小学科学课程是以培养科学素养为宗旨的科学启蒙课程,培养学生的科学素养包括“培养儿童的科学探究学习能力”。科学探究能力的形成依赖于学生的学习和探究活动,必须紧密结合科学知识的学习,通过动手动脑、亲自实践,在感知、体验的基础上,内化形成,而不能简单地通过讲授教给学生。
长期以来,小学科学教育存在“重知识、轻能力;重结果、轻过程;重间接经验传授、轻亲身体验获得”的偏向,造成学生动手操作能力和综合解决问题的能力严重不足。因此,在小学科学教学中,我们要高度重视学生动手操作能力的培养。
在现行的小学科学教科书中,有些内容没有现成的、适宜的实验器具,要想让学生通过观察和动手操作实验来获取有关知识,教师就要自己制作教具,完成实验教学任务。自制教具既可节省教学资金,又能改善教学条件,在师生共同研制的过程中,还能激发学生的兴趣,培养学生的动手能力和创造能力。如在教学“地球的引力”一课时,根据“地球引力是一个把物体拉向地面的力”这一突出特征,在教学实践中,我和学生共同研制了“地球引力演示仪A和地球引力演示仪B”两个教具。
地球引力演示仪A:用纸浆制作一个空心球,制成地球仪,并将其平均切成两半,用木头刻制几个小人、小动物等小物件。再做一个木架,把两个半球固定在木架上,从球心引出几根橡皮筋,皮筋另一端系住小物件,使小物件立在球面上。
地球引力演示仪B:用几块大小不同的环形或圆柱形磁铁,改装成地球仪,再用铁制作几个小人或小动物等小物件备用。此外,准备一幅太阳系组成图、一截木桩、几段长3米左右的橡胶带。
实验课开始时,首先出示太阳系组成图,让学生指出哪个是地球,说出地球的形状,再出示地球引力演示仪A,提问:“地球像一个大圆球,时刻都在宇宙空间绕太阳运行,那么,居住在地球上各个地方的小朋友在抛小球时,为什么小球总是要落回地面上,不会‘飞’到天上去呢?”一下就点燃了学生的好奇之火,学生跃跃欲试,欲言而不能,此时把学生引入下面几个实验中。
实验1:在操场上画一个半径3米的圆,圆心立一个木桩,让学生面向外站在圆上,把橡胶带一端系在木桩上,一端系在学生腰间,让学生向前跑,看谁能离开这个圈。
实验2:出示地球引力演示仪A,向学生提出问题“谁能让‘地球’上的小朋友、小动物跳起来?”让学生反复做几次。做过两个实验后,让学生说一说“你为什么总离不开这个圈?”“‘小物件’不管怎么跳,为什么总要落回地面上?”“你在实验时有什么感受?”
实验3:出示地球引力演示仪B,让几个学生各拿一个“小物件”,同时从不同的方向接近“地球”,看有什么现象,并说一说有什么感觉。在小物件落地后,再让它“跳”起来(但跳起的高度应有所限制),看看会发生什么现象,想一想,小物件 “跳”起来后为什么还是落到地面上,而不会“飞”走呢?
通过实验3,学生可初步体验到无形拉力的存在和作用。在此基础上,再按教材设计的观察和实验步骤,认识“地球具有吸引力”和运用“地球引力”这个词解释一些常见的、由地球引力作用引发的现象。使学生沿着“有形拉力—无形拉力—地球引力—地球引力的作用”这一思路,在积极活跃的心境下接受知识,从而减缓学生的认知坡度,降低教学难度,培养学生的学习兴趣和思维推理能力,解决了教学中的难题。
教学过程中,学生是学习的主人,教师的教是为了学生的学。因此,在科学实验教学中,教师必须舍得留给学生充裕的动手操作时间和空间,合理安排学生的做和思,让学生在探究过程中动眼、动脑、动口、动手,自己去尝试、去探索、去发现、去酝酿、去碰壁,彼此互通见解,展示个性思维的方法与过程,在交流中反思和释疑解难,使自己的见解更加丰富和全面,最终形成正确的认识,不断提高自己分析问题和解决问题的能力。