提高實驗教學(xué)有效性的三個節(jié)點

易明喜

實驗是科學(xué)研究的基本方法和手段，是小學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究的主要方式，注重實驗教學(xué)是小學(xué)科學(xué)課的顯著特點之一。實驗教學(xué)中，科學(xué)教師應(yīng)讓學(xué)生親歷一個個探究過程，讓他們自主得出科學(xué)結(jié)論，并從材料選擇、實驗指導(dǎo)、實驗交流幾方面入手，切實提升實驗教學(xué)的有效性。

實驗前材料需精心挑選

小學(xué)科學(xué)課離不開觀察與實驗，觀察與實驗又離不開有結(jié)構(gòu)的材料。如果教師選擇的材料有問題，容易引出過多的無關(guān)現(xiàn)象，就不利于學(xué)生的認(rèn)識，甚至誤導(dǎo)他們，影響他們實驗探究的有效性。

在一次公開課上，有位教師執(zhí)教“液體的熱脹冷縮”內(nèi)容。通常的實驗教學(xué)中，是采用圓底燒瓶來演示液體熱脹冷縮實驗，先在裝滿液體的圓底燒瓶口塞一個軟木塞，再鉆孔接上一根細(xì)的吸管。由于實驗室器材有限，該教師自己動手制作器材，用塑料瓶替代實驗室中的圓底燒瓶。

課堂上，學(xué)生經(jīng)過討論，提出理想中的實驗方案，教師順勢拿出這套改進(jìn)的裝置，在講完實驗注意事項后，學(xué)生領(lǐng)取器材，做起了水遇熱膨脹的實驗。在約5分鐘后，有了以下的對話交流：

師：往放置塑料瓶的容器里加入熱水后，你觀察到了哪些現(xiàn)象？

生：老師，我看見吸管里有水在上升。

生：水在吸管里快速上升，最后吸管不夠長，水都跑到外面來了。

生：我在實驗前，給吸管里的水位做了一個記號，倒入熱水后，水位上升了，我量了下，大約上升7厘米。

生：我們也提前做了記號的。在加入熱水后，我們發(fā)現(xiàn)水位先是下降，過了幾秒后，水位才開始上升，最后上升到比原先還高的位置。

（這時，班上有少部分同學(xué)在點頭，說明他們也有這個發(fā)現(xiàn)。）

師：大家都親眼看到了水位在上升，是水變多了嗎？你說說是什么原因呢？

生：水量沒有變化，是水受熱后體積發(fā)生膨脹，所以看見水位上升了。

師：很好?？磥恚鰺岷篌w積會發(fā)生膨脹。

在這個教學(xué)環(huán)節(jié)中，學(xué)生親眼看見了液體受熱后體積膨脹的現(xiàn)象。但是，仔細(xì)回想剛剛的師生對話，覺得還是有地方需要斟酌：第一，在學(xué)生提出觀察到水位先下降后上升的這個現(xiàn)象后，教師并沒有繼續(xù)追問；第二，這個現(xiàn)象是個例還是普遍存在？

從課堂觀察看，這個現(xiàn)象應(yīng)該是共性問題，因為全班三分之一的學(xué)生都觀察到這個現(xiàn)象的發(fā)生。按照常理，水遇熱后體積會發(fā)生膨脹，應(yīng)該一開始就會慢慢出現(xiàn)膨脹現(xiàn)象，而實際學(xué)生觀察到的卻是水位先下降。難道，水遇熱膨脹前先有個體積縮小的過程？這個問題顯然會困擾那些發(fā)現(xiàn)這個現(xiàn)象的學(xué)生。

課后，我們借用這位老師的實驗器材親自做實驗，現(xiàn)象很明顯：水位先下降，后上升。經(jīng)過認(rèn)真研究和分析，我們意識到是該裝置缺乏科學(xué)性。資料顯示，實驗用的塑料瓶材料是PET（聚對苯二甲酸乙二醇酯）。這類塑料只能耐熱至70 ℃，適合裝暖飲或凍飲，裝高溫液體或加熱則易變形。在實驗中，為了讓現(xiàn)象更明顯，該教師用的是高于70 ℃的熱水，于是就出現(xiàn)了塑料瓶遇熱后瞬間膨脹導(dǎo)致水位先下降的現(xiàn)象。接著水位會上升，一方面原因是，瓶內(nèi)的水遇熱開始了膨脹；另一個原因是，塑料瓶被熱水燙過之后，雖然瞬間出現(xiàn)了肉眼看不見的膨脹，但是隨即也會發(fā)生體積縮小的情形。

