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實驗教學要遵循學生的認知規(guī)律
實驗教學要遵循學生的認知規(guī)律
-------小學科學實驗教學例談
壽寧實驗小學 吳傳嵐
《小學科學課程標準》指出：“要從學生的認知特點和生活經(jīng)驗出發(fā)，”“倡導以科學探究為主的多樣化的學習方式；對科學探究能力的要求不能過高，必須符合小學生的年齡特點，由扶到放，逐步培養(yǎng)�！毙W生在學習新知識時需要經(jīng)歷由淺入深，從易到難，由具體的感知到能運用語言描述在大腦形成的表象，再由具體的表象到抽象和概括的思維活動過程。因此，教師地設計科學實驗教學時，要充分考慮到學生的心理特征和生活經(jīng)驗，按照學生的認知規(guī)律合理安排實驗教學流程，優(yōu)化教學過程。
一、導入新穎，激發(fā)探究興趣
興趣是最好的老師。小學生很多時候都是因“趣”而學的。在科學實驗教學中，注意導入方法，能有效激發(fā)學生參與探索的主動性和積極性�？茖W實驗的內(nèi)容和形式本身具有濃厚的趣味性，教師要遵循因“材”施教，從“啟示性、新穎性、針對性、實用性”出發(fā)，根據(jù)教材內(nèi)容、教學目標、課文特點、學生愛好等實際，科學合理地選擇與應用，不可囿于一法，拘泥一格。如在教學五年級下冊《浮力》一課時，教師把一個雞蛋放入一個口徑比雞蛋略大的玻璃筒杯中，讓學生想辦法不翻倒杯子能把雞蛋取出來，學生用手，筷子或其他用具都無法把雞蛋夾上來。這時，教師只要往杯子里倒入飽和鹽水，雞蛋便聽話的上來了。在見證“神奇”面前，教師適時引出浮力，學生自然十分樂于探索。
二、層層推導，形成有序思維
學生的思維活動是有序的，教師在組織實驗教學時，要講究各個不同變化條件的逐一呈現(xiàn)，有利于學生進行有序的由易到難，由表及里的思維活動�？茖W教材對于實驗開展的順序通常都作了較合理的安排。例如，在教學五年級下冊《擺的研究》一課時，學生觀察擺并提出假設：擺的快慢與擺錘的重量有關；擺的快慢可能與擺繩的長短有關。在實驗驗證階段，
如《擺的秘密》研究擺的擺動快慢的實驗，先是在擺的重量、擺線的長短都不改變的前提下，研究每次擺動的時間是否相同，然后進一步研究當擺線長短相同，擺線下拴著的物體輕重不同時，在相同的時間內(nèi)擺動的次數(shù)是否相同，最后再突出改變擺線長短的條件讓學生自行進行在不同長短的擺線條件下研究擺動快慢是否相同的對比實驗。從整個實驗過程來看，沒有第一個實驗所獲得的知識作為基礎，就無法很好地進行后兩個對比實驗，而后兩個實驗安排的順序也有難易之分。從這個例子可以看出，合理安排實驗中各個環(huán)節(jié)對于學生的思維發(fā)展有著很大關系。
三、刪繁就簡，明析變化規(guī)律
大多數(shù)對比實驗的可變化的條件比較多，如果在教學中對實驗的條件不加限制，那么，在實驗過程中往往會出現(xiàn)復雜的多種變化 的不同現(xiàn)象，這樣，常會影響學生尋找其中變化的規(guī)律。這種情況下教師要適當控制實驗條件的變化，簡化實驗過程，排除次要因素的干擾，盡可能讓學生從簡化的實驗產(chǎn)生的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)某種變化的規(guī)律。
如四年級上冊《溶解的快與慢》一課中研究物體溶解快慢與哪些因素有關的實驗為例，實驗前先規(guī)定在幾個“同樣”的條件下，如一定量的水，冷熱相同，一定量且顆粒大小相同的溶解物（食鹽），然后讓學生分組進行有攪拌和沒有攪
拌不同條件的實驗，觀察比較實驗過程所發(fā)生的變化及實驗后的不同結果，這樣學生就比較容易發(fā)現(xiàn)一個小結論：攪拌能加快溶解。接下來仍然先規(guī)定在一定量的水，一定量且顆粒大小相同的溶解物，在水的冷熱不同的條件下，讓學生繼續(xù)研究溶解快慢有什么不同，得出又一個小結論：溫度高低會影響溶解的快慢。再接著給學生“一定量冷熱相同的水，在都不攪拌的條件下，給你兩塊水果糖，想辦法使其中一塊水果糖比另一塊水果糖溶解得更快”的問題，通過學生想辦法自行設計實驗，探究新的問題，通過具體的對比實驗，得出另一個小結論：研成粉末可以加快溶解。最后歸納綜合上述幾個實驗的小結論，獲得“攪拌、加熱、研成粉末可以加快溶解”的新知識。通過這個例子我們可以看到，化繁為簡，控制實驗條件的變化，有利于尋找出事物變化的規(guī)律。同時，學生在實驗過程中不但知道怎樣做，而且更重要的是知道了為什么要這樣做實驗的道理，這對于培養(yǎng)學生應用科學的方法自行探究自然事物變化規(guī)律的能力大有好處。
四、突出對比，顯著變量差異
在一些對比實驗中，在常量一定的情況下，如果變量的差異不是十分明顯，對實驗的結果影響有限，學生就很難發(fā)現(xiàn)變量在實驗結果中的作用。所謂有差異才有對比，為了幫助學生盡快發(fā)現(xiàn)對比實驗中的某種差異，教師應創(chuàng)設能產(chǎn)生較明顯差異的實驗條件。如溶解物體實驗中的水溫差別要大；《擺的研究》中的擺線長度相差要大。在這種差異明顯的條件下進行實驗才有利于學生發(fā)現(xiàn)變化的規(guī)律。差異明顯的實驗現(xiàn)象有助于學生進行對比分析。
五、及時反思，拓展認知空間
每一節(jié)實驗課后，讓學生說一說，本節(jié)課探究的是什么問題，你的假設是什么，是怎樣展開實驗的，實驗中產(chǎn)生了什么現(xiàn)象，得到什么結論，依據(jù)是什么，在實驗教學中，對學生語言表達能力的培養(yǎng)，有利于發(fā)展學生的邏輯思維。此外還可以引導學生撰寫實驗日記。附學生實驗日記《小蘇打和白醋》
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