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儿童科学实验的意义范文1
关键词:探究;实践;实验
小学科学是对学生进行科学启蒙教育的一门重要的基础学科,学好这门学科对提高小学生的科学素质有着重要的意义。而实验是学科学的最重要的手段之一。然而,在农村小学,由于实验器材等条件的限制,实验的开出有一定的困难。那么,作为一名农村的小学科学教师,怎样才能保证和提高小学科学实验教学的有效性呢?
一、利用农村土地多的自然条件,开展有效的实践教学
1.因地制宜开辟实验场所,为教学提供观察实验的材料
小学科学实践课的实验场所不局限于学校的实验室,教师应该根据实际情况,带领学生走出教室,走向校园、家庭、社会和大自然。将课内有限地探究延伸到课外活动中去。如在教学《观察植物根的生长》一课的时候,就可以让学生在家里自己做实验,看看种子萌发先长什么,再长什么;植物的根向哪里生长,根的生长速度怎么样;根有哪些作用,种子是怎样变成幼苗的,植物茎的作用和怎样开花结果的等。学生通过自己亲自选材,亲自种植,并把每天的生长都记录下来,从而了解了植物的生长过程,通过实验,使学生获得植物生长变化的数据。
2.充分利用自然环境、开展环境考察和课外自然研究活动
农村有着得天独厚的自然环境,为带领学生走出教室到大自然中去进行考察活动提供很好的场所。诸如田园溪流、花草树木、飞禽走兽等,尽可能让学生进行实地考察,直接与大自然接触。让学生在考察中学,玩游戏中学,即寓教于乐。
有一位教育心理学家说过:“教导儿童的主要技巧是把儿童应该做的事也变成一种游戏似的。”农村学校由于实验材料缺乏,空洞说教学生难于接受,上课兴趣也不高。因此根据教材内容的需要,有目的地组织学生到野外观察各种生物的形态构造和生长环境。使学生在愉悦的活动中,既学到了知识,又培养了学生热爱科学、热爱大自然的思想感情,从而也达到了我们的教育目的。
二、让学生充分体验科学实验的乐趣
注重科学实验兴趣的培养,一是要让学生亲身经历典型活动;二是要在活动中充分发挥学生的主体作用,发挥他们的主动性和能动性。科学实验应让学生充分参与,提高学生学习的兴趣。实验教师既要充分利用实验室的器材,又大量搜集身边的实验材料。
1.寓欢乐于学习实践中
要充分利用实验室的资源开展一些生动有趣的科学实验。如在《观察蚯蚓的身体》《水在什么温度时结冰》《声音是怎样产生的》《点亮小灯泡》《种子发芽的实验》等这些具有小制作、小实验性质的实验课时就应该给学生充分的时间进行实验,在无危险的情况下,尽情地实验,痛快地玩耍,学中玩,玩中学,取得事半功倍的效果。
2.着力培养学生自主探究能力
做实验的目的是让学生通过实验进行探究,从而获得科学知识。在实验中应鼓励、引导学生大胆探究。如在教《点亮我的小灯泡》,教师一开始简单介绍了电池、电线、灯泡后,先不讲明怎样做才会让小灯泡发光,而是提出疑问:“谁能让小灯泡发光?”在学生认识仪器的基础上充分调动学生敢于思考,利用现成的仪器去实践,并在愉快和谐的气氛中争着去比一比谁最快让小灯泡发光,既激起学生的兴趣,又培养了学生的实践能力和创新精神。
三、自制教具、学具是促进实验教学不可缺少的重要手段
学生参与自制实验器材活动,首先要清楚课本上的内容,理解课本上的知识,才能设想出实验器材的雏形,然后才能进行具体的设计、试制。在具体制作中,学生可能要经受多次失败的考验才能成功。如“空气有重量”这一实验,通过多次尝试比较,最终决定买两个气球作为实验器具,为其中的一个气球用充气管充气,另一气球可用嘴吹气。这样更加容易操作,实验效果也相当明显,得出的结论也更让人信服。学生用自己制作的实验器具有效地完成了实验,会觉得很有成就感。
四、充分发挥农村在小学科学教学方面的优势
生活在农村,既有实验的劣势,也有实验的优势。农村学校的周围有丰富的动植物资源,能为学生提供很好的学习资源;农村的空气清新、天空晴朗,能为学生观察天文和气象学习提供很好的条件;农村学校的周围一般是山川、田野或河流,可随时带领学生到周围环境中观察各种地貌等等。
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一、实验操作获得探索的乐趣
根据皮亚杰的认知发展理论,“幼儿是通过与环境中的人和事物相互作用获得知识形成概念的。幼儿只有通过探索、操作实践,才能获得丰富的科学知识和经验。”对幼儿来说,操作过程远比获得知识来得更重要,因此,幼儿的科学实验活动的操作过程尤为重要。例如:在《奇妙的传声筒》小实验中,我用薄的硬纸板卷成一些“声筒”,有的是空心的,有的里面塞了一些纸团,让每个幼儿通过游戏传话,探索空心和实心的声筒传出的声音是不一样的。
