在科技活动课中培养学生自主实验能力

在科技活动课中培养学生自主实验能力

　　在科技活动课中培养学生自主实验能力是学校全面实施素质教育的重要途径。它融科技知识、科技观察、科技实验、科技创作于一体。教学实践证明：在科技活动课中培养学生自主实验创新能力的关键是：一是创设问题情境，给学生提供展示才能的舞台与创作的机会，培养其追求完美的意识;二是挖掘创新潜质，捕捉创新萌芽，促进创新能力的迸发，培养积极探求的心理价值取向，点燃其创新思维的火花;三是逐步教给学生科学的、正确的思维方法，获取解决问题的途径，培养其实事求是的科学态度。在科技活动课中培养学生自主实验能力，不仅有利于提高学生的自主意识，发挥学生的主体作用，也有利于培养学生观察能力、实验能力、探究能力和创造能力，还有利于培养学生的科学思想、科学方法、科学态度和创新意识。因此，在科技活动课教学中教师应尽可能为学生提供自主实验探究的机会，为学生创新拓展广阔的活动空间。其具体做法是：

　　一、引导学生根据问题自主确定实验目的

　　培根曾经指出：“如果目标本身没有摆对，就不可能把路跑对。”明确实验目的是做好实验的关键。实验目的总是与所研究的问题相联系。学生只有在理解课题、提出问题的基础上，才能根据要研究的问题确定实验目的。要培养学生确定实验目的的能力，首先要帮助学生在理解课题的基础上提出问题，明确学习目标。

　　1、 帮助学生理解课题。

　　理解课题就是让学生明确所研究的内容。可以针对不同类型的课采取不同的措施帮助学生理解课题。

　　第一，学生能从字面上直接了解所学内容的课题。如《雨和雪》就可以让学生直接提问，确定学习目标。

　　第二，学生能从字面上明白题意，但在提问时过于分散的课题。如《空气》在理解课题时为学生创设一定的情境，使学生发散思维集中在所研究的内容上。

　　第三，从字面上学生不太了解所学内容的课题。如《电磁铁》这类课题不宜在一开始就出现。可以先出示所要观察的物体或现象，在学生观察的基础上，明确所学内容。

　　2、引导学生提出问题。

　　提出问题就是让学生提出要了解的内容。选择可实施的内容，确定实施方向。爱因斯坦曾经说过：“提出一个问题比解决一个问题更重要。”因为后者仅仅是方法和实验过程而已，但是提出问题则要找到问题的关键和要害。在课堂教学中要培养学生的自主实验能力，就要让学生敢于提问、会提问、善于提问。因为在科技活动课中，学生在学习前人的知识经验时，只有从疑问开始、才能以疑引思，才有可能在解疑的过程中有所发现、有所创新。教师要创造条件鼓励学生敢于提问、会提问、善于提问。

　　第一，学生提出的问题和所学内容有关，并且比较重要，教师可以将问题交给学生去思考讨论，以求得问题的解决。同时，教师自己也要考虑如何结合教学恰当地解决这些问题。

　　第二，学生所提问题和所教内容关系不大，如果所提问题在以后学习中会得到解决，教师可首先给予肯定，然后作为一个悬念请学生思考，等到学习与之相关的课题时才给予解决。如果所提问题与所教内容和以后的学习关系都不大时，教师可以将学生提出的问题留在学生课外自主解决。

　　第三，如果学生提不出问题，有可能是学生对课题理解不够，不知从何入手。那么，教师就应给学生创设问题情境提供机会，诱发学生问题思维，鼓励学生提问，帮助学生将所学内容进行分解，引导学生从问题的各个层面入手。

　　3、在理解课题、提出问题的基础上确定实验目的。

　　众所周知：在理解课题、提出问题的基础上，学生已经明确了这节课要研究的问题，此时就可以根据所要研究的问题确定实验目的。一个问题相关的因素很多，假设也可以有好几种，实验目的也可以呈现多样性，教学中没有必要规定一种实验的目的和方法，要给学生自己确定实验目的和方法的机会，通过讨论筛选出必要和可行性的实验方案，为学生自主实验提供更为广阔的思维活动空间。

　　如：教学《太阳花的异色授粉实验》，学生从电视“玫瑰花授粉改变花朵颜色”的科教节目中受到启发，孩子们产生了利用这种植物特有的授粉方式来改变太阳花颜色的设想。于是学生提出问题设想：太阳花共有红色、紫色、粉红、黄色四种颜色。根据授粉组合规则，有可能产生六种新品种，即红紫、红粉、红黄、紫粉、紫黄和粉黄。这种设想是否正确，学生可以通过实验进行验证，于是学生根据实验目的设计实验方案进行实验：

