一、开发利用实验课程资源,让学生在实验中探索新知
1、开放学校实验室,利用好自然实验资源。
学校加大实验仪器设备的投资,加强了实验室的建设,实验室宽敞明亮,电教设备一应俱全,特别是添置和更新了很多实验仪器,为科学探究提供了物质保障,为新课程的顺利实施创造了先决条件。除满足正常的实验教学需要外,实验室的各种仪器、设备、模型这些宝贵的课程资源,尚未得到充分的开发和利用。为了充分发挥实验课程资源的作用,落实新课程教学目标,应定期向学生开放实验室,学生在适宜的时间到实验室进行自己的实验,学生随时熟悉并接触各种实验仪器,以实验活动为主要手段,通过探究,自己去设计实验,选择适当的仪器和器材进行科学探究,收集实验数据,归纳总结规律;实验室老师和任课老师共同配合,共同管理,让每个学生自己动手,做自己想做的、感兴趣的实验,自己探究来激发他们的创造性。在实验室里,有的学生笑容满面,有的低头思考,也有的在认真尝试更多的方案,极大地锻炼了学生的实验能力。
2、改进和自制自然教具,开发自然实验资源
自然学是一门实验科学,教学仪器是开展实验教学的必要物质条件,在仪器短缺的年代,许多教师通过自制教具,将学生领进了自然学的殿堂。现在实验教学条件有了极大的改观,各种各样设计精巧,制作精良的现代教学仪器,还有丰富的实验教学软件可供教师使用。但是,在新的课程理念下自制教具仍非常必要。在实验室里有的教学仪器数量有限,老师只能采用演示实验;有的仪器比较贵重,使用时强调要按步骤操作,容易损坏,学生怕赔偿,存在害怕心理,使用时小心谨慎,缩手缩脚,不敢越雷池一步,学生处于被动实验状态,学习的积极性和主动性受到了压制。老师可以根据自己在教学实践中的体验,深入研究教材中某些实验的不足和缺陷为切入点,将实验的缺点一一列举出来,然后根据实验器材的性能,从外形、结构、材料角度,从实验方式、方法、教师演示和学生观察角度等,改进实验器材,自制教具。特别是自制教具取材容易,制作简单,损坏了可以再制作,这是厂家定制仪器无法比拟的,它能有效地提高了学生的学习积极性和主动性。如在讲大气压强时,取两个粗细差别不大的试管套起来,并在它们的间隙中倒进些水,当把两支套着的试管忽而倒过来朝下时,学生会想到细试管要掉到地上,可是,细试管却徐徐上升,意外的结果有力地诱发了他们的学习兴趣。我们还设计并自制了家庭电路示教板,熔丝作用示教板,模拟触电实验装置(用镇流器、干电池做)等教具,这些教具,弥补课本中的空白,不仅加深了学生对教材内容的深入理解,还使学生对动手制作实验器具也产生了浓厚的兴趣。
3、倡导学生进行小制作、小发明,挖掘实验课程资源
杨振宁教授也曾说过:“自制的仪器永远比买来的好”。 实验课程资源不仅限于实验室的现有设备,学生身边的物品和器具同样是重要的实验室资源。著名教育家朱正元教授曾提出“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”的主张。虽然我国经济已发生翻天覆地的变化,各类学校实验条件基本得到改善。但当前我国正在实施新的课程标准,倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手,注重科学探究,提倡学习方式多样化,这样仅靠实验室的有限器材是不能满足新课改的需要了,使“坛坛罐罐当仪器,拼拼凑凑做实验”又有了新意。新课程教材更加联系实际,更加贴近生活,这就引导学生平时注意关注生活,观察日常生活中的自然现象,那些最常见的生活现象,最普通的日常用品都可以成为命题的素材。新课标指出从生活走向自然,使实验器材生活化。实际上,利用身边的物品进行自然实验,这种做法本身就是一种创新。一支铅笔,一个注射器、一个废灯泡、一个塑料瓶、一个易拉罐……都是很好的实验资源,如学生可以自制“针孔照相机、万花筒、模拟照相机、望远镜、潜望镜、水果电池、电动机模型等等,对学生来说是一个极好的理论联系实际、手脑并用的机会,从中可以培养学生的各种能力。利用日常器具做实验,不但具有简便、直观等优点,而且有利于学生动手,发展学生的实验技能,培养学生的创新意识。用生活中的器材可以做出实验教学上的大部分实验,更让学生感到了我们生活在自然的世界中,学习实验与体验生活是融为一体的。