二、信息记录发展归纳与分析能力
在科学小实验中,幼儿记录获得的信息,关注探索过程和事物的变化。把抽像的信息变成具体的图表,有助于幼儿在尊重客观事实的基础上得出结论。教师要支持、引导记录获得的信息,幼儿学会记录收集的信息或观察到的结果,对其中的学习和发展都具有重要的意义。例如在“有趣的水”实验中,教师指导幼儿寻找各种可溶于水的物品,孩子打到了糖、盐、米粉等,边实验边记录发现的结果,利用学过的各种符号、图像进行综合分析。孩子们的记录有助于将原有的认识与当前的操作结果相比较,调整原有的认识,促进新经验的主动建构,以利于提高他们学科的能力,又可使教师及时了解幼儿小实验的兴趣、能力和实验中遇到的困难,然后进行有目的的指导。利用《沉与浮》科学活动中,通过分组做实验记录,幼儿将物体一个一个放入水中,然后观察物体会浮出水面来还是会沉下去,并做好记录表,使他们了解什么是“沉下去”,什么是“浮上来”的概念。并激发了他们的好奇心和想继续实验的欲望,幼儿通过自主操作,不断的实验、记录,能充分调动幼儿的积极性,充分发挥他们的主观能动性,发挥幼儿自主性。整个活动中,孩子们因为记录表而且想要进行进一步的探索,在自主的探索中,他们又感受到了新的乐趣。
三、简便操作材料发展感知与发现能力
幼儿在认识事物时,总是喜欢摆弄、拼拆、移动,这表明幼儿的思维离不开动作。因此,为幼儿准备的操作材料不应是只能看,不能动的摆设物,必须为其提供有利于他们动手操作的材料,吸引他们主动愉快地参与实验。如在大班科学活动《声音的产生》实验中,提供不同的玻璃瓶和水,让幼儿在各个玻璃瓶中装入不同水量的水,提供的材料要数量充足,发现玻璃瓶的水量的不同,振动也就不同,玻璃瓶发出的声音也不同。得出结论:每一种乐器尽管使用了相同材料,但有的长短不同,有的粗细不同,孔的大小不同、还有的里面装的东西多少不同,总之产生了不同的振动,也就发出了不同的声音。因此,教师在活动前选材料时,应反复推敲,以便对选择的材料进行适当的调整、改造,确保幼儿在活动中顺利操作。
四、设置问题培养科学实验的兴趣
心理学研究指出:探索的欲望是推动幼儿实验活动的内部动因,幼儿的探究欲望一旦被激动,就会对实验活动感兴趣,并以积极主动的态度和坚强的意志参与科学实验,进行有效的探究。教师应提出适当的问题,指导幼儿做实验,帮助幼儿提出某种设想,引导幼儿去观察、操作、发现、思考小实验中产生的现象,用小实验中的事实来解释现象的发生。还要鼓励幼儿用多种或独特的方法来验让。如《玩电池》活动前提问:“试试有什么办法可以使电珠亮起来,让小风扇转动起来?”设计提问不但要激发探索欲望,还要根据幼儿的回答给予肯定和鼓励,从而培养幼儿对科学实验的兴趣。
五、精神创设环境激发探索欲望
《纲要》强调指出:“环境是教育的得要资源,要通过环境的创设和利用有效促进幼儿的发展。”在班级的区角,可张贴一些生动、直观的科技图画,投放一些小瓶子、橡皮筋、蜡烛等材料玩具,在一段时间内围绕其一个科技主体布置环境。再如,在每班的自然角,选择一些花卉、蔬菜、种子等,种植在幼儿易观察、探索的位置,让他们经常亲近大自然,认识大自然。
六、在实验中发展互相合作、协商能力
《纲要》指出:“在探索的过程中,鼓励幼儿乐于合作、交流与分享”。大班的幼儿具有一定的合作能力,他们在科学小实验过程中开展同伴间的讨论和互相合作,能开拓思维,从多种角度考虑问题,对已有知识能多方位地迁移运用,培养协商和合作精神。教师要有意识为幼儿提供机会。如在《好玩的弹性玩具》中,有的孩子发现钓鱼的鱼线有弹性,便与其他孩子进行交流,孩子从疑问引发,进行反复实验,发现鱼线能拉长,但不能回到原来的位置,得出鱼线没有弹性的结论。
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一、亲历科学活动,激发观察的兴趣
观察是得到科学结论的前提。如何最大程度地激发学生观察的兴趣,是得到科学结论的保证。可是,有时学生却缺乏观察的耐心。比如《铁钉生锈了》这一课,在学生设计了实验步骤之后,我给班级准备了三根试管,找了三个同学演示。操做好之后,将试管放在班级后面给学生课后观察。几天过后,通过学生的汇报,我发现很多学生并没有认真地观察。
以培养小学生科学素养为宗旨的科学教育强调以学生参与的丰富多彩的活动为主要教学形式,这些活动应当是学生熟悉的、能直接引起他们学习兴趣的、精心设计的、具有科学教育意义的。通过这些活动的教学,可以让学生亲身体验一次科学发现、科学探究、科学创造的过程。在实际的教学过程中,我们会发现,学生亲身经历一次科学活动,的确能引起他们观察的兴趣。
二、直面实验现象,培养尊重事实的意识