實驗教學(xué)能否成功、效果能否達(dá)到，不僅僅取決于實驗材料是否充足，還取決于實驗材料選擇是否科學(xué)，搭配是否精當(dāng)。

實驗中引導(dǎo)需收放有度

動態(tài)地了解學(xué)生，才能上好科學(xué)課。課堂上，教師要細(xì)心觀察學(xué)生在做什么，分析他們在想什么，預(yù)測他們會朝哪個方向進(jìn)展。教師掌握的信息越多，就越能適時地對學(xué)生進(jìn)行指引。因此，在學(xué)生實驗的過程中，教師應(yīng)該留心觀察學(xué)生的特殊表現(xiàn)，關(guān)注各個小組有意義的探究行為。

學(xué)生實驗時可能出現(xiàn)的問題很多，教師不能一味地放手，讓學(xué)生盲目地實驗，必要時教師應(yīng)該把學(xué)生“收”起來。比如，在實驗前告訴學(xué)生該實驗的目的、操作步驟和方法，讓他們把注意力集中到所要做的事上，促使他們深入細(xì)致地觀察、實驗，發(fā)現(xiàn)實驗背后的學(xué)問。在執(zhí)教“水中能溶解多少食鹽”內(nèi)容時，如果教師給學(xué)生提供實驗材料后，不加以引導(dǎo)，那么學(xué)生的實驗結(jié)果通常會是五花八門的，甚至?xí)霈F(xiàn)玻璃器皿損壞、胡亂放鹽等問題。

教師要意識到，如果學(xué)生沒有掌握相應(yīng)的技巧，也沒有相應(yīng)的知識儲備，就要把學(xué)生先“收”起來，共同探討實驗的目的、步驟、方法，讓實驗得到事半功倍的效果。

教師除了要注意對學(xué)生的“收”，同時也要注意有目的地“放”，該放手時一定要放手，給機(jī)會讓學(xué)生自己學(xué)著去做。在學(xué)習(xí)“聲音是怎樣產(chǎn)生的”內(nèi)容時，教師開始上課就可以“放”，讓學(xué)生想辦法制造各種各樣的聲音，并提醒他們?nèi)ビ^察聲音是怎么產(chǎn)生的。通過幾分鐘的放手，學(xué)生“玩”得很有趣，對“聲音是怎樣產(chǎn)生的”不斷產(chǎn)生疑問，從而對這堂課的學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。

實驗后交流宜層層深入

實驗操作之后展開集體討論時，學(xué)生常常各抒己見，也許是實驗結(jié)果的差異，也許是認(rèn)識角度的不同，交流中往往會產(chǎn)生矛盾。教師要善于發(fā)現(xiàn)其中的意義和價值，巧妙地挖掘提升，讓矛盾為實現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)服務(wù)。

小學(xué)生的思維容易浮于表面，深入思考的主動性不夠。如果教師任憑學(xué)生回答到哪里算哪里，在交流時一心盯著結(jié)論，會使匯報交流過于膚淺，極大地扼殺學(xué)生的思維積極性，使他們不能進(jìn)行理性思考分析，長此以往還可能導(dǎo)致學(xué)生形成揣摩教師答案的不良習(xí)慣。相反，如果教師能把握學(xué)生的特點，充分相信他們的潛在能力，多一些追問，抓住學(xué)生的一個個思維點，創(chuàng)設(shè)師生、生生互動的狀態(tài)，就能使交流層層深入，從現(xiàn)象表面深入科學(xué)本質(zhì)，使學(xué)生對科學(xué)的認(rèn)識從具體上升到抽象。

執(zhí)教“壓縮空氣”內(nèi)容時，學(xué)生回答：“手推活塞，活塞被推了進(jìn)去，空氣變少了?！贬槍W(xué)生的回答，教師立即反問：“空氣真的變少了，逃到外面去了嗎？”學(xué)生馬上意識到自己的表達(dá)出了問題。教師又趁機(jī)追問：“空氣為什么由30毫升變成了10毫升，這一現(xiàn)象說明了什么？”促使學(xué)生的思維進(jìn)一步趨向問題核心。學(xué)生經(jīng)過一番探討后認(rèn)為空氣沒有變少而是被壓縮了時，教師又問：“空氣到底能壓縮到多少呢？能不能壓縮到0毫升？”經(jīng)過教師的適時點撥，引起學(xué)生之間的深入討論，學(xué)生對壓縮空氣的理解層層遞進(jìn)，并最終將所觀察到的現(xiàn)象從感性認(rèn)識上升到理性認(rèn)識。假如教師一開始就置學(xué)生的思維點于不顧，以學(xué)生的回答為終點而不加以引導(dǎo)，學(xué)生的認(rèn)識就會始終停留在原有的水平而不能提高，對科學(xué)概念的理解就只能囫圇吞棗。

實驗教學(xué)是科學(xué)教學(xué)中的一個重要組成部分，它是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和多方面能力的有效手段。科學(xué)教師要想真正上好實驗課，就應(yīng)該引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)地操作，使探究活動有效、有序，切實促進(jìn)學(xué)生通過自行探究獲取科學(xué)知識，培養(yǎng)他們的實踐能力與創(chuàng)新精神。

湖北省棗陽市吳店鎮(zhèn)二中

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