例談科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的生成策略

魯優(yōu)兒

所謂“生成性資源”是指教師在備課時(shí)沒(méi)有預(yù)料到，而在課堂上通過(guò)積極的師生互動(dòng)、生生互動(dòng)，在共同思考與共同發(fā)展中即時(shí)產(chǎn)生的新問(wèn)題、新情況。這種動(dòng)態(tài)的教學(xué)資源是學(xué)生真實(shí)體驗(yàn)的一種反映，是一種轉(zhuǎn)瞬即逝、非常寶貴的教學(xué)資源。因此，準(zhǔn)確、及時(shí)地捕捉這些生成性資源并對(duì)其加以合理利用，將會(huì)使課堂不斷涌現(xiàn)精彩、鮮活的畫(huà)面，從而充分體現(xiàn)“以人為本”的教學(xué)思想。下面，結(jié)合筆者科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐，談幾點(diǎn)體會(huì)。

一、利用實(shí)驗(yàn)器材，進(jìn)行“生成”

我們都知道，要體現(xiàn)科學(xué)是有趣且有用的，就離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)探究；要驗(yàn)證某個(gè)規(guī)律或得到某個(gè)結(jié)論，也需要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。而實(shí)驗(yàn)器材的選取會(huì)直接影響實(shí)驗(yàn)效果，是教學(xué)能否成功的關(guān)鍵。所以我們必須重視實(shí)驗(yàn)器材的選取，更要重視實(shí)驗(yàn)器材的“生成”。

【案例一】“研究聲音的響度與振幅的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)

顯示鼓面振幅大小的普通方法是在鼓面上撒一些細(xì)紙屑或泡沫，通過(guò)觀察其跳起的高度來(lái)比較振幅大小，進(jìn)而得出聲音的響度與振幅的關(guān)系，但實(shí)際操作中效果不明顯。此時(shí)，筆者引導(dǎo)學(xué)生思考“怎樣才能更清楚地看到振動(dòng)幅度大小呢”，有的說(shuō)可以放一些米粒，有的說(shuō)可以放幾個(gè)乒乓球，并說(shuō)應(yīng)通過(guò)做實(shí)驗(yàn)來(lái)檢查。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，用乒乓球效果好，但乒乓球容易跳到其他地方去。此時(shí)筆者又引導(dǎo)學(xué)生怎樣改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生說(shuō)可以用繩子把乒乓球固定好。實(shí)驗(yàn)證明：現(xiàn)象明顯，效果很好。

這樣，筆者在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中尊重了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的生成，以學(xué)定教、順學(xué)而導(dǎo)，留給學(xué)生較大的時(shí)間和空間，讓學(xué)生有所發(fā)現(xiàn)、有所創(chuàng)造、有所體味。既讓學(xué)生的學(xué)習(xí)需求得到了滿足，也培養(yǎng)了學(xué)生一定的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力。

二、利用實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程，進(jìn)行“生成”

實(shí)驗(yàn)操作是實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的關(guān)鍵，它不僅關(guān)系到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是否明顯，還直接關(guān)系到實(shí)驗(yàn)的成敗。如果是讓學(xué)生自己操作的話，一定要讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)。如果學(xué)生有“創(chuàng)新”，能達(dá)到較好的效果，應(yīng)給予高度的表?yè)P(yáng)。

【案例二】“探究滑動(dòng)摩擦力的大小與什么因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是要?jiǎng)蛩倮瓌?dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，從而讀出示數(shù)。學(xué)生在實(shí)際操作中，雖然知道操作要點(diǎn)，但很難做到勻速拉動(dòng)彈簧測(cè)力計(jì)，因此彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一直在變化，很難讀出來(lái)。其中一個(gè)小組卻很好地完成了，于是筆者讓他們到講臺(tái)上來(lái)演示給大家看。只見(jiàn)他們將彈簧測(cè)力計(jì)一端固定，另一端鉤住木塊，木塊下面是長(zhǎng)木板。實(shí)驗(yàn)時(shí)，一同學(xué)拖動(dòng)長(zhǎng)木扳，另一同學(xué)輕松地就讀出了彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)。筆者問(wèn)：“你們這樣做的理由是什么呢？”他們說(shuō)：“因?yàn)閺椈蓽y(cè)力計(jì)固定后讀數(shù)方便，而且運(yùn)動(dòng)是相對(duì)的，所以可以這樣做。”筆者感到很震驚，于是大大地表?yè)P(yáng)了他們。

