打造开放式实验室 提高学生实验探究能力
摘要
关键词
正文
2022年版的义务教育科学课程标准明确指出,义务教育科学课程是一门实践性课程,课程的基本理念是面向全体学生,倡导以探究式学习为主的多样化学习方式,促进学生主动探究。小学科学实验室作为开展科学教学的主要场所,我校在充分发挥实验室的基本功能上加以创新,充分利用现有实验室、仪器室的设备,建设科学角和科学走廊打造开放式实验室,培养学生实验探究能力。
一、 实验为本,利用实验室创设浓厚的实验教学氛围。
科学教研组根据教材内容和分组实验的要求,制定本学期的实验教学计划,协调安排各个年级的实验教学,充分利用实验室开展学生分组实验。实验室作为功能教室,是学生分组实验和教师演示实验的活动场所,是开展实验教学的主阵地。根据现有版本教材和学科教学要求,三年级的分组实验有测量物体的质量、溶解、物体的浮力、摩擦力、蒸发、纸的吸水能力、温度计的秘密等实验,四年级在实验室的室内分组实验有串联电路、导体和绝缘体、研究食物中的营养、声音的产生、热传导、热对流、模拟火山喷发、制造“露”和“霜”、研究光的直线传播等实验,还有部分实验需要安排在室外,如研究热辐射的影响因素、测量距离和时间等实验。五年级的分组实验有研究材料的导热性和漂浮能力、斜面、杠杆、滑轮、电磁铁、显微镜观察细胞的实验等。在实际的实验室管理应用方面,可以看到相对来讲,三、四、五年级的学生分组实验因为更多地用到了实验仪器,在实验室开展实验教学更方便。当然,低年级的科学教学也有机会组织学生利用实验室,如二年级的研究磁铁的性质等。总之,实验室作为教师和学生开展实验教学的主要场所,必须充分发挥实验室的作用,充分利用现有仪器设备,开全实验,提高学生的实验探究能力。
二、课后延伸,开发实验角全面提升学生实验探究的能力。
在实际的实验教学中,分组实验中,学生的实验参与度存在差异,一个实验小组一般是四名学生,他们分工明确,有的组织实验,有的整理实验数据、有的填写实验报告,这样难免会造成个别学生的实验参与度低,存在着实验技能得不到全部锻炼的现象。虽然,学生的分工有序轮换,但是,受限于科学课上的时间,实验不是每个学生都能完整地做一遍。为此,我们在实验室的后面开辟了实验角,准备了分组实验的器材,实验室保持开放状态,学生可以根据自己的时间随时来到实验室,单独做一遍这个实验。如实验角展示了很多的岩石,学生可以对照着岩石标本来借助放大镜观察岩石或通过触摸岩石感受岩石的表面和软硬程度。铁生锈的实验现象并非立竿见影、马上呈现,实验教师把铁在干燥、水、盐水等条件下的对比实验材料放在科学角,学生可以经常来观察实验现象,更好地观察铁在不同环境下的变化情况。还有种子的发芽等需要较长时间的观察实验也可以放在科学角。科学角一般面向中高年级的学生开放,他们可以在实验室像在课上的时候一样重复做实验。科学角的实验器材的摆放要结合本学期的学生实验,科学角的位置是在实验室的后面,因为面积有限,所以安排的实验仪器是三至五年级的分组实验仪器轮流放置。可以是两根温度计,学生用来测量水的温度,如果学生自己用保温杯带来热水,可以用温度计分别测量冷水和热水的温度。托盘天平可以测量物体的质量,串联电路的器材可以让学生熟练掌握连接电路,学生利用测试导体和绝缘体的装置测试更多的材料。虽然学生在课上已经接触到甚至使用过这些仪器,在科学角,仍然要在墙面上提供相关仪器的使用注意事项,引导学生正确使用仪器,在没有教师指导的情况下,依然能够自觉正确地完成实验。室内的科学角可以放部分玻璃仪器,如温度计、量筒、放大镜等,科学角的设立,为学生提供更多参与实验的机会,学生在课外时间可以重复课上的实验,甚至能够接触到跨年级的实验仪器和设备,在潜移默化中提高了学生的实验探究能力。