在小学科学实验教学中,针对实验现象会出现多种情况。当实验现象与预设的现象一致时,教师可以按照教学设计按部就班地完成教学,得出科学结论。但有时也会出现一些意料之外的现象。遇到这样的情况,很多教师会选择置之不理,其目的是为了得出正确的结论。但与科学结论相比,具备尊重事实的意识显得更加重要。
在教学《摆》一课中,研究摆的快慢与摆角大小的关系时,三个小组中有一个小组做出的实验现象是这样的:90度角时,每20秒平均摆动20次;60度角时,每20秒平均摆动13次,于是该小组的结论是这样的:摆的快慢与摆角的大小有关,摆角越大,摆动的越快。教师见状不但对这个小组置之不理,而且怕其他小组也出来“添乱”,便立刻拍板定案:我们在操作的时候可能不太规范,或者观察不仔细,造成了结论不正确,其实正确的结论是摆的快慢和摆角没有关系。过段时间再问这个小组的学生“你觉得摆的快慢和摆角是否有关”时,回答仍旧是有关系。
意外的现象是学生在实验过程中得到的,是实验结果的真实呈现。因此,教师要勇于直面意外的实验现象,妥善处理,启发学生思考原因。必要时引领学生进行“二次研究”,得到可靠的且具有一定可信度的数据,增强学生对数据的敏感性,培养学生严谨细致、认真负责的科学学习态度。
三、运用多种方法,启发学生思考与分析
1.设计有提示功能的记录单
实验记录是实验现象最直接的体现,因此要尽量详细与清晰。小学科学实验教学一般是教师提前设计好实验记录单,而后由学生按照留下的空白填空。这就要求教师在实验开始前科学地设计实验记录单。
根据笔者的调研,多数教师并没有在实验记录单上有具体的指导,而仅仅有实验的概况,诸如实验名称等笼统的信息,也就是针对每个科学实验都可以套用的记录单。
按照皮亚杰的儿童思维发展特点,8 ~11 岁的儿童处于具体运算阶段,这一阶段的儿童开始能够根据物品的某一共同特征对所有物品进行分类;而11岁以后即为形式运算阶段,他们开始思考物体之间的关系。因此,教师针对不同年级的学生、不同难度的内容需要设计不同的实验记录单。比如《铁钉生锈了》一课,刚开始设计的是一个通用的实验记录单。利用这个实验记录单,学生根据实验现象,几乎不用思考就能得出结论。例如,有学生观察到,在全部装有蒸馏水的试管里,铁钉也有一点锈,于是,很快得出结论:在只有水的情况下,铁钉会生锈。显然,学生从实验现象到科学结论缺乏思考的过程。因此,我将实验记录单的“实验结论”部分做了调整。填空的内容是有层次的:先思考铁钉周围的环境,再通过观察到的现象得出科学结论。通过这种有提示功能的填空,帮助学生在观察完之后进行思考,为科学结论的得出奠定了基础。所以,实验记录单的作用不仅是记录结果或结论性的东西,最好还能体现出思考的过程,从而启发学生动脑思考。因此,教师需要设计有提示功能的实验记录单。
2.整理实验数据
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关键词:科学实验教学; 自制教学具; 意义; 作用; 分类; 特色;原则
中图分类号:G623.6 文献标识码:A 文章编号:1006-3315(2013)02-086-001
观察和实验是人类认识与研究自然的基本途径,也是引导学生热爱科学、激发学习兴趣,调动学生学习积极性,主动性和创造性的重要方法和有效途径。教会学生观察和实验的本领,是科学实验教学的重要目的之一。在科学实验教学中,教师运用直观教学的方法,通过教具的演示及学生亲自动手实验,就可以较好地激发学生实验研究的兴趣,使学生在观察实验中,通过实践操作、观察比较、归纳概括,提高自主获取知识的能力。
一、自制教学具的意义
为了教学需要,师生自己动手制作教学具,其作品的外观虽不及正规厂家生产的精美,但在实际教学中,很具实用性,况且是自己动手,符合儿童发展的需要,同时制作取材方便,容易制作,经济又实惠。
自制教学具不仅是一种直接的教学活动,而且能补充教学具供应的缺项和不足,并能扩充教学具的种类。在本世纪里,新的知识和科学技术发展的很快,教材也得随之更换,以适应形势发展的需要,教材更新,许多教学具也得更新,随着素质教育的实施和推进,一些传统的教学具无疑也急待更新和改造,因此,自制教学具就成为更新、开发新型教学具的重要途径和重要来源。
科学课的教学原则是“教学做合一”,其别强调一个“做”字,在“做”字上多下功夫,不仅是教学所需,也是科学课的特色,况且对于提高教师本身素质也有益处,而对于学生来说则受益多多。
二、自制教学具的分类
教师自制的教具,一般有单件和组合型两种,单件教具只有一种演示功能,而组合型的则可展示几种功能(即一件多能)。如我制作的“多功能管制教具”就包含了:电池盒、充电器、管制乐器三件教具的组合。
