科學實驗教學互動模式的初探

李海文

摘 要：小學科學因其學科體系的特點，實驗占有相當大的比例。進行一系列的科學實驗，最重要的目的就是培養(yǎng)學生的科學實驗操作能力，實踐能力和創(chuàng)新能力。從本質上講，任何一種能力的形成，都必須經過一個從“內化”到“外化”的轉化過程。在科學實驗教學中，為了實現(xiàn)這個轉化過程，必須要改變傳統(tǒng)的科學實驗教學死板單一的局面，就必須從課堂教學模式下手，將平面、單向的“滿堂灌”模式改變?yōu)槎鄬用娴?，雙向的互動模式主要形式有如下幾種：

關鍵詞：轉化；多層面；雙向

一、師生互動，構建雙向通道

處于求學階段的兒童少年正是求知欲、參與欲最強烈的階段。這一特征正是我們提倡的互動模式的基本條件。這種互動模式可解釋為教師與學生雙方在共同參與，不斷溝通的情況下，對某一事物所持的觀點、看法相互滲透，不斷對師生產生影響的模式。教師采用這種模式的作用在于利用小學生的特定年齡階段的心理特征，調動學生主動參與課堂中各教學環(huán)節(jié)的積極性，從而使其（學生）主動地將原本教師希望灌輸給他的實驗操作步驟和要點等，“內化”為自己的實驗方法及能力。教師在充分地了解到學生的心態(tài)和思維方式后，就可以有的放矢地組織和填充教學內容中學生關心的話題、內容及材料，并采取適合學生年齡階段的教學方式而對其進行引導，只有在這種雙向互動教學模式的前題下，我們的實驗目的才會實現(xiàn)，學生才會樂于接受。這種教學模式可適用于各種實驗教學，即觀察實驗（演示實驗）、分組實驗等。小學生進行的實驗，大多是一些簡單易行的觀察實驗和學生分組實驗。進行觀察實驗（演示實驗），主要采用師生互動的實驗教學模式，做法是：可先讓學生了解實驗器材，再讓學生明確并掌握實驗的方法，觀察的步驟、程序，觀察的重點以及怎樣去觀察，必要時教師先演示，實驗中啟發(fā)學生邊觀察邊動腦思考，既從中獲得知識，也發(fā)展了能力。

《素質教育新教案》中的“師生互動設計”變傳統(tǒng)的單向教學信息傳遞為雙向傳遞，構建雙向通道，實現(xiàn)有效互動更為廣大教師提供了一種要參考的有益嘗試。如科學第十二冊“二氧化碳的性質”的教學中，“師生互動”觀察實驗設計為：1、請同學根據(jù)《小蘇打和蠟的反應》本課所學的知識結合日常經驗描述二氧化碳的物理性質（無色、透明的氣體）；2、教師演示相關實驗（用燃燒的木條、小棉簽伸進瓶內。），學生觀察、描述、記錄實驗現(xiàn)象；3、教師啟發(fā)學生討論：做木條或棉簽在二氧化碳中燃燒的實驗時，為什么要在瓶上蓋好蓋玻片？4、根據(jù)實驗現(xiàn)象，老師引導學生歸納實驗結果。5、請同學就實驗室現(xiàn)有的器材或根據(jù)教材要求，另行設計一個能體現(xiàn)二氧化碳性質或用途的實驗（用蠟燭），請部分同學說明理由并當眾演示。6、同學討論點評，老師歸納。顯而易見，這樣的師生互動設計中，教師沒有將較為枯燥的科學規(guī)律強加給學生，而是從學生的生活經驗入手，精心設計有梯度有層次的師生活動，并在立足課本作重點探究后，還進行了適度的遷移，引導學生設計實驗。

總之，根據(jù)教學實踐：我們可以將科學實驗教學師生互動教學模式結構用圖表示如下（圖1）：

二、同學互動，發(fā)揮主體作用

同一年齡層次的同學往往是青少年敞開心扉的對象，同齡人之間更容易彼此影響，相互理解。在科學實驗教學上不能要老師唱主角，因為無論如何，師生之間往往有著難以逾越的年齡差別和認識差別，因而傳統(tǒng)的授課模式很難要求學生全盤托出自己的想法或全部接受老師的觀點。而同學互動模式就不會存在類佽問題。做法是：在某節(jié)課堂上，老師可鎖定某一實驗內容，讓學生在下面準備相關實驗材料，然后參與到課堂的實驗教學，往往會有意想不到的效果；或者在課堂上在老師的引導下，學生就某實驗內容進行小組討論，然后提出觀點。這種由學生唱主角的互動授課模式，在很大程度上可調動學生的積極性，真正地發(fā)揮了學生是學習的主體作用。其具體優(yōu)勢有二：一是讓學生參與課堂中實驗活動的各個環(huán)節(jié)。一方面讓學生深刻理解授課教師準備實驗材料和調動課堂氣氛的努力與艱辛，因而在實驗中更主動地配合老師；另一方面讓學生在準備實驗材料、參與實驗的過程中，不自覺地深入了解實驗的目的、步驟、現(xiàn)象、結論，培養(yǎng)了學生觀察力、實驗能力、實踐能力及創(chuàng)新能力。二是讓學生在扮演主人翁的過程中，與其它學生產生互動，交流彼此的實驗方法、看到的現(xiàn)象、得出的實驗結論等，讓學生討論、探究，讓我們的科學實驗課堂真正成為學生學習的活動場所、天堂，得到各種鍛煉的地方。當然在這個互動過程中，需要教師有技巧地正確引導。模式結構如下（圖2）：

