理论教育 实验类科学活动设计指南

实验类科学活动设计指南

时间:2023-08-08 理论教育 版权反馈
【摘要】:一个完整的科学探究活动一般要经历五个阶段:提出问题,猜想预测,设计并进行实验,记录分析信息,表达交流。在这里我们以探究问题的一般过程为导向来谈一下实验类科学活动过程的设计。一般来说,可以通过以下方法导入实验类科学活动:以“魔术”导入;以创设问题情境导入;以操作材料导入;以生活中某一常见的科学现象导入;以教师的演示实验导入;以谜语、儿歌、故事、影像资料导入等。

实验类科学活动设计指南

(一)内容的选取

幼儿科学实验内容广泛,凡是幼儿在生活中接触到的、幼儿感兴趣的、通过实验能理解的客观事实和现象,均可作为实验活动的内容。教师可根据教育要求结合各园的具体情况,自行设计一些有趣的科学实验。以下所举例子可作参考。

1.植物生长实验

如关于植物生长需要什么样的环境,在种子发芽实验中,让幼儿知道种子发芽需要适量的水、阳光、适宜的温度和充足的空气。

2.动物实验

关于动物的生活习性、动物喜欢的环境,如“蚂蚁喜欢吃什么”的实验中,可以让幼儿通过实验探寻蚂蚁的生活习性。再如“蚯蚓翻土”的实验,可以让幼儿了解蚯蚓的生活和土壤的关系。

在进行有关动物的实验时,切记不能伤害小动物的生命。

3.物理实验

幼儿园可做的物理小实验很多,如沉浮实验、磁铁实验、摩擦起电实验、小电珠亮起来实验、光和影的实验、颜料的混合实验、色光的叠加实验、声音的传播实验等。

4.化学实验

出于安全的考虑,幼儿园科学教育中的化学实验基本上都是教师演示的实验。不过,可以选择一些简单、安全、有趣的化学实验,让幼儿探索操作。比如碘与淀粉产生变色反应的实验、食物发霉实验等。

(二)目标的制定

一般来说,实验类科学活动的任务是通过幼儿亲自动手,摆弄、操作实验对象,以发现事物的变化及相互联系。通常实验类科学活动涉及的主要教学目标有“科学好奇心”“科学探究能力”。在进行活动设计时,可以参照表2-18-2[2]提出的更为具体的目标。

表2-18-2 实验类科学活动目标的制定

(三)过程的设计

在这里我们提倡采用探究式方法开展实验类科学教育活动。《指南》中明确提出:“幼儿科学学习的核心是激发探究兴趣,体验探究过程,发展初步的探究和解决问题的能力。”探究既是科学学习的目标,也是科学探究的方法。由于实验是为了对假设进行检验,更具有结构性,所以实验活动是最能反映科学方法的活动,也是较高认知层次的探究活动。科学实验能让幼儿经历整个探究过程,对于发展幼儿的探究能力具有非常重要的作用。

一个完整的科学探究活动一般要经历五个阶段:提出问题,猜想预测,设计并进行实验,记录分析信息,表达交流。在这里我们以探究问题的一般过程为导向来谈一下实验类科学活动过程的设计。

1.活动开始(活动导入)

活动的开始实际上就是探究活动的第一个阶段。

阶段一:确定探究主题,提出问题。

幼儿真正的主动探究问题和学习是从意识到有“问题”开始的。幼儿有了疑问并产生想寻求答案的愿望,主动探究才进入真正的准备状态。因此在活动开始,教师要创设适宜的探究情境,明确探究的问题,激发幼儿浓厚的活动兴趣和强烈的求知欲,使幼儿比较迅速地将注意力集中到活动上来。一般来说,可以通过以下方法导入实验类科学活动:

(1)以“魔术”导入;

(2)以创设问题情境导入;

(3)以操作材料导入;

(4)以生活中某一常见的科学现象导入;

(5)以教师的演示实验导入;

(6)以谜语、儿歌、故事、影像资料导入等。

例如,在中班科学活动“磁铁的好朋友”中,教师以表演“魔术”“三枚硬币竖着立起来”(铁盒子里面装有磁铁,让硬币竖着立在铁盒上)导入,创设问题情境:“老师是如何做到的?我的盒子里有什么秘密吗?磁铁除了能吸引一元硬币之外,还能吸引哪些物体呢?”幼儿的注意力一下子被吸引,兴趣油然而生,情绪高涨,表现出极大的好奇与不解,为顺利开展活动,完成活动任务,实现活动目标做出了很好的铺垫,开了一个好头。

2.活动的展开

活动的展开是活动过程设计的主要部分,也是最重要的部分,整个活动的大部分内容都集中在这一环节,占去总活动时间的绝大部分。在这里,幼儿要经历探究过程的二、三、四、五阶段。

(1)阶段二:进行猜想预测(www.daowen.com)

在明确了探究的问题之后,教师应鼓励幼儿对问题的答案进行猜想。猜想是对将要发生的事情所做的最佳预测,猜想是“做科学”的关键。通过猜想预测的方式,幼儿才能学会把实际情况与他们认为会发生的情况进行比较,而不仅仅是没有任何思考地接受所发生的事实。如果幼儿的猜想预测与所发生的情况一致,将会强化幼儿原有的经验和认知结构;如果幼儿的猜想预测与实际发生的事情有出入或者相反,那么幼儿的头脑中就会产生需要解决的问题。而这个问题往往会在更深入的探究中得以解答,这就是科学的本质。