三、 扩大开放,打造开放式实验走廊惠及更多学生。
为了让更多的学生参与到实验探究中,体验实验的乐趣,我校在实验室的外面打造了实验走廊,实验走廊作为开放式实验室的重要组成部分,有着明显的优势,实验走廊比科学角面积更大,可提供的仪器设备更多,面向更多的学生提供动手操作的机会。实验走廊主要有三部分的内容,模型、简单测量工具仪器和简单实验的仪器材料。学生通过拆解模型、组合模型,了解了人体内部器官、耳朵内部结构、眼睛结构等,另外,地球仪、地球内部构造模型和三球仪也是学生认识地球等内容的好帮手。简单测量工具有体重称和测量长度的各类尺子,学生可以测量自己的身高和体重,利用直尺或卷尺测量长度,使用不同量程的测力计可以测量物体的重力。简单的实验可以安排静电实验,在一个塑料水槽里放一些纸屑,提供尺子和梳子,学生完成这个有趣的实验,还可以提供不同形状的磁铁,学生可以在这里研究磁铁的性质。单摆的实验也可以放在科学走廊,如果学生自己佩戴手表能够计时,可以比较一分钟内不同摆的次数,研究影响摆的快慢的因素,或者单纯地感受不同情况下摆的摆动快慢。开放式实验走廊面向全校学生,学生的参与度高,兴趣高涨,一般选择不易损坏的实验仪器。我们在后续的调查反馈中,学生对于观察测量的实验、拼装模型等比较感兴趣,特别是低年级学生。中高年级的班级学生使用实验走廊的仪器设备的比例达到60%-70%,甚至有的学生能够反复地使用实验器材重复实验。低年级的学生使用器材比例在80%,使用频次方面各年级的学生存在着较大差异,这也为我们以后改进工作提供了数据基础。
四、存在的问题和改进措施
以科学角和科学走廊的形式打造开放式实验室为学生提供了利用课余时间进行科学探究的机会,通过我们观察学生使用情况和实际检查维护实验仪器,也发现了其中存在的一些问题。因为缺乏教师的监督和部分学生的实验习惯尚未养成,在使用开放区域的实验器材的时候个别学生存在不爱护实验仪器、不按照实验操作步骤进行实验的情况,出现了仪器损坏甚至报废,如磁铁断裂、测力计使用不当造成损坏等。学生来到实验走廊一般是课外活动时间,兴趣高昂,学生的自由度较高,没有教师指导监督,加上人员聚集,有时出现拥堵打闹的现象。相对于实验走廊,科学角的情况面向中高年级的学生开放,一般安排的实验是本学期的实验,学生对实验步骤和实验注意事项能够清楚了解,使用情况和实验效果较好。
基于以上存在和出现的问题,我们经过研究,主要采取了以下的改进措施。一是确定了不同区域的实验仪器材料,无论是科学角还是科学走廊,从安全的角度出发,不摆放尖锐的工具和易燃易爆物品,如小刀、刻刀、镜片、火柴和酒精灯。实验室内的科学角适当提供部分玻璃仪器,如烧杯、试管、玻璃棒等。二是实验走廊的模型展区和实验区域在不影响消防安全的情况尽量分散一下,避免学生拥堵。三是加强学生的教育,通过班级群或现场提示等方法引导学生爱护实验仪器,培养学生认真阅读实验提示和注意事项、按照实验步骤操作实验仪器的良好习惯。四是坚持少量多次的原则,一次展示或提供的仪器不宜过多,根据教学进度等情况定期进行更新,让学生保存好奇心,对科学角和科学走廊留有期待。五是及时对出现损坏的仪器材料进行修理或更换,保障学生能够正常使用仪器材料开展实验探究。
我校通过最大限度发挥实验室的基本功能开展实验教学,开发实验角,把实验延伸到课后,解决学生课上分组实验动手机会不均衡的问题,打造开放式实验走廊,让更多的学生参与到实验探究中,综合以上做法,切实提高我校学生的科学素养,培养学生的实验探究能力。这仅仅是我们的一点尝试,我们仍然需要不断地探索和改进。
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