例談科學(xué)課堂中實(shí)驗(yàn)意外的合理利用策略

　　摘要：實(shí)驗(yàn)意外是科學(xué)課堂教學(xué)的轉(zhuǎn)折點(diǎn)，可能使一節(jié)課走向失敗，也可必成為一堂課的亮點(diǎn)。關(guān)鍵是我們怎么去處理課堂中的實(shí)驗(yàn)意外，快速應(yīng)變，合理地處理意外，變被動于主動，才能“失之東隅，收之桑榆”，才能將它轉(zhuǎn)變?yōu)閷氋F的課程資源和財富。
　　關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)設(shè)計；實(shí)驗(yàn)意外；教學(xué)資源
　　實(shí)驗(yàn)教學(xué)既是科學(xué)教學(xué)的基礎(chǔ)，也是科學(xué)課堂中實(shí)施素質(zhì)教育的有效手段。“實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)擺在科學(xué)教學(xué)中的首要位置”已成為廣大科學(xué)教師的共識。但在利用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時，盡管教師在課前精心細(xì)致準(zhǔn)備，但仍會出現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)意外。這些意外的發(fā)生，一定程度上會影響教師的課前預(yù)設(shè)進(jìn)程，但如果能正確地處理好這些“意外”，教師就不會因?yàn)檫@非預(yù)設(shè)而煩惱，打亂教學(xué)思路，還能使課堂變得更加生動、精彩，使課堂生成寶貴的課程資源和財富。針對實(shí)驗(yàn)意外教學(xué)的特點(diǎn)，教師要組織學(xué)生討論、探究所出現(xiàn)的意外情況，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。
　　課堂實(shí)驗(yàn)中的實(shí)驗(yàn)意外，總體分為兩種情況。一類是教師在教學(xué)前沒有對實(shí)驗(yàn)意外進(jìn)行預(yù)設(shè)，是課堂中意外產(chǎn)生的，為原發(fā)性的實(shí)驗(yàn)意外。這樣的實(shí)驗(yàn)意外發(fā)生，對教師的教學(xué)能力，課堂駕馭能力是極大的考驗(yàn)。還有一類是教師為了達(dá)到某種教學(xué)目的，在實(shí)驗(yàn)過程中精心設(shè)置的“實(shí)驗(yàn)意外”，通過層層引導(dǎo)，按著教師的預(yù)設(shè)，一步一步解決問題，從而掌握某種實(shí)驗(yàn)設(shè)計和操作能力。無論是哪種類型的實(shí)驗(yàn)意外，都是學(xué)生科學(xué)探究能力提升的良好載體。在對這些實(shí)驗(yàn)意外進(jìn)行處理的過程中，應(yīng)注意以下策略。
　　一、有利于激發(fā)學(xué)生探究欲望
　　在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)意外是教師不得不面對的問題。當(dāng)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)了意外，學(xué)生都會有探究其為什么會出現(xiàn)意外的欲望。因此教師要敢于面對，把它作為—種動態(tài)的教學(xué)資源進(jìn)行利用。美國教育家布魯巴克說：“最精湛的教育藝術(shù)，遵循的最高準(zhǔn)則，就是學(xué)生自己提出問題”。對于這些實(shí)驗(yàn)意外，我們不仿將這些實(shí)時情境作為新知識學(xué)習(xí)的情景，讓學(xué)生在自己分析、自學(xué)、討論和動手實(shí)踐中解決自己的問題，成為課堂煥發(fā)生命活力的源泉。如：在《大氣壓》一節(jié)的教學(xué)時，做完“瓶吞雞蛋”實(shí)驗(yàn)引起了學(xué)生極大的熱情，在層層引導(dǎo)下學(xué)生明白了是大氣壓將雞蛋壓入氣壓已經(jīng)減小的瓶子中。接下來，教師可以演示預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)意外：“實(shí)驗(yàn)結(jié)束了，老師沒辦法把瓶子里的雞蛋拿出來了!怎么辦?”同學(xué)們普遍有參與解決這個問題的熱情與探究欲望“七嘴八舌地討論開了。有些說可以把瓶子倒過來，瓶底處進(jìn)行適當(dāng)?shù)募訜?，使瓶?nèi)氣壓增大，將雞蛋壓出來；有些說瓶子倒過來之后，能不能順著雞蛋與瓶口的接縫往里面吹氣，使里面氣壓增大，將雞蛋壓出來；有些同學(xué)想到了能不能再在瓶子外面造成一個低壓環(huán)境，雞蛋自然會被瓶內(nèi)的氣體頂出來，等等。通過交流與合作，學(xué)生不但加深了對大氣壓知識的理解，而且提高了運(yùn)用知識解決問題能力，收到了很好的課堂教學(xué)效果。