学生自制的学具,一是自己独立自主完成,二是在教师或家长的辅导下完成,在此过程中,学生可逐步学会识图,自行设计绘图,再动手制作,并要学会使用各种工具,这一切都有利于学生的求知兴趣、技能的提高,并能增强克服困难的自信心和培养其创新意识,手脑并用的能力也能得到相应提高。
自制教学具按其用途可分为标本、模型、小制作、小实验等类型。
标本:如我们在四年级科学下册养蚕一单元中,我们通过养蚕,制作了许多蚕的标本。
模型:为了直观教学,我制作了手臂活动模型、纸筒模型、黑盒子模型等许多模型教学具。
小制作:养蚕活动中,我制作了油菜秸秆蚕山花、蚕茧京剧人物脸谱、能观察四面八方的潜望镜、万花筒、橡筋动力模型保险装置等教学具。
小实验:为了上好观察、实验课,我制作了电路暗盒、电路检测器、万能太阳高度测量仪、不漏水的花盆、测量物体影子变化装置、桥梁承受力实验模型等许多教学具。
三、自制教学具的特色
归纳起来,“实用、简便、经济”是自制教学具的几项特色。
所谓实用:因为自制教学具的最终目的是为了在教学中使用,要确实体现其实用价值,能为教学需要提供良好的服务价值。如我在教学五年级科学下册《建桥梁》一课中“研究三座桥梁的特点以及承受力有什么不同”时制作了“拱形桥、吊桥承受力实验模型”,为教学提供了方便,让学生获得了直观感受。
所谓简便,一般自制教学具要力求简单,不过分复杂,而且要取材容易,易于制作,使用起来方便有效。如我在教学五年级科学上册《探测暗盒里的电路》时制作了“暗箱检测器”,我花了很少的时间做了一个简便易用的教学具,却给学生带来了感观上的刺激,加深了学生对这方面知识的理解。
所谓经济,大多自制教学具材料来自于废旧材料,做到废物利用,变废为宝。如各种废旧塑料用品来源于装璜用剩下的边角料,用坏了的玩具,模型等等都有一定的利用价值。如我在教学三年级科学下册《看月亮》一课时,就用废弃的漆桶等材料制作了“观察月相模拟器”,利用身边的材料为学生制作了很适用的观测器,效果很好。
四、自制教学具的原则
1.科学性:所有的教学具都应符合科学原理,不能有科学性错误,避免在使用中把错误的信息传递给学生。
2.方便性:制作的教学具要能方便学生正确认识事物,并掌握正确的自然科学知识,不宜繁琐。利用教学具能方便直观教学,能起到小教具,大作用。
3.自制性:尽量采用废旧材料制作,并注意要力求简单,易于操作,便于加工,尽快成型,完成作品,投入使用,效果明显。
4.安全性:制作过程中尤其要注意安全问题。由于孩子们年龄关系和知识层次,生活实际经验尚欠缺,所以,学具的制作要绝对安全无毒,不易破碎,无尖锐棱角,要提醒学生使用刀具时要小心,既不能割伤自己,更不能伤及到别人。注意爱护公物,不能随意损坏。
5.创新性:自制教学具还可以对自己有的仪器设备进行适当改造,以便使之具备更多功能,并提高使用率。如我指导学生制作的“太阳高度测量仪”就是利用现有装备的太阳高度测量仪,在其光斑点处打一针眼小孔,人眼穿过这一针眼小孔和入光口看到太阳,这时角度指示器所指的度数就是当时的太阳高度。通过这个小孔就能测出其他不良天气下(多云、太阳时隐时现或光弱时)的太阳高度,任何情况下的太阳高度都能测出来。
自制教具在科学实验教学中有着非常重要的作用,作为一名科学实验教师,就应该在教学实践中不断学习新的科技知识,努力提高自身素质及创新意识。目前科学技术正以日新月异的速度飞快向前发展,新科技新材料不断涌现,这就为科学实验教师提供了一个广阔的天地。科技发展,社会进步,教学内容就会不断变革,研制和完善自制教具工作应该是科学实验教师一个长期的课题。
儿童科学实验的意义范文5
【论文摘要】科学实验是科学认识的基础,没有科学实验就没有真正意义上的科学。近年来,发展心理学家对传统的研究方法作了创造性的改进,使研究对象有所扩大,研究内容有所拓展,从而对早期教育产生了更加丰富的实用价值。在儿童发展心理学中,实验法与其他方法的综合运用有着广阔的发展空间,但主流的方法依然是实验法。无论是哪一种研究方法,都必须坚持客观性原则。沉浸于后现代主义的相对主义和无政府主义思潮对科学发展和社会实践活动,包括对幼儿教育的发展是有害的。
儿童发展心理学作为一门学科,有规范化的研究方法。研究方法本质上就是一套规范体系,说白了,就是一套游戏规则。没有这套规范体系,科学就不成其为科学。科学实验是科学认识的基础,没有科学实验就没有真正意义上的科学。实验研究确实为儿童发展心理学提供了大量的数据,并在此基础上形成了众多的理论,从而也为学前教育提供了依据。近年来,发展心理学家对传统的研究方法作了创造性的改进,使研究对象有所扩大,研究内容有所拓展,从而对早期教育产生了更加丰富的实用价值。最典型的是发展心理学家一改以语言反应为指标的传统,采用注视时间、生理反应指标等研究方法,把实验研究从幼儿推伸到早期婴儿身上,扩大了儿童发展心理学的研究范围,使我们对婴儿甚至新生儿的心理能力有所认识。没有这方面的研究成果,也就没有“托幼一体化”的教育主张。