二、探究实验教学的策略,让学生在实验中获取新知
波利亚曾说:“学习任何知识,最佳途径都是由自己去发现。” 随着课程改革的不断深化,实验教学赋予了新的内涵,注重科学探究,培养学生科学探究能力、实践能力和创新能力是新课程标准的教育理念。教师应引导学生主动地认识自然事物和应用所获得的知识,自行探索自然界各种奥秘,从而实现人的主体性发展,提高科学素质。
1、师生角色互换,让学生做实验。新课程标准要求学生能自主地参与自然规律的探索,因此对实验就提出了更高的要求。让学生更多地参与实验可以说比较符合新课程标准的要求。斯宾塞曾说过:“应该引导儿童自己进行探讨,自己去推导,给他们讲的应该尽量少一些,而引导他们去发现应尽量多一些。”教师要创设一个良好的探究科学知识的学习氛围,改变过去以学生观察为主的实验模式,让学生积极地、主动地、直接地参与、投入到实验中来,在学生演示过程中教师可放开手脚来引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用。让学生的个性得到充分地展示,让学生通过自己的实际操作和思维活动,探究实验中的科学知识,使实验结论合情合理地被推导出来。这样做,一方面可以提高课堂教学的效率,另一方面可以使他们感受到自己是学习的主人,能更自主地参与到自然学习中去。
2、加强内外结合,让学生自主探究。“纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行”。组织学生进行探究实验是实验教学的重要手段,是学生参与自然实验的最好的形式。采用“合理分组、明确分工、角色互换、交流合作”的方式,让学生广泛参与探究过程,努力使每个学生都得到机会均等的全面练习,以全面提高他们的实验能力。老师提供给他们充足的时间,让学生去思考、去分析,尽快地步人自主学习。学生根据自己设计选器材并与同学交流,有的学生设计的实验新颖别致,或简便易行,课堂气氛热烈而融洽,取得出其不意的效果。加强课堂实验、改变实验方式,老师巧妙地给学生点燃了“我爱学自然、我爱做实验”的灯,照亮学生的探索之路。课外小实验是课外探究的主要形式,可以激发学生学习自然、学好自然的兴趣,提高他们观察事物和分析问题的能力,增强他们应用自然知识解决问题的能力,扩大学生知识视野。一些具有引导、启发、再现作用的课外小实验,给学生提供感性材料,激发学生的求知欲望,帮助学生解决自然问题。人教版自然课本在“想想做做”和“动手动脑学自然”等栏目中安排了很多有趣的小实验,如手影、吹硬币、纸盒烧水、利用塑料挂钩的吸盘和弹簧测力计估测大气压等实验,学生很感兴趣;这有助于学生从整体上认识自然和科学,有助于学生知识的迁移和学生能力的发展,有利于学生接受新的信息,开阔视野,扩展了他们学习空间,也使学生创造力的发挥有了更加广阔的舞台。
总之,教师要重视新课程中的学生探究活动,加强实验探究教学,引导学生主动地有效地参与实验教学探究活动,积极地投入课内外探究,利用、开发和挖掘实验课程资源,鼓励学生积极投入实验教学探究之中,放手让学生进行操作、猜测,再进行验证,使知识在学生的探究中逐步呈现,学生的思维也始终处于自主探索的高度集中状态,学习需求在活动中产生,在探究中得到了满足。