淺談實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的科學(xué)性問題

薛玲

摘 要：科學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。真實(shí)的具有科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)是學(xué)科學(xué)、做科學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是第一手資料的可靠來源，所以實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)語言的使用等各方面都要力求做到科學(xué)無誤，只有這樣，科學(xué)實(shí)驗(yàn)才能更科學(xué)。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué)；科學(xué)性；理性提升

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》中一再強(qiáng)調(diào)要把探究式學(xué)習(xí)作為學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。探究式學(xué)習(xí)是指在教師的指導(dǎo)、組織和支持下，讓學(xué)生主動(dòng)參與、積極體驗(yàn)，經(jīng)歷科學(xué)探究的過程，以獲取科學(xué)知識(shí)，悟得科學(xué)道理，樹立科學(xué)思想，學(xué)習(xí)科學(xué)方法為目的的學(xué)習(xí)方式。在探究式學(xué)習(xí)中有一個(gè)很重要的環(huán)節(jié)就是實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣，幫助學(xué)生收集第一手的證據(jù)和資料，還可以培養(yǎng)他們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致的科學(xué)態(tài)度及與他人合作分享的科學(xué)態(tài)度。可以說，實(shí)驗(yàn)也是科學(xué)課上師生們最為感興趣的環(huán)節(jié)之一。但是，我們?cè)诤芏鄷r(shí)候，只注意到了或豐富多彩或趣味盎然的現(xiàn)象，學(xué)生大呼“成功了”，卻忽視了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、材料選擇、操作過程中的種種不科學(xué)、低效率的，甚至錯(cuò)誤的細(xì)節(jié)之處。這些都是與科學(xué)學(xué)習(xí)過程中應(yīng)體現(xiàn)的客觀性、準(zhǔn)確性、科學(xué)性背道而馳的。以下就是有關(guān)實(shí)驗(yàn)中的各種科學(xué)性問題。

一、源于生活的實(shí)驗(yàn)材料缺乏科學(xué)性

生活化課堂滲透著“從生活中來到生活中去”的理念，雖然許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)室都有現(xiàn)成的標(biāo)準(zhǔn)化的實(shí)驗(yàn)器材，但生活中方便易得的筷子、石子、碗等物品也是我們常用的實(shí)驗(yàn)材料。這些材料的加入讓課堂充滿生活化氣息，更容易調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究興趣和學(xué)習(xí)熱情，但有時(shí)也會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)過程過于粗糲，比如用過濾法分離泥水混合物時(shí)，教師用工具箱提供的塑料濾杯，學(xué)生有的則帶了自制的濾杯，這樣操作大大降低了難度，但由于濾紙是平鋪的，所以過濾效果并不好，水還是渾濁的，更糟糕的是，學(xué)生失去了學(xué)習(xí)正確過濾操作的機(jī)會(huì)。當(dāng)然，有些老師會(huì)啟發(fā)學(xué)生思考這些問題，找出原因并重新實(shí)驗(yàn)，這時(shí)學(xué)生就能真正學(xué)到過濾的規(guī)范操作了，可也有老師認(rèn)為這是中學(xué)的事情而不予理會(huì)。所以，當(dāng)生活用品因其固有的缺點(diǎn)來充當(dāng)生活化教學(xué)的材料時(shí)，教師一定要在科學(xué)性上嚴(yán)格把關(guān)，不能以犧牲科學(xué)性為代價(jià)。

二、教師缺乏對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的反思和改進(jìn)

