小学科学：例谈小学科学实验遭遇的尴尬.doc

精品文档 仅供参考 学习与交流小学科学论文：例谈小学科学实验遭遇的尴尬【精品文档】第 12 页小学科学论文例谈小学科学实验遭遇的尴尬【摘 要】小学科学是一门以实验为主要载体的学科，教学中不难发现：“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”我们如果只是简单的照抄照搬书本的实验图示，我们可能在实验中遭遇各种尴尬。同时在教学实践中，如果不能及时发现课本实验中的不足，照本宣科，或者不能深刻理解实验注意事项，就容易让习惯于用直观思维认识世界的小学生形成错误观念。所以教科版中的实验中部分存在的不足，是需要我们一线教师应地制宜，不断改进，在探索中寻找完美。这篇论文主要通过 “ 关注实验效果，及时更换书本不合理的教学器材”和“自己设计实验，更直观展示实验效果”这两个方面，对本人所教的部分实验设计更改和仪器更改进行分析，有效提高科学知识在学生认知中的扎根和落实。【关键词】小学科学 实验设计 仪器改进 编辑建议小学科学作为一门以实验为基础的学科，精心的去设计实验，让学生通过自己的亲身参加实验获得知识是帮助小学科学实验教学成功的关键。因此设计实验可操作的、成功的实验是课堂教学的基础。但是随着小学科学课程改革的不断推进，科学课堂教学也发生巨大的变化，一些问题也随之出现，如：学生配套实验包过于简单，可操作性不强；实验设计趋于理想化，复杂难以实施；实验抽象难以理解等等。对于这些现象，我们教师就须不断的应地制宜适时进行改进。教学实践也证明，实验设计的有效性将直接关系到教学的成功与否。有结构的实验材料是学生爱上科学课、进行有效探究学习的基础和关键。但是，较多实验效果不清晰是科学教师的共识。我们可以从以下几方面进行改进：一、及时更换书本不合理的教学器材，关注实验效果课本的实验是具有一定的参照行，但也不能照抄照搬书本的实验器材，实验效果不明显部分源于书本器材选择的不合理，不合理的实验材料需要及时替代，否则不但无法达到预期的效果，反而让学生形成无法更改的直观思维。如：【案例一】：教科版小学科学五年级下册第二单元传热比赛【资料】：导热相对值：铜 401 W/mK > 铝 237 W/mK > 铁 80 W/mK，也就是书本P42实验中间的火柴从前往后倒下，然后依次是铝、铁。【困难】：从我们上课的多次实验发现火柴倒下的情况非常无序的，每次都有不同的答案。我也上各个网站的论坛去和其他教师进行交流，发现有时候是铜棒先掉下来，有时候是铝棒先掉下来，而且铝棒上火柴先掉下的现象更为普遍。【现象分析】：图（1）铜棒和铝棒的火柴同时倒下，现象上说明铜和铝的导热性相同。图（2）火柴从铜棒中间先落下，与“热量从温度高向温度低传递”的教学理论相违背。图（3）铝棒的火柴先落完，仿佛又说明铝棒导热性大于铜棒和铁棒。【原因分析】：1、仅从感官上仿佛铝棒比铜棒更加的轻盈，因为密度比较低，铝的导热性会更加的好，当然这个主观臆断与科学的结论是相违背的。2、从每次实验的结论上我们发现铁的导热性明显不如铜和铝，现象比较固定，这也符合“科学结论能被无限次的论证”的教学思想，因为铁的导热性和铜铝分别相差8倍和4倍。从中我们发现课本编辑者在选材上要具备结构性，两者在对比度上越高，就越能避免实验偶然性的干扰。在课本编辑上，我建议铝棒在选材上，应该选择跟铜棒的导热值差距更大一点的金属。3、火柴棒掉落的原因可能更多的是蜡烛油的凝固度有差异，但这个是无法避免的客观因素，从课本编辑上，我们认为：造成实验现象的纷繁芜杂还有一个主要原因是铜棒、铁棒、铝棒的长度不够，热量在传导上由于时间上的过于仓促，无法因为金属本身的导热值而产生差异。所以我们建议在教具设计上可以把金属棒的长度做得更长，火柴的间距做得更大，这样金属的导热性就越有表现优越性的空间。【办法1】：我们通过另一组热传导的材料来进行实验：加热酒精盒，通过指针来扩大金属热传导的能力。