此外,精巧的实验研究也为传统的发展心理学理论注入活力。如新皮亚杰学派用实验法补充了皮亚杰临床法的简略,使理论体系的实验支柱更加可靠。为了克服认知心理学面临的理论和技术的挑战,有些认知心理学家甚至主张把认知心理学与精神分析相结合,以便形成一种新的学科分支,达到相互扶持、共生共荣的目的。
实验法对心理学的贡献是不可抹杀的。我们知道,任何理论都力图对可能世界作出结构描述,理论作为描述真实世界的结构,需要经受指称性的检验。这种检验只能通过实验来完成。每一个实验结果所得到的特称判断,为理论提供事实,提供补充,提供确证。科学实验融合了理性思维与感性认识的特点。它既是衡量已有知识的真理性的标准,又是产生新理论的基础。从一般意义上讲,理论必须服从实验,无论是背景理论还是待验理论,概莫能外。但是,随着时间的推移和成果的积累,实验研究的规范性渐渐暴露出自身的局限性。任何一个实验研究都只能孤立地、静止地、人为地进行,因而它的适用范围是狭小的,研究对象是有限的,数据资料是零散的,反映水平是肤浅的,与真实的人的心理相去甚远。尤其可悲的是实验研究越丰富,人的整体被分割得越细小越零散,我们就越不明白人的心理是什么。也就是说,实验性越强,反映性就越差。而反映性越差,价值性就越低,兴趣性更是荡然无存。问题更严重的是实验法从方法论上支持了原子说、机械论和还原论,在认识论水平上造成众多的负面影响。于是,不少人对实验法产生怀疑。人们开始以更开放的心态对待研究方法,最典型的是把质的研究引入心理学。在学前教育中,不少研究者还大量使用个案法、行动研究法等。我们知道,质和量是一对哲学范畴,它们是相互关联的。在研究中,纯粹的定性与定量方法是不存在的。无论是哪一种研究方法,都必须遵循实事求是的原则,都必须有事实与逻辑这两条腿。质的研究和量的研究都应该是有事实根据的,从这个意义上讲,都应该是实证的。这是科学研究的客观性的要求。“无论是哪一个时代的科学的价值目标或价值标准都不能离开客观性这个最根本的价值标准,而且必须以客观性或客观性程度(广度和深度)为准绳。”〔1〕
有人认为,教育是一种复杂的社会活动,不可能甚至不应该进行量化的研究。其实,量的研究的精髓就是研究者对被试施加影响,寻求影响与变化之间的关系。教育本身不就是这么一种过程吗?
如果我们把自己找不到变量、提不出假设归罪于实证研究,难道不感到有失公允吗?我注意到一些科研论文缺乏科研的规范,研究无假设,却美其名曰“白描”;取样范围狭小,数据不充分,就冠以“质的研究”;论文无结构,却号称后现代;甚至有些博士学位论文写成读书笔记,有文采的更是写成“博士散文”。这样的论文并没有为学科提供新知识,对学前教育也没有提供新指导,它的学术价值就很有限。我们应该树立科研的规范意识,在科学哲学层面上充分认识科研规范的意义。有些学者近来热衷于现象的解释,按自己的臆想来解释儿童的行为。这对理解儿童和认识儿童毫无价值。据说解释学的理论根据是后现代主义,其实这是对后现代主义随心所欲的曲解。这种解释既缺乏科学精神又缺乏负责态度,此风一旦在学前教育界蔓延开来,是多么可怕!
我们知道,对现行科学体系,包括研究方法的抨击,是后现代主义在科学领域中的一大目标。后现代主义否认传统科学方法论所设定的目标,认为这个目标是无法实现的。世界上不存在一种普适的思想和中性的规则,科学方法论总是与某种理论相关的。客观性实际上是不存在的。后现代主义的心理学家们竭力主张将传统的注重归纳推理和实验研究的方法转向注重语义分析和协商对话,终结实证的主导地位,采用多元化研究方法,使心理学研究向价值负荷和人性复归而努力,促进心理学理论向多元的、去中心的、有情感的、重意向的、重社会关系的、本土的方向前进。①所有这些观点无疑是革命性的。它充满着反传统、反权威、反主流、反因果决定、反科学主义的豪情。但是,我们也要看到,后现代主义的心理学目前还没有解决方法论的问题,我们只能承认它是理念上的一大进步。但沉浸于后现代主义的相对主义和无政府主义思潮对科学发展和社会实践活动,包括对幼儿教育的发展是有害的。