　　二、有利于學(xué)生仔細(xì)地觀察，建立猜想能力
　　在科學(xué)課教學(xué)中，不少老師發(fā)現(xiàn)學(xué)生最缺乏的是仔細(xì)觀察、建立猜想、提出問題的能力，有的是缺乏提問的勇氣而不敢提問；更多的是因?yàn)闆]有提問的情境，不知從何問起。其實(shí)，在出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)意外時，正是培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力的良機(jī)，將學(xué)生置于有意義的情境中，適時地引導(dǎo)他們提出問題，或者向他們提出恰當(dāng)?shù)奶骄咳蝿?wù)。如在八年級下冊課本探究《空氣的成分》這一環(huán)節(jié)中，用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置來測定空氣中的氧氣體積分?jǐn)?shù)。這個實(shí)驗(yàn)雖然操作并不復(fù)雜，在教學(xué)中不難完成，但常會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)意外—-進(jìn)入瓶中的水明顯少于總體積的1/5，針對這一情況。可以引導(dǎo)學(xué)生思考，對為什么進(jìn)入瓶中的水明顯少于總體積的1/5提出猜測。
　　甲：是不是因?yàn)檠b置漏氣，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓沒有達(dá)到預(yù)設(shè)值。
　　乙：是不是因?yàn)榧t磷太少，沒能消耗完瓶中的氧氣，導(dǎo)致瓶內(nèi)氣壓沒能減少到預(yù)期值。
　　丙：是不是將紅磷點(diǎn)燃后，伸入瓶中太慢，導(dǎo)致進(jìn)入瓶中的水明顯少于預(yù)期值。
　　?。菏遣皇菑V口瓶沒有充分冷卻就打開了止水夾。
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　　當(dāng)然，也可進(jìn)一步提出明顯超過總體積的1/5的可能，讓學(xué)生進(jìn)行提問、猜測。
　　隨著猜想的一層層的推進(jìn)，學(xué)生的思維也就一層層地加深了，這些問題、猜想的提出不僅對本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)意外有推進(jìn)作用，而且也幫助了學(xué)生鞏固了實(shí)驗(yàn)的操作注意事項和相應(yīng)的原理。
　　三、有利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力
　　當(dāng)課堂中出現(xiàn)了意外，很多時候需依靠老師高超的教育教學(xué)機(jī)智，但有時候是不是可以把意外交給學(xué)生來處理，讓他們在思考中“平息”意外呢?
　　如探究凸透鏡成像規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，因?yàn)榛鹧媲贩€(wěn)定等的因素，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程會出現(xiàn)成像極不穩(wěn)定，且操作不當(dāng)易燙傷，像與物大小比較有較大誤差等實(shí)際問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)無法順利進(jìn)行下去。此時，教師不必急著將自己的智慧傾囊相授，可以將“意外”事件的發(fā)生拋給學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思索，如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)來解決這些問題。學(xué)生在一番苦思冥想、熱烈的討論之后，自然而然會想到將光源換為固定在畫上了方格玻璃面上的小手電，光屏上也設(shè)置好同樣的方格，這樣明顯改善了原實(shí)驗(yàn)的不足，實(shí)驗(yàn)過程也比較安全。
　　“把球踢給學(xué)生”，應(yīng)該是對學(xué)生的莫大信任和鼓勵。試想，長期在這種教學(xué)姿態(tài)中熏陶出來的學(xué)生，如果碰到了類似的意外或問題，能不自覺地去想，自己去作解釋，做進(jìn)一步的研究嗎?只有學(xué)生的自主探究，主動構(gòu)建，才能把教學(xué)問題內(nèi)化為學(xué)生自己的問題，使探究成為真正有效的探究?？茖W(xué)知識的理解、內(nèi)化，科學(xué)研究方法的掌握，科學(xué)素養(yǎng)的提高，科學(xué)精神的養(yǎng)成等都要在學(xué)生的自主探究活動中才能得以最好的實(shí)現(xiàn)。這樣的教學(xué)處理，也正是對“學(xué)生是課堂的主體”的極好詮釋。
　　四、有利于為后續(xù)學(xué)習(xí)開啟窗口