结果却出人意料的发现：导热性居然又是“铝>铜>铁”，庆幸的是后来经过讨论，实验室所陈列的这个仪器应该是校园改造前初中部的金属热胀冷缩材料，和热传导是有差异的。这个实验以失败告终。【办法2】：直接用温度计对准铜棒和铝棒的顶端来进行监测，后来我们通过温度计发现了铜铝在导热性上的差异，但是结果还是很细微的，铜的温度上升只优先于铝大约2OC，当然我们期待相关专家能给我们更多的方法来辨别铜棒和铝棒的导热性。二、自己设计实验，更直观展示实验效果教科版课本中大部分的实验都体现了实验创新性和直观性，学生也比较容易接受，但是有些实验设计也难免让学生云里雾里，看不出究竟，所以教师还是要适当的关注教学效果，自行设计教学实验。如：【案例二】：教科版小学科学五年级下册第四单元证明地球在自转【资料】：1、先说明摆具有保持摆动方向不变的特点。2、阅读资料：傅科通过“傅科摆”发现了摆会发生偏转，证明地球在自转。【困难】：1、学校的单摆并不能保证旋转90度以后让摆保持摆动方向不变。2、课后和学生的交流我发现，学生对傅科摆表示很陌生，对傅科摆能证明地球自转表示怀疑。【原因分析】：1、铁架台本身的旋转会带动单摆固定点的晃动，从而干扰了单摆摆动方向的稳定性。2、傅科摆在本地区是无法找到的，学生无法亲眼见证。3、学生先入为主的认为摆是会偏转的，更加剧了学生对傅科摆能证明地球自转结论的质疑。【办法1】：针对克服摆稳定性的方法在于（1）增加摆锤的重量，提高稳定性；（2）在铁架台下面要垫一个能灵活旋转的圆盘，如微波炉的旋转底盘当作地球，减少铁架台和桌子之间的摩擦，提高旋转的稳定性（3）在铁架台上帖一个卡通人物来代替傅科，以对比学生从“自身角度”和“傅科的角度”来观看摆的稳定性，这样在旋转90度以后，可以感觉到傅科对摆偏转的感受，要明显大于自己感觉到摆的偏转。【办法2】：针对傅科摆在本地无法见证的方法：在编辑上，我建议可以用漂浮法来补充傅科摆实验。用细绳寄住牙刷的正中央，用硬币固定细绳，以减少牙刷吸附到水盆边缘而受到的干扰。从图上我们可以看到，过夜水盆里的牙刷是会明显发生偏转的。但当我们快速旋转手中的水盆时，会发现牙刷几乎不会随着脸盘的边缘旋转而旋转，原因在于地球自转是可以方便的带动脸盘整体的旋转，而流体力学告诉我们脸盘整体的旋转只能带动它周围及近水域水体的流动，却带动不了中心水域的水体流动，以及中心水域的漂浮物。所以我认为用漂浮法更能让学生身临其境，发挥动手能力，用自己的行动来证明地球在自转，而不是单纯的通过几张傅科摆插图，人云亦云，同时也有利于利导学生对科学的质疑精神，提高创新能力。【办法3】：针对学生先入为主，以细微的偏转干扰了对傅科摆的认可度，我认为有这样的方法供咱们一起探讨：书本采用正序的方法来证明地球的自转，我认为难度有点大：毕竟摆或者漂浮物的细微偏转是客观存在的，用一个有瑕疵的论据去验证另一个要通过细微观测才能得出结论的论据，我认为论据未免有些苍白。我建议本课书本在编辑上可以采用倒叙的办法：先讲述关于傅科在实验中的发现“摆发生了偏转”，然后进入探讨可能的原因：（1）可能是摆本身发生了偏转，（2）地球和傅科自身发生了偏转。这样编辑的好处在于学生会陷入思考：如果摆本身会发生偏转，傅科的实验就是失败的。从而引导学生把实验的重心转移到如何才能有效的让“摆保持摆动方向不变”的实验上来，而不至于让老师声嘶力竭的在那边牵强附会：“摆的摆动方向是不变的，你们一定要相信我！”我想这样的改变，会让傅科摆更有说服力。通过以上这些教学经验，我的感觉是“办法总比困难多”，我也通过这些方式提前化解实验中遇到的尴尬，以关注实验设计的有效性，是我近几年教学科学以来一贯的工作态度。我的学生在生活中的观察和探究能力明显的得到增强，我感觉，我的材料准备的改进方法与实施有了些许的成功，学生也更热爱科学。但是，学生的对科学课的热爱让我倍感肩上的重任，促使我今后在教学上做更多的思考与改进！参考文献：1浙江省教育厅教研室，浙江省小学各学科教学建议（试行），2009年10月.2. 中华人民共和国教育部，全日制义务教育 科学（3-6 年级）课程标准，2004年.