后现代主义的解构主义应该是对结构主义局限性的解构,而不是对结构的摧毁。对科研局限性的克服,是要在更大范围的研究中坚持客观性原则和灵活运用客观性方法,而不是要放弃客观性原则。科学研究是人的认识活动,它确实离不开人的主观世界。但人类对客观存在的认识只能是主观与客观的永无休止的磨合,而不是退缩到主观世界中去探究客观存在。简单地去主观臆断,热衷于把一些对个别现象的解释归之于一个新的形而上学动因,且这个动因并不能给出更一般的解释,这不是科学解释,而是伪解释,因为它缺乏可检验性。在科学上,原则上的可检验性是科学得以成立的必要条件。认识世界是人类本身的需要。这个需要可以通过科学、艺术、宗教等方式来满足。用规范来认识世界就是科学,用体验来反映世界就是艺术,用信仰来规范行为则是宗教。无论是量的研究还是质的研究,都应该是有事实的,是可证实的。或者说,应该是经验的,而不是体验的甚至是信仰的。把科研活动退化为充满个人体验的精神遨游和完全封闭的自我表现,是科研的藩篱,于理论、于实践断无益处。套用一句流行用语:发展是硬道理,倒退是没有出路的。
时至今日,在儿童发展心理学中,实验法与其他方法的综合运用,有着广阔的发展空间,但主流的方法依然是实验法。即便是研究儿童对他人的意图、信念和动机之类的内部心理过程理解的心理理论,也离不开实验法。
就实证研究本身而言,它也在不断改进之中。例如,人们开始从传统的研究思路中跳出来,不再热衷于把研究结果推广到更广的领域,而是更加注意单一的法则,更加注意生态、社会环境、人际交往对发展的效应。同时,研究内容也从外部行为推进到内心世界,研究儿童的心理理论。所有这些进步都体现了人类为追求认识的客观性作出的不懈努力。
我想,对于我国发展心理学的研究现状而言,问题不在于实验太多了,实证过头了(实际是此类研究还远远不够),而是在于我们的研究者重科学事实的收集和规律的发现,轻理论的构建,缺乏理论建设的功夫,没有将研究成果及时归纳成相应的理论体系。殊不知,科学理论比科学规律具有更强大的解释功能、预测功能和生题功能。在我们的心理学领域中,理论研究和理论建设确实太薄弱了。造成这种局面的原因是复杂的。比如,述而不作的文化传统,理性思维规则不清,理论兴趣不足,批判性疲软,创造性缺乏,等等。这种现象在早期教育范围内也普遍存在。在早期教育中,尤其是在幼儿园教育中存在着强烈的跟风现象,表现为蝴蝶效应突出。究其根源,主要是缺乏理论分析和怀疑精神。其实,理论并不是高深莫测的。对我们大多数人来说,总是在特定的理论指导下提出研究假设,总是在理论指导下对观察材料或实验数据进行分类和评价,总是在用研究成果对理论进行补充或修正,因此提出一个微型理论是完全可能的。美国心理学家吉布森夫妇的知觉学习理论就是一个很好的例证。
“与其他心理学大师及其理论相比,吉布森理论不是那种气贯长虹的骇世之作。她的研究领域就限定在知觉学习和发展中,在这个领域中,她唯一的研究原则就是通过一个又一个有分类的实验为理论添砖加瓦。虽然她还没有做到让自己的理论预见从所有的实验中得到证实,也没有使自己的理论对知觉这一心理现象作出总体的说明,但她在这一领域中几十年如一日的努力,功不可没。她对事业的坚定、专注,务实、勤奋、充满智慧又不失幽默的精神,给每一个从事儿童心理学和儿童教育工作的人留下了富有启迪的影响。平心而论,吉布森的知觉学习理论尽管在知觉发展研究领域中是众所周知的,但并不支配着这一领域的研究和发展取向。在我们看来,这正是她的可贵之处。科学的发展就是一个不断冲破旧体系、旧思路的过程。一个对某一领域有影响但并不垄断的理论,才是推动这一领域发展的内在力量。吉布森及她的同事们的基本课题是年幼婴儿能发现什么和注意什么,用实证科学的态度精心地收集儿童知觉发展的资料,这对于儿童心理发展的研究和教育实践是极其重要的。她的理论不仅使我们充分地认识儿童知觉发展的规律, 也促使我们认真地思考在学前儿童教育与特殊儿童教育中如何运用这些规律,发挥儿童的主体活动功能,切实提高学前教育与特殊教育的质量。”〔2〕相比之下,我们在这方面做得很不够,而要做到这一点又是完全可能的。朱智贤先生在《儿童心理学》一书中提出的新需要与现实之间的矛盾是儿童心理发展动力的假设,就是一种有中国特色的发展理论。有理论的实验和有实验的理论,才是最有生命力的科学研究。
参考文献
儿童科学实验的意义范文6
[关键词]小学科学;课内实验;课外实验;有效拓展
[中图分类号]G623.6[文献标识码]A[文章编号]10079068(2017)12008003
在小学科学教学中,实验对学生科学素养的提升和创新意识的培养起着十分重要的作用。同时,《科学课程标准》提出“课程内容要满足社会和学生双方面的需要”“科学课程要具有开放性”等一系列适应时展需要的新理论,显然,局限于课本、课堂的传统实验教学限制了学生科学学习的自由。因此,科学实验教学要打破时空和内容的束缚,引入更多的教学资源,通过丰富多彩的探究活动,培养学生的科学探究意识、创新能力与实践能力,全面提升学生的科学素养。
一、现状扫描――囿于教材,墨守成规