在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，教師很難在備課前就把所有的環(huán)節(jié)都預(yù)設(shè)好，只能在課堂上即時(shí)發(fā)現(xiàn)，即時(shí)“生成”。因此，教師只有多多關(guān)注這些動(dòng)態(tài)因素，隨時(shí)“生成”教學(xué)過(guò)程，并作出必要的“現(xiàn)場(chǎng)處理”，才能真正做到讓學(xué)生成為課堂的主體，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上得更精彩。

三、利用實(shí)驗(yàn)結(jié)論，進(jìn)行“生成”

實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在實(shí)驗(yàn)探究的基礎(chǔ)上進(jìn)行分析、歸納、總結(jié)得出的，進(jìn)行總結(jié)有利于培養(yǎng)學(xué)生的分析、概括能力。同時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)論的正確得出，更有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。若在此基礎(chǔ)上，再適當(dāng)延伸，就不僅可以拓寬學(xué)生的知識(shí)面，還有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索精神。

【案例三】“探究動(dòng)能的大小與哪些因素有關(guān)”實(shí)驗(yàn)

在學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出“動(dòng)能的大小與物體的質(zhì)量和速度有關(guān)。當(dāng)物體的質(zhì)量相同時(shí)，速度越大，動(dòng)能越大；當(dāng)物體的速度相同時(shí)，質(zhì)量越大，動(dòng)能也越大”的結(jié)論后，筆者根據(jù)某些同學(xué)仍在討論的現(xiàn)象，又引導(dǎo)學(xué)生思考：“影響動(dòng)能大小的兩個(gè)因素是并重呢，還是哪個(gè)因素起主要作用？”學(xué)生們通過(guò)討論，得出了這樣一個(gè)方案：（1）讓運(yùn)動(dòng)的小車撞擊木塊，測(cè)出木塊移動(dòng)的距離s1；（2）保持小車的質(zhì)量相同，讓小車的速度增加一倍，再讓小車去撞擊木塊，測(cè)出木塊移動(dòng)的距離s2；（3）保持小車的速度相同，讓小車的質(zhì)量增加一倍，再讓小車去撞擊木塊，測(cè)出木塊移動(dòng)的距離s3；（4）比較s2和s3，得出結(jié)論。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生最后得出“在影響動(dòng)能大小的兩個(gè)因素中，速度起了主要作用”這個(gè)結(jié)論。

課堂教學(xué)具有很強(qiáng)的現(xiàn)場(chǎng)性。面對(duì)稍縱即逝的“生成性”資源，教師不應(yīng)輕易放棄，而應(yīng)獨(dú)具慧眼，發(fā)揮教師的“智慧”，將其及時(shí)捕捉并納入課堂臨場(chǎng)設(shè)計(jì)的范疇中，從而讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)呈現(xiàn)出更多的靈活性。

四、利用實(shí)驗(yàn)誤差，進(jìn)行“生成”

實(shí)驗(yàn)誤差在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中是不可避免的，它的產(chǎn)生與實(shí)驗(yàn)的儀器、實(shí)驗(yàn)者、實(shí)驗(yàn)方法有關(guān)。如果在實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)，讓學(xué)生討論誤差產(chǎn)生的原因，以及減小誤差的方法，則有助于拓寬學(xué)生的知識(shí)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【案例四】利用天平和量筒測(cè)量水的密度實(shí)驗(yàn)