　　解決實(shí)驗(yàn)意外的過程就是一個不斷超越的過程。它打破了傳統(tǒng)教學(xué)在統(tǒng)一規(guī)定下的教學(xué)模式，為學(xué)生提供了能夠大膽創(chuàng)新、實(shí)現(xiàn)自我超越的學(xué)習(xí)環(huán)境。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)意外學(xué)習(xí)的過程中，能夠超越課本，不被教材內(nèi)容要求所禁錮，大膽提出問題，進(jìn)行猜測，并探討解決問題的方案，汲取教材以外的知識信息。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中如果能把實(shí)驗(yàn)意外作為教學(xué)的一個補(bǔ)充，盡可能地讓學(xué)生經(jīng)歷一個完整的知識的發(fā)現(xiàn)、形成、應(yīng)用和發(fā)展的過程，組織學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)、討論等方法，讓學(xué)生自己提出問題，揭示矛盾，激發(fā)學(xué)生不斷探究的欲望，構(gòu)建拓展的平臺，為今后的學(xué)習(xí)開啟窗口。
　　如探究二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁這一性質(zhì)時，當(dāng)把產(chǎn)生的CO氣體通入澄清石灰水，正常情況下，澄清石灰水應(yīng)該很快變渾濁，可當(dāng)時出現(xiàn)這種情況：通好長時間，仍看不到渾濁。是不是實(shí)驗(yàn)失敗了呢?在適當(dāng)引導(dǎo)下，學(xué)生通過思考得出實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因：(1)石灰水可能存在問題；(2)可能發(fā)生了其他反應(yīng)。通過后續(xù)知識的學(xué)習(xí)介紹，學(xué)生知道了檢驗(yàn)石灰水是否變質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方案并付諸于實(shí)踐：取適量石灰水，加稀鹽酸，若有氣泡產(chǎn)生，說明石灰水吸收空氣中的二氧化碳而變質(zhì)。若沒有氣泡產(chǎn)生，則石灰水不變質(zhì)，那么要考慮第二個可能原因了。教師可以補(bǔ)充介紹“喀斯特”地形的形成原理，如果通入的二氧化碳過多容易形成可溶于水的碳酸氫鈣，也看不到渾濁，學(xué)生在學(xué)習(xí)和討論中得到了解決問題的快樂，也學(xué)習(xí)到了該實(shí)驗(yàn)本身發(fā)生意外后應(yīng)變的如何處理、傳遞知識。
　　五、有利于教師自身應(yīng)變能力的提高
　　課堂教學(xué)是動態(tài)的，當(dāng)實(shí)驗(yàn)意外由于種種原因，變化多端，層出不窮時，教師有時會感覺到無法應(yīng)對。要正確地處理好這些意外，首先，教師要具有較好的專業(yè)素養(yǎng)、巧妙引導(dǎo)能力等，這樣，才能有效處理意外。如何善待試驗(yàn)中出現(xiàn)的意外，是體現(xiàn)科學(xué)教師素養(yǎng)的關(guān)鍵，是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣的細(xì)節(jié)所在，正確地、巧妙地加以利用這些意外，這樣的課堂將更精彩。其次，教師要勇于掙脫教學(xué)設(shè)計的韁繩，有自如的駕馭課堂的能力，敏銳的觀察力、判斷力和較強(qiáng)的分析、解決問題的能力，隨時調(diào)整教學(xué)過程，使學(xué)生成為課堂教學(xué)的中心，引導(dǎo)學(xué)生走向正確的解決問題的軌道。
　　綜上所述，實(shí)驗(yàn)意外的發(fā)生并不僅僅是課堂教學(xué)失敗的體現(xiàn)，它也可以成為我們課堂教學(xué)資源生成的很好途徑。關(guān)鍵是如何去把握它，利用它。但在利用實(shí)驗(yàn)意外進(jìn)行教學(xué)時，也應(yīng)注意一些問題：首先，我們應(yīng)該肯定正確的實(shí)驗(yàn)是引導(dǎo)學(xué)生獲得知識的最直接的途徑，一味過多應(yīng)用實(shí)驗(yàn)意外進(jìn)行教學(xué)，可能會起到適得其反的作用。在整個教學(xué)過程中，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)，始終是我們科學(xué)探究過程的主線。其次，當(dāng)實(shí)驗(yàn)意外不可避免地發(fā)生時，教師切忌憑借自己的經(jīng)驗(yàn)，加以糾正，自問自答，這會讓這堂課損失很多珍貴的教學(xué)資源，剝奪了一些給學(xué)生提出問題和大膽猜想的機(jī)會，自己得出結(jié)論、親身體驗(yàn)的機(jī)會。
　　(責(zé)任編輯：張華