科学教科书在编写的教学内容、活动范围、时间和空间上更具开放性与发展性,呈现形式灵活,富有儿童情趣。基于此,在实验教学中,教师应通过教材文本,由课内向课外延伸。但在实际教学中,有的教师墨守成规,眼里只有教材和教参,对课程资源的理解还禁锢在传统意义上的教材中。因此,一些实际情况值得我们深入剖析和思考。
1.生成问题,销声匿迹
学生在动手操作中可能会产生不少新的想法、新的困惑,从而萌发出对自己所想、所惑内容研究的兴趣。这样的求知欲是十分珍贵的,引领着学生学会质疑、学会探究。作为教师,不但要及时发现学生的这种求知欲,更要小心保护。但在现有的科学实验课堂上,很多教师按照自己的实验教学设计,按部就班地进行教学,对学生在课堂上产生的问题往往一带而过,或者蜻蜓点水,并没有做到持续跟进,导致学生探究时好奇心强,过后就不了了之。
2.探究时间,捉襟见肘
科学教材从内容上看不多,教学时间较为宽裕,但实际上含量非常大,且有些实验研究活动跨越时间长,甚至一个学期都无法完成。而且,课一般都有两或三个实验,如此众多的实验内容,课堂教学就显得非常仓促。学生探究时间不足,无法做到深入思考,教师也就无法深入指导。因此,我们必须利用课外这片广阔的天地,巧妙设计多种实验,激发学生的学习兴趣,培养学生的创新精神。
二、策略探微――适度拓展,追求有效
面对以上种种尴尬,我们必须打破科学实验教学的常规,重新审视当下的科学实验课堂。我们应该立足文本,突破时间和空间上的限制,将课内和课外资源巧妙地整合利用,适度拓展。在实验内容的选择上,尽量做到循序渐进;在实验方法的指导上,尽量做到且扶且放,从而培养学生自行探究实验活动的能力。只有这样,才能让拓展实验真正成为提升学生技能、发展智慧的重要途径。
1.直面意外,巧取妙用,拓展课内实验
布鲁姆曾说:“我们的教学存在意外,而且可能因为意外成为一门艺术。”因此,科学实验课堂不应该变成教师演绎的舞台,教师更不能追求所谓的实验结论而忽略学生的想法。教师应善于把握课堂教学中经常出现的意外,鼓励学生提出问题,并及时调整教学,使教学为学生服务,真正做到实验操作为学生所爱。只有这样的实验教学,学生的思维火花才会被点燃,思维能力才会逐渐增强,思维深度才会被拓展,学生的主体性也才能得到真正的释放和展现。
(1)在实验失败处拓展――深化认知。
科学课学习的核心是实验活动。有时在实验过程中,我们发现不管是步骤还是方法都没有错,结论却与参考值不尽相同,有时甚至偏差很大。面对这样的情况,教师首先要摆正自己的心态,不要觉得结论不正确是一件丢面子的事,就急于向学生公布正确的结论。这样会使实验活动功亏一篑,对学生科学素养的形成是极为不利的,而应该将其作为更好的教学资源,引导学生从失误处探究,查找原因。例如,教学五年级下册《液体热胀冷缩》一课,实验活动装置为玻璃管下连着一个圆底烧瓶,在塞紧胶塞烧瓶上插入一根玻璃管,将装置放酒精灯上加热时,学生纷纷叫嚷:“管里的水动起来了,往上跑了。”此时,教师自喜实验活动大功告成,但学生的回答却令教师大为失望。于是师问:“同学们,烧瓶内的水怎么就上升了呢?”学生的回答五花八门,教师只好直接告诉学生答案:“水上升是因为加热导致水的体积增大。”第二个实验,将烧瓶放入冷水中看有什么发现,学生也不能探究出结论,教师只好又给出结论。然后学生各组用酒精做探究实验,师生共同得出结论:水有热胀冷缩的性质,酒精有热胀冷缩的性质,水、酒精都是液体,由此可以推出液体都有热胀冷缩的性质。这堂课一波三折,学生似乎理解了液体热胀冷缩的性质和现象,但当教师提问“酱油、食用油都有热胀冷缩的性质是对还是错”时,全班学生异口同声说“错”,原来学生认为酱油、食用油是可以吃的,就不会热胀冷缩了。
学生的学习过程是其对科学知识不断理解和建构的过程,这个过程不会一帆风顺,也不会一蹴而就,教师应对学生原有的认知基础做到了然于心。如上述教学中,教师可以顺势安排做酱油、食用油的实验探究活动,激发学生的好奇心,证明酱油等液体也具有热胀冷缩的性质。如此一来,学生不仅对热胀冷缩这一概念有了明确的认识,而且解决了本课的教学难点――液体的认知。由此看来,当学生的认知出现偏差或者错误时,教师不应立即反驳否定,而要借助学生探究的兴致,顺着学生的思路探究下去,用无法否定的实验事实学生的认知,这样的拓展实验才会精彩而深刻。
(2)在低阶思维处拓展――增加深度。
在平时的实验教学中,教师比较注重培养学生的实验操作技能,指导学生顺利完成探索任务,因而学生缺乏思考的过程。虽然实验每组4~5人,方便学生探讨与交流,但实际上,由于学生的认知、理解能力还处于不成熟阶段,所以思维深度不够。理想的实验教学需要适度拓展,不断拓展学生的思维,促进学生思维能力的发展。学生在实验中出现预设外的动态性问题时,如果这些问题对学生具有更大的挑战意义和表现空间,更有利于培养学生的知识应用能力、批判性思维能力、反思实践能力等,教师应将这些问题纳入探究性实验问题之列,进行适度拓展。