同學互動這種實驗教學模式，可運用到各種實驗教學之中，并成為主要模式。做學生分組實驗主要采用這種教學模式如在教科學第六冊《植物的生長發(fā)育》中的植物的莖的作用，學生分組實驗的教學中，“同學互動”可這樣設計：1、事先讓學生準備實驗活動，準備好透明的量杯、 芹菜、紅墨水、植物油等；2、了解實驗目的；3、學生分組動手做植物莖對水反應的實驗：①在量杯里倒水半杯或三分之二的紅墨水，②將芹菜放入量杯里固定好后再滴入少量的植物油。十幾分鐘后，打開盒蓋，觀察芹菜莖和葉的顏色變化，4、匯報交流，討論探究。①匯報交流，效果明顯的有幾組？效果不明顯的有幾組？②學生互相討：實驗 效果不明顯的原因是什么？5、自主內化，歸納小結。①對照實驗方法，交流討論結果，檢查實驗。②小組小結與綜合歸納。6、進行實驗創(chuàng)新。①想一想：能否有其他方法使這個實驗效果更明顯？②怎樣改進這個實驗使這個實驗效果更明顯？

在觀察實驗中（演示實驗）中，也可采用“同學互動”實驗教學模式、滲透學生合作意識，學生實驗時可相互觀察、相互啟迪，相互學習。如《淀粉與碘》一課，“同學互動”可這樣設計：每一組讓一位同學演示檢驗食物是否含有淀粉成份的實驗，其他同學觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生，這樣其他同學既可觀察這個同學的操作是否正確，又可觀察實驗發(fā)生的現(xiàn)象，可謂“一舉兩得”，特別是小組內有同學有不同做法時，通過互相觀察來互相補充。

三、課堂內外互動，培養(yǎng)學生能力

課堂內外互動是指課堂與社會、理論與實踐間的互動?？茖W是一門科學性、實踐性很強的課程。我們教師與學生只有使科學實驗教學真正聯(lián)系生活實際后，才能發(fā)揮實驗教學的真正目的，才能培養(yǎng)學生實驗能力、操作能力和創(chuàng)新能力，這也就是我們說的科學實驗課目的與能力的“外化”過程。檢驗真理的唯一標準是實踐，我們只有堅持“從實踐中來，到實踐中去”的方法，才能讓課堂與社會現(xiàn)實緊密結合，才能使教學教育為社會、為人類服務，使“外化”過程真正順利，使學生切實地從中受益。

根據(jù)科學教材安排的有關的科學探究（實驗）活動“觀察寫思考”、“實驗”、“調查”、“制作”等密切聯(lián)系學生的所學知識、生活實際、社會問題等，可讓學生進行一些小實驗、小設計、小改變、小制作、小發(fā)明、小考察、小創(chuàng)新等課外活動，使學生在課外活動運用所學知識，能力進行創(chuàng)造教育，發(fā)展創(chuàng)造力。如《組裝電路》這一實踐課，在課堂上主要是讓學生用老師給的材料，自己想辦法讓小燈泡發(fā)光或讓學生按課文圖示方法做實驗，課后可布置學生再去探索，看看誰想出更好的方法使兩個小燈泡同時發(fā)光，爭當小小發(fā)明家。

四、其他互動，做到揚長避短

（一）與多媒體教學互動模式

結構詳見以上圖1與圖2，從兩個圖中可知，科學實驗教學與多媒體教學互動可創(chuàng)設情境；引發(fā)實驗活動的動機、欲望；多媒體教學可呈現(xiàn)事實、輔助學生實驗活動，可輔助學生在實驗中觀察思考，可以反饋信息，可幫助學生解答實驗中的疑難問題，輔助學生進行實驗自主探究活動等。以實驗教學為主，以多媒體教學為輔，兩者互動，可優(yōu)化科學課堂教學，使其不僅是特殊的認識過程，更利師生共同交流、創(chuàng)造、探索、分享經驗、探求新知、同甘共苦享受教學成果的過程。

（二）與傳統(tǒng)教學互動

實驗教學是每一堂科學課的一部分、一項主要活動，其目的是同多媒體教學一樣是彌補教師授課時“一支粉筆、一本書、一塊黑板、一個人說、一個人動”的不足，而不能代替教師的教學活動；二是發(fā)揮學生主體作用，但不能忽視教師的主導作用，也就是說在實驗教學中，還要靠教師精心設計實驗活動的內容、形式；還要通過教師的引與導、提示、解難，學生才能完成實驗任務；最后要通過教師評價總結，激勵學生不斷提高自己各方面的素質。

（三）與其他學科互動

小學科學學科是一門綜合性的學科，包括了生物學、物理學、天文地理、化學等基礎知識，還涵蓋了不少的學科領域，如史學、社會學、經濟學、哲學（德育）等內容，這些學科內容都是科學實驗課內容里不可分割的有機整體，它們的關系是互動的，即相互促進、相互推動，共同發(fā)展的關系。