　　①准备七个“可乐”易拉罐，保留喝水端，利用喝水口作为排水孔，剪开另一端盛满花泥充当实验花盆，另外准备几根干净的棉签。

　　②挑选出生长旺盛、花蕾较多的几株红色花分别移植三盆、紫色花两盆、粉色花和黄色花各一盆。

　　③用三根棉签分别沾取紫色花、粉红色花、黄色花的花粉，在每支取花粉的棉签和另一盆红色花花蕊充分接触后将这盆红色花做好授粉颜色标准记录，依次是紫红、粉红、黄红。

　　④用两根干净棉签分别沾取粉红色花、黄色花花粉，根据上述方法完成红紫、黄紫的授粉过程。

　　⑤再用一根干净棉签沾取黄色花的花粉，根据上述做法完成黄粉授粉过程，以上方法可重复实施，花籽成熟时，按颜色分别收藏花粉。

　　⑥次年春天，把6种实验花籽分别播种。

　　实验结果：产生了3种新品种，即红粉、黄红和黄紫。其它3个则没有新品种，仍是原有的基本色。

　　这样的自主实验，学生完全根据自己所研究的问题，分析相关因素，做出实验假设，确定实验目的和方案。学生自主实验的意识增强，并积极参与到探索科学规律的实验活动中，亲身经历了探究活动的全过程，掌握了科学的研究方法，提高了学生创新思维的能力。

　　二、指导学生根据目的自己设计实验方案

　　所谓的自己设计实验方案是指学生根据自己的意愿，在正式进行实验之前，根据实验的目的和要求，对研究方法和步骤的预先制定。实验设计的意义在于能够用比较经济的人力、物力和时间，获得科学的结果。

　　科技活动课指导学生自己设计实验方案，可以使学生进一步明确实验目标，掌握实验步骤与方法，提高实验效果。

　　更重要的是学生可以学会一种科学方法，学生通过自主设计实验方案，小组合作、集体讨论，既完善了自己的看法，又有了新的认识和提高，在今后的学习中就能独立地运用科学的方法解决问题。

　　科技活动课中安排的实验内容有两类。

　　一类是让学生通过做实验观察一种现象，这样的实验一般学生平时很少接触到，所以不要求学生设计实验方案。如凸透镜使窗外的景物在纸屏上成像的实验，目的是使学生观察凸透镜成像的现象。实验前教师教给学生实验方法;实验中要求学生按照实验方法操作，观察实验现象;实验后分析、讨论、得出结论。

　　另一类实验属于研究性的实验。教师可以指导学生根据所学课题，提出假设，自己确定实验目的和方案，设计方案内容包括：选择材料、确定实验步骤、确定实验方法、预想实验结果、设计实验报告、讨论实验注意事项等等。可采用师生交流、学生交流、个人研究等不同形式引导学生积极参与设计方案。如探索凸透镜成像规律实验，各种物体反光能力的实验。

　　在设计各种颜色物体反光能力的实验中强调，反光的物体要对着阳光，光线越强，物体反光效果就越好。各种颜色物体反射的光要投在一个反光能力强的背光的物体上，观察物体反光效果。学生根据这一实验要求在室外选择了光线较暗的白墙作为反射光线投射的屏幕，效果很好。这说明学生已经不是科技知识的被动接受者，而是在明确实验目的基础上自己能够独立设计、独立操作实验的探究者、学习者和创作者。

　　三、为学生准备充足的实验材料供学生自主选择

　　实践得知：充足的实验材料是学生自主操作实验的必要条件。为此，我校为学生配备了科技活动实验用具，每个学生根据自己设计的作品购买了相应的材料，这样使学生独立操作实验的机会达到了100%。由于学生有了更多的实验机会，在动手实验中就会有所发现，有所创新。如探讨声音的产生时，有的学生利用皮筋琴、镲、薄铜板三种物体，并采用拨、敲、抖三种不同的方法使物体发出声音;有的学生利用鼓、音叉、有水的培养皿、豆子、泡沫塑料小球等材料，他们借助豆子感受到鼓振动发声，利用水、薄铜板感到音叉的振动。这些材料有助于学生发现声音是由物体振动产生的这一本质规律，提高了学生观察、实验的兴趣和能力，实现了创新。

　　四、为学生提供充足的时间空间让学生自主体验

　　众所周知：提供充足的实验操作时间和空间能让学生在自主实验活动中尽情体验科学结论，享受有所发现的快乐。如：你了解蚂蚁吗?我把学生带到校园里，让学生观察蚂蚁，并让他们回到家里连续观察一个月，后来在观察日记里，学生描写了蚂蚁的生活环境、怎样搬运食物、传递信息等。学生在观察中获得了丰富的情感体验。科学知识，唯其如此，学生才能体味到创新的乐趣。

　　综上所述，在科技活动课中，要引发学生自主实验的兴趣，让学生主动实验探知，积极发现，对科技活动课产生亲切感，给学生提供更多的实验和表现机会，体验实验成功的快乐，给学生创设广阔的实验思维空间，培养独立思考和实践应用能力，让学生真正成为创新的参与者和主导者。

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