如在《像火箭那样驱动小车》实验教学中,学生组装喷气小车后,认为是反冲力使得小车能够前进。这时就有学生提出疑问:“气球内空气向后跑,为什么小车向前进?反冲力的方向是怎样的呢?”这是笔者课前没有预设到的问题,但它是本课的研究重、难点――反冲力的研究。笔者认识到,这正是培养学生推理能力和思辨能力的绝好机会,虽然与预想中的教学流程有出入,但放一放、展一展,再增加一课又何妨?于是笔者稍作调整,即时提出问题:“小车后面有什么?可能是谁推动小车?你认为推在什么位置?我们有什么办法看到?”问题提出后,学生静下心来思考原有的观察和自己的分析,并通过小组讨论和反复试验,最终发现用两个气球嘴对嘴喷气时,小车运动更快,反冲力的概念由此得以建立。的确,学生在讨论自己喜欢研究的问题时,他们的思维特别活跃,获得的不仅仅是科学概念的建构和高阶思维的运用,还有反思性思维、批判性思维的培养。因此,教师要有一双慧眼,适时捕捉,适度拓展,促进学生思维的发展。
2.无痕链接,丰厚实践,拓展课外实验
在开展实验活动过程中,教师要勇于创新,把学生置于教学的核心地位,打破课堂限制,应学生而动,应情境而变,捕捉有价值的资源,让学生在课后动手操作。这样可变封闭的课堂为开放的课堂,打破教室、实验室狭小空间的限制,走进生活、走进自然界中去探究科学,做到课内开花课外香。作为教师,既要指导课内实验,又要拓展课后的实验探究。
(1)紧扣文本开放点,让实验向外拓展。
小学《科学》教材大多以单元的形式进行编排,每个单元都有一个主题,设置了相关的科学探究活动。每册教材都会有超过五十个科学实验活动,有些实验能在课堂上当堂完成,有些则需要较长周期。例如,《凤仙花种子的发芽、面包发霉了、蚕蛹变成蛾的过程》实验需要1周时间,有的甚至长达4周,这些实验只能放在课后去完成。这就要求教师要充分挖掘教材中的内容,进行深入的分析与解读,确定好哪些实验课内教学,哪些实验课外完成。教师也可对相应的实验内容设计相应的步骤与进行技术指导,引导学生课外自主地开展科学实验研究,让学生在长期的课外实验探究式学习中获取真正的科学知识,形成科学探究的精神和意志品质。例如,《面包发霉了》这一教学实验,发霉是日常生活中最常见的现象,不少学生见过但没有留心。教师可让学生探究面包这个最常见的食材,关注面包在存放过程中会发生什么变化,然后以此展开一系列的科学实验探究活动,让学生能关注自己日常生活和身边的科学。在课堂上完成文本所呈现的教学内容后,教师问:“霉菌的生长与什么因素有关?那我们怎么验证霉菌生长得快还是慢呢?”学生提出了各自感兴趣的研究方向,如温度高低、空气湿度、光的强弱、水分的多少等因素都影响霉菌生长。由于是自己感兴趣的内容,每个学生对整个实验流程显得兴致勃勃,积极查找资料进行实验设计。在实验过程中,教师及时给予肯定和引导,督促学生坚持记录霉菌的生长情况和写观察日记,再通过查找资料进行记录分析,最后及时整理记录的数据,一份霉菌生长报告应运而生。此项实验是课内延伸到课外的成功范例,学生热情高涨,从实验中观察到的现象得出结论,对面包发霉的条件有了感性认识,同时激发了学生主动探究的兴趣。
课外的实验活动是一片广阔的天空,教师不能因为觉得实验过程久、指导难度大就望而却步,可以选择好合适的内容,激发学生实验的热情,搭建好实验探究平台,这样就会收到事半功倍的效果。就学生而言,能把理论知识运用到课外实践中,正是“得法课内,得效课外”。通过课后动手实验,有效培养了学生的科学探究意识,训练了学生的科学思维方式,激发了学生的学习兴趣。
(2)聚焦实验延伸点,让实验向外拓展。
《科学课程标准》中提出:“学生是科学学习的主体,科学学习要以探究为核心。”实验探究在科学教学中占有重要的地位,是学生乐于尝试并普遍喜欢的活动,所以动手操作后的提炼与总结同样不可忽视。在一系列的实验探究、观察现象、采集数据后,教师应该对学生的实验所得加以区分筛选,从中确定学生比较容易完成的、确有价值的、学生感兴趣的问题进行后续研究,真正让学生经历一个由此及彼、去粗取精、去伪存真及感性认识到理性认识的思维升华过程。
例如,在教学“简单电路”一课时,学生尝试用两个小灯泡、两个小灯座、三根或四根导线、一个电池盒和一节电池组成电路,有的串联,有的并联。实验结束,学生讨论串联、并联的接法和优缺点后仍意犹未尽,而此时下课的铃声已经响起。于是,教师试探着问:“你愿意尝试用两个小灯泡、两个小灯座、多根导线、两个电池盒和两电池组成串联或并联电路吗?”学生异口同声地说“愿意”,纷纷埋头苦干起来。教室里的往日嘈杂声全都消失,不时地有学生拉着教师的手去查看他们的成果,这样的课后拓展实验活动激起了学生强烈的求知欲。