現(xiàn)在在公開課上，很少看到師生做教材上的規(guī)定實(shí)驗(yàn)，取而代之的是自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)。然而，很多自創(chuàng)實(shí)驗(yàn)的材料是直接從網(wǎng)上購買的，價(jià)格高昂，這與新課標(biāo)提倡的活用身邊的大眾化的、簡(jiǎn)單易得的、低成本的材料這一觀點(diǎn)是不相符的。事實(shí)上，我們教材上的實(shí)驗(yàn)材料大都源于生活，隨手可得，那為什么不去選擇后者呢？根據(jù)調(diào)查，很多教師認(rèn)為這涉及兩個(gè)方面的問題。第一，源于生活的第一手材料需要經(jīng)過費(fèi)時(shí)費(fèi)力的組裝才能用于課堂實(shí)驗(yàn)，而且比起直接購買的還是稍顯粗糙。第二，有時(shí)會(huì)影響實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。比如在研究壓縮空氣的彈性時(shí)，教材上是把兩個(gè)充了不同體積的空氣的長(zhǎng)條狀氣球用膠帶粘在吸管上，吸管內(nèi)再穿根細(xì)長(zhǎng)繩，拉直繩子，同時(shí)放開兩個(gè)氣球，觀察哪個(gè)氣球跑得遠(yuǎn)，由此來說明壓縮空氣的量越多，所含有的能量也越大。事實(shí)上，該實(shí)驗(yàn)具體操作時(shí)難度比較大，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也不夠準(zhǔn)確，所以很多老師寧可去買一些制作好的實(shí)驗(yàn)裝置。但其實(shí)，這個(gè)實(shí)驗(yàn)只要稍微改變一下思路，就可以看到明顯的對(duì)比效果。比如取兩個(gè)相同大小的籃球，一只充滿氣，另一只充一半氣，從同一高度同時(shí)自由下落，觀察、比較哪只反彈得更高，就可以說明同樣的科學(xué)原理了。所以，用活、用巧生活化的材料同樣可以滿足科學(xué)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性要求，而且對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的反思和改進(jìn)本身就是一個(gè)做中學(xué)、學(xué)中思的不斷改進(jìn)、不斷創(chuàng)新的過程，不僅其樂無窮，更是訓(xùn)練了學(xué)生和老師的動(dòng)手實(shí)踐能力。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容停留在感性層面，缺乏理性提升

《義務(wù)教育科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)行“真實(shí)”問題的學(xué)習(xí)，要以自然現(xiàn)象或社會(huì)生活中的有關(guān)科技問題為學(xué)習(xí)主題，讓學(xué)生在嘗試解決這些“真實(shí)”問題的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，形成科學(xué)技能和態(tài)度。然而，我們很多時(shí)候，因?yàn)闀r(shí)間或教學(xué)設(shè)計(jì)或?qū)W生原因，會(huì)有一種挫敗感：怎么上了這節(jié)課和沒上一樣的效果呢？學(xué)生知道的在上課前就知道了，想知道的下了課還是不知道，忙忙碌碌一節(jié)課，準(zhǔn)備那么多實(shí)驗(yàn)材料，分組實(shí)驗(yàn)熱熱鬧鬧，回答問題有聲有色，怎么感覺還是白忙活了呢。當(dāng)然，這種感覺在實(shí)驗(yàn)課、閱讀課上不多，但在科學(xué)方法和思維訓(xùn)練課上就多見了，這可能與該類課型的屬性有關(guān)，它并沒有外顯的操作性強(qiáng)的規(guī)范，更多的是通過表面的活動(dòng)去尋找內(nèi)在的方法和規(guī)律，不僅要求教師設(shè)計(jì)的連環(huán)活動(dòng)要有內(nèi)在系統(tǒng)性、層次性，而且在組織分組活動(dòng)的同時(shí)要指導(dǎo)學(xué)生分析、歸納、提升。

在實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性方面，我們還會(huì)發(fā)現(xiàn)一些誤區(qū)，如教師語言表達(dá)得不規(guī)范，隨意性大，缺乏對(duì)學(xué)生語言的有效指導(dǎo)；以現(xiàn)象的再現(xiàn)、觀察、描述和操作流程為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重心，缺乏對(duì)科學(xué)原理的了解；在一些對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，忽視對(duì)數(shù)據(jù)的分析。所有這些問題，可能源于老師覺得一旦涉及科學(xué)概念、原理、公式、數(shù)據(jù)就不再是小學(xué)科學(xué)，而是跨界到中學(xué)了，同時(shí)也擔(dān)心學(xué)生會(huì)因此失去興趣。而事實(shí)呢？比起“一切盡在掌握”的瀟灑，“一切皆有可能”的探索讓學(xué)生更有自我效能感，一個(gè)有自我效能感的人，又怎么會(huì)沒有興趣呢？

科學(xué)離不開實(shí)驗(yàn)。真實(shí)的具有科學(xué)性的實(shí)驗(yàn)是學(xué)科學(xué)、做科學(xué)的重要環(huán)節(jié)，是第一手資料的可靠來源，所以我們對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的選擇、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)語言的使用等各方面都要力求做到科學(xué)無誤，只有這樣，科學(xué)實(shí)驗(yàn)才能更科學(xué)。

參考文獻(xiàn)：

張紅霞.科學(xué)究竟是什么[M].北京：教育科學(xué)出版社，2009-12.

編輯 郭小琴