筆者發(fā)現(xiàn)學(xué)生的結(jié)論，有的比1克/厘米3小，有的比1克/厘米3大，就引導(dǎo)學(xué)生思考產(chǎn)生誤差的主要原因。學(xué)生答：“因?yàn)樗畯囊粋€(gè)容器全部倒入另一個(gè)容器的過(guò)程中，不可能全部倒完，總有一部分留在容器里?！惫P者又問(wèn)怎樣減小這種誤差。學(xué)生思考交流后一致認(rèn)為：“只要把水從一個(gè)容器部分倒入另一個(gè)容器中就可以了。”筆者讓學(xué)生設(shè)計(jì)一個(gè)完整的方案。學(xué)生交流后得出：（1）用天平測(cè)出燒瓶和水的總質(zhì)量，記為m1；（2）把燒瓶中的水部分倒入量筒中，測(cè)出量筒中水的體積，記為V；（3）再用天平測(cè)出燒瓶和剩余水的質(zhì)量，記為m2；（4）計(jì)算得出水的密度。

教師要善于利用“實(shí)驗(yàn)誤差”這種資源，在引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考、交流的過(guò)程中，讓學(xué)生充分展現(xiàn)自己的思維過(guò)程。這樣既有利于培養(yǎng)學(xué)生的思維品質(zhì)，又利于培養(yǎng)學(xué)生思考問(wèn)題全面、細(xì)致的良好習(xí)慣，同時(shí)又可以把科學(xué)實(shí)驗(yàn)課上得更有深度、更精彩。

五、利用實(shí)驗(yàn)的錯(cuò)誤結(jié)論，進(jìn)行“生成”

學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和實(shí)驗(yàn)記錄的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納、總結(jié)得出的實(shí)驗(yàn)結(jié)論，有時(shí)會(huì)考慮不全面，出現(xiàn)錯(cuò)誤。對(duì)于這種錯(cuò)誤資源，我們要充分利用，引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)揣摩，用心體會(huì)，由一個(gè)錯(cuò)誤輻射到整個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)研究中，讓學(xué)生真正明白錯(cuò)誤的原因，并通過(guò)糾正錯(cuò)誤，逐步走向正確。

【案例五】研究杠桿平衡條件的實(shí)驗(yàn)

筆者讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟以及表格，并分析、總結(jié)。其中一組同學(xué)在杠桿的兩端分別掛上鉤碼，當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)，測(cè)出數(shù)據(jù)，填入表格，最后得到如下的結(jié)論：動(dòng)力×支點(diǎn)到動(dòng)力作用線的距離=阻力×支點(diǎn)到阻力作用線的距離。

筆者沒(méi)有馬上指出錯(cuò)誤的原因，而是讓所有的學(xué)生去思考。一個(gè)學(xué)生說(shuō)不合理，并上臺(tái)演示：將一端的鉤碼拿掉，掛上彈簧測(cè)力計(jì)的掛鉤，當(dāng)沿不同方向拉時(shí)，即使杠桿在水平位置平衡，力的大小也會(huì)隨著力的方向而改變。因此上述結(jié)論是錯(cuò)誤的，而正確的結(jié)論應(yīng)該是“動(dòng)力×動(dòng)力臂=阻力×阻力臂”。接著筆者問(wèn)：“此實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵是彈簧測(cè)力計(jì)要豎著拉，并且要當(dāng)杠桿在水平位置平衡時(shí)讀數(shù)。這樣做的好處是什么？”學(xué)生說(shuō)：“是為了便于測(cè)量力臂?！?/p>

心理學(xué)家蓋耶說(shuō)得好：“誰(shuí)不考慮嘗試錯(cuò)誤，不允許學(xué)生犯錯(cuò)誤，就將錯(cuò)過(guò)最富有成效的學(xué)習(xí)時(shí)刻。”在課堂教學(xué)中，學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤是不可避免的，處置不當(dāng)將會(huì)挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和自尊心。教師對(duì)待錯(cuò)誤要有良好的心態(tài)和一雙獨(dú)具的“慧眼”，要把錯(cuò)誤看成是由學(xué)生自己“創(chuàng)造”出來(lái)的寶貴教學(xué)資源。因此，教學(xué)中要及時(shí)抓住這一寶貴的時(shí)機(jī)，變學(xué)生的錯(cuò)誤為促進(jìn)學(xué)生認(rèn)識(shí)發(fā)展的有效資源。只有這樣，學(xué)生才覺(jué)得錯(cuò)誤并不可怕，學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性才會(huì)越來(lái)越高。