才能真正探究了科学,真正实现了动手更动脑,即使探究失败了,对学生来说,也是一笔丰富的财富,同样具有重要的教育价值,使学生体会到原来科学研究这么不容易,
12、科学家真了不起。五、小课题研究的过程1案例一:在上节课的末尾,我向同学们提到了神奇的小电动机的基本机构,让同学参考课本(六年级上册)第58和59页,课下利用家里闲置的小电动机制作一个探究电动机工作原理装置,下图2是一位学生的制作成果,当我们用于实验时,发现转子很难转动起来,尝试几次引导学生分析了转子不转的可能原因:一种原因可能是焊锡处的金属丝与转子摩擦力太大,转子与磁铁之间的作用力小,不足以克服摩擦力使转子转动起来。另一种原因可能是用来做电刷的导线较细,电阻较大,通过电磁铁的电流较小,使其产生的磁力较小,所以与磁铁的相互作用力较小,也不能使转子转动起来。图2小电动机装置(第一次制作)于是我和同
13、学决定换一个较粗的导线做电刷部分,避免电阻过大影响电磁铁的磁力,准备好所需材料,经过我和几位同学的努力,我们改良后的小电动机问世了(图3),在刚开始实验时,转子转动不是很顺利,转动初期需要用手波动才能顺利地转动起来,经过引导学生们的仔细观察,原来电刷和另一端的Y型支架不在同一直线上,所以影响转子的转动。经过同学们的再次修改,我们的小电动机终于可以正常工作了。一次偶然实验,一位同学带来的强磁铁,我们又使用普通磁铁和强磁铁分别靠近转子,观察转子的转动情况,引导学生观察不同现象:在距离转子相同距离,使用同样的电池,强磁铁靠近转子,转子的转动速度较快。并引导学生分析原因:强磁铁与电磁铁的相互作用力较大
14、。图3小电动机装置(指导校正后)2 .案例二:在讲解用气球驱动小车本节课之前,先引导学生思考:除了垫圈的重力能驱动小车,还有什么方法能驱动小车?其中有同学想到使用气球驱动小车,接着引导他们想象:气球为什么能驱动小车?怎样驱动小车呢?让学生尝试在家做一个用气球驱动小车的装置。图4是四年级学生在家制作的,理解了把喷气口固定起来使气球里的气体向一个方向排出,利用气体排出时的反作用力推动小车前进。但是把气球吹起来放在地面上试验时,小车并没有我们想象的运动起来,引导学生思考其中的原因,同学们很快发现气球吹大之后会碰到小车后面的两个轮子,气球排出气体产生的反冲力不足以使小车运动起来。图4气球驱动小车装置(
15、第一次制作)经过与学生的反复讨论思考,我们决定在后面两个轮子附近安装支架,可用什么做支架?又怎么安装在上面呢?遵循绿色环保的原则,我们改变回形针的形状和用途,之后用双面胶固定在小车上,如图5前端的气球喷口处我们也用回形针支架固定起来,这样气球喷气口固定,后面用支架支撑起来,气球排气的反冲力被最大利用起来,我们的小车在气球的驱动下运动起来了。图5气球驱动小车装置(指导改良后)这位同学在完成设计方窠玲制作好实验玲评估与改进与再实验等一系列工作后,小车在气球的驱动下成功运动起来。3 .案例三:在学习弹簧测力计这节课末尾时,引导同学们根据弹簧测力计的设计原理,思考怎么利用橡皮筋来制作测力计,同学们很快
16、想到了弹簧和橡皮筋的性质(形状容易改变,产生弹力),接着思考:1怎么利用提供的这些材料(橡皮筋,回形针,硬纸板)?2.怎样标上比较准确的刻度?(什么可以作为确定力的大小的标准)同学们带着思考回家准备材料并制作测力计。图6弹簧测力计装置(第一次制作)制作成果(图6):经过和孩子核对:U刻度标注不准确,刻度是按照尺子的标准画出来的。在与学生沟通后,学生明白制作橡皮筋测力计的原理:在橡皮筋自然状态时,指针指的是O刻度,在受力时,橡皮筋会变形,但撤掉外力,橡皮筋会恢复原形。可以使用钩码或祛码的重力确定力的大小。图7是同学们经过指导之后再次制成的弹簧测力计,测量的结果更接近物体的重力。图7弹簧测力计(指导校正后)六、课题研究的效果自然科学