幼儿在进行猜想预测时,教师要积极调动幼儿的原有经验,支持和鼓励幼儿运用自己的原有经验进行充分地猜想。需要特别注意的是,教师要引导幼儿有依据地进行推论,而不是瞎猜乱想。猜想可以是口头上的表述,也可以以记录表的形式记录下来。

操作前的猜想可以大大增加幼儿操作的目的性,使幼儿更加专注,同时也非常符合科学真正发现的过程:提出问题— —作出假设— —验证假设— —得出结论。有利于培养幼儿良好的科学精神和习惯。

(2)阶段三:进行实验

教师应鼓励幼儿按自己的想法做,尝试着自己解决问题,幼儿只有猜想,没有解决问题的尝试过程是无法获得主动学习和发展的。

当幼儿想到“迎春花泡在水里能长大”时,他便拿来容器,把小花放在里面,接上水,每天观察,期待着小花长大。这是幼儿按自己的想法解决问题的方式。

幼儿的多种尝试是他排除无关因素,找到关键因素,最终解决问题的过程。幼儿在对原有认知结构不断进行“修正”,通过在新的场合下来验证自己的已有认知,超越原有的认识,达到新的认识。

在幼儿进行实验和观测时,教师不要干预太多,但要给予必要的帮助:保持必要的沉默,倾听幼儿的想法,观察幼儿的做法,思考和判断幼儿的需要及已经达到的水平;要为幼儿提供材料上的支持和帮助;在幼儿发生情感危机或遇到挫折时给予必要的安慰、支持、鼓励、引导和帮助。

(3)阶段四:记录、分析信息

把获得的信息进行整理和分析,这是科学研究中很重要的步骤。随着实验和观察的进行,在不同的阶段教师要鼓励和指导幼儿用适宜的方式记录活动信息。幼儿可以用图画、符号、表格、简单的文字等多种适宜的方式,记录活动的过程和关键步骤。记录的形式可以是个人记录、小组记录和全班记录。教师要指导幼儿把握好记录的时机和内容,以免错过重要信息。在实验和观察结束后,幼儿要尝试着将记录的信息进行整理,用适当、简明的形式把数据、信息转化成证据。培养幼儿对事物的客观描述,对事实的尊重,使结论建立在事实之上。

(4)阶段五:表达和交流

幼儿要组织自己的想法,并设法向别人说明,或是设法说服别人,这是一个重要的思维过程。把事实和探究过程描述、表达出来,有助于幼儿澄清和明晰各种关系,有助于养成幼儿爱思考的习惯。教师要让每个幼儿都敢于表达自己的观点,无论他的观点正确与否。在这个阶段,教师的作用是倾听、鼓励并重复幼儿的关键陈述;发现并引导幼儿关注自身探究结果的矛盾和不一致。发现并引导幼儿关注同伴间的差异、矛盾,使他们懂得每个人都可以对同伴和老师提出质疑,但争论必须以观察到的事实为依据。

3.活动的结束或延伸

活动结束是整个活动的最后环节,教师要通过这一环节使本次活动圆满结束,同时使幼儿在探究活动中所经历的过程、掌握的方法、了解的知识经验在活动中得以延伸。它对实现整个教学目标的落实有着重要作用。活动的结束,没有固定的格式和规定,应根据教学内容与过程的具体情况来进行设计。以下通过小结方式供参考:

①通过幼儿的讨论交流后,由教师对实验过程、方法和现象做一小结,使幼儿获得清晰而完整的认识。

②让幼儿对自己在探究活动中的收获和存在的问题进行自我小结和评价。

③提出要求,让幼儿将本次活动中获得的经验应用于生活,或提出生活中某种相关联的现象,让幼儿去继续探索,使活动得到延伸。

在整个探究活动设计中,应注意以下几点。

(1)明确探究环节,做到层次递进

教师要缜密地思考,把握探究活动过程中各个环节的逻辑关系,明确探究点,清楚重点、难点。从科学性和幼儿特点出发引导幼儿在操作实验中先做什么,后做什么,遵循事物发展变化的科学规律,层次递进。

(2)确定组织形式

各环节的探究实验要根据具体内容和幼儿现有的水平采取不同的组织形式。哪些实验操作为教师演示实验,幼儿集体观察探究;哪些实验需要教师先演示,而后幼儿再进行操作;哪些实验教师只需讲清楚操作规则即可,教师都要根据实际情况,灵活地把握。

对于幼儿探究实验来讲,是以个人为单位进行还是小组为单位进行,或是小组和个人相结合进行,都需要根据活动内容、活动材料、幼儿实际情况来综合考虑。在活动形式上应在条件允许的情况下,最大限度地让每个幼儿都能积极参与实验操作,以“最佳效果”为基本设计原则。

(3)精心设计提出的问题

亚里士多德说过:“人的思想是从疑问开始的。”教师应通过启发性、诱导性、开放性等多种问题来引导幼儿探究活动。问题要有针对性,难易要适度,充分考虑幼儿的心理特征、智力水平和现有的经验;问题的设计要有层次,要由浅入深,层次递进。

例如,在证实空的杯子里有空气的实验中,教师用铁锤和钉子在罐子底部打一个洞。

教师:“如果罐子底部有东西,我们能够将它从洞中推出来吗?我们来试试。”

幼儿探究实验:将罐子倒着拿,并慢慢地压入水中。请幼儿将小脸贴在洞口上。

教师:“你能够感觉到某种东西正在冲击洞口吗?那是一股气流吗?”

教师:“罐子里真的有东西吗?……那是一些我们看不到的东西吗?”

另外,在实际的探究活动中,教师要根据幼儿的回答情况及时调整所要提问的问题。

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