層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，凸顯實驗教學的有效性

沈莉莉

實驗是科學教學中的重要組成部分，不僅可以激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的觀察能力、思維能力，還可以提升實驗探究的能力，進而達到培養(yǎng)學生關鍵能力的教學目的。規(guī)范的實驗操作，可以使學生養(yǎng)成良好的學習習慣，提高實驗成功率，更有助于學生進行實驗探究?？梢哉f實驗操作的規(guī)范與否、實驗教學的好壞，直接關系到學生對知識的理解和應用，關系到學生的探究能力，關系到學科核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

一、案例背景

“石蕊和酚酞試液的變色”實驗是七年級科學（牛津上海版）第八章中“常見酸堿指示劑”一課中的內容。主要涉及用膠頭滴管移取溶液、振蕩試管中溶液以及觀察并記錄實驗現(xiàn)象并予以歸納。溶液的移取和混合是基本的實驗技能，很多溶液之間的反應都是用此方法進行的。觀察和記錄實驗現(xiàn)象是科學探究中收集證據(jù)、處理信息的關鍵要素，也是進行歸納得出實驗結論的前提。落實這一實驗部分，不僅能使學生掌握這一實驗技能，還能為后續(xù)開展的“判斷溶液酸堿性”活動提供科學知識和實驗技能支持。

掌握實驗技能離不開教師的指導，還需要有足夠的時間讓學生自己動手實踐。但是學生對用膠頭滴管移取液體并使液體混合的實驗技能已經基本遺忘，對本實驗中的實驗步驟以及實驗現(xiàn)象的觀察歸納也存在一定困難。因此，就需要教師精心設計實驗教學的環(huán)節(jié)，從教師演示到學生實踐的這一過程中，演示要清晰，講解要到位，問題要有效，才能使學生的實驗操作更規(guī)范，提高實驗教學的有效性。

二、案例描述與分析

1.實驗1：石蕊試液的變色

“石蕊試液的變色”實驗共分成三個部分，分別是石蕊遇酸性溶液、中性溶液、堿性溶液的變色情況，主要采取的教學方式是演示，分別通過觀看教師課前錄制的微視頻、教師當堂演示和學生當堂演示開展。

①紫色石蕊試液遇酸性溶液的顏色變化

主要流程：觀察石蕊試液的顏色→觀看“紫色石蕊試液遇酸性溶液的顏色變化”實驗視頻，并觀察操作要點思考其原因→描述、記錄實驗現(xiàn)象→交流實驗操作要點及其原因

【分析】“紫色石蕊試液遇酸性溶液的顏色變化”實驗采用方式為教師課前演示并自制成微視頻，學生課中觀看的形式。微視頻能便于全體學生清晰地觀看到實驗步驟、實驗現(xiàn)象以及實驗操作要點。在之后的交流中明確：膠頭滴管豎直懸空于試管口的上方，不能碰到試管壁，以免沾染試劑;膠頭滴管使用完后返回滴瓶;振蕩時手腕用力等實驗操作中需要注意的事項，能使學生意識到規(guī)范實驗操作的重要性，為自己親自動手實驗奠定基礎。

②紫色石蕊試液遇中性溶液的顏色變化

主要流程：學生描述實驗步驟，教師演示操作→補充描述實驗操作要點→描述、記錄實驗現(xiàn)象

【分析】通過學生描述實驗步驟，明確實驗活動各要素的具體方法，教師的演示操作中再次明確實驗的操作要點，同時教師補充另一個常被忽視的操作要點：不要在滴瓶中擠壓膠頭排除空氣，這樣會在瓶中產生氣泡，使空氣與試劑接觸，造成試劑容易變質。這一補充使實驗操作要點更完善、更規(guī)范。

③紫色石蕊試液遇堿性溶液的顏色變化

主要流程：學生邊描述實驗步驟邊演示實驗→師生描述實驗現(xiàn)象→記錄實驗現(xiàn)象→其他學生點評該學生的實驗操作是否規(guī)范

【分析】在教師的兩次演示的基礎上，請學生代表進行演示，初步觀察學生是否了解實施實驗的具體做法，能否明確實驗操作的關鍵因素，最后點評實驗操作不僅是一種交流，也是對實驗操作進行總結、反思和修正。值得注意的是：紫色石蕊試液遇堿性溶液的顏色變化并不是非常明顯，需要通過比較觀察才能發(fā)現(xiàn)，因此教師需要指導學生將變色的石蕊試液與未變色的石蕊試液，在白紙的襯托下進行比較觀察，從而獲取更客觀的信息。

2.實驗2：酚酞試液的變色

在“石蕊試液的變色”實驗基礎上，開展學生實驗“酚酞試液的變色”，需要學生親自動手操作、觀察描述實驗現(xiàn)象、得出實驗結論。

主要流程：學生描述實驗步驟→教師補充酚酞試液的用量→學生小組實驗，教師巡視指導→描述、記錄實驗現(xiàn)象

【分析】在觀看、思考實驗步驟、實驗操作要點的基礎上，學生親自動手實驗。實驗前還是應該先明確實驗步驟，這其實是做計劃的一部分。之后小組合作完成該實驗，觀察、描述、記錄實驗現(xiàn)象，歸納實驗結論。在學生小組合作實驗的過程中，教師進行巡視指導，對不規(guī)范的實驗操作進行指導，對有困難的學生給予及時的幫助。

通過以上兩組實驗設計，一步步引導學生掌握“液體移取和混合”的實驗操作方法，獲取有說服力的證據(jù)（實驗現(xiàn)象），為后續(xù)探究溶液的酸堿性奠定知識基礎及實驗操作和實驗探究的技能。

三、案例的進一步啟示

初中科學是一門以實驗為基礎的學科，在教學中有特殊的地位，是培養(yǎng)學生觀察能力、動手操作能力及創(chuàng)造性思維能力的一個重要途徑。掌握規(guī)范的實驗技能有助于學生知識的掌握和能力、情感態(tài)度與價值觀的培養(yǎng)，有助于提高教學效率和實驗安全，有助于養(yǎng)成嚴謹?shù)目茖W意識。在“石蕊和酚酞試液的變色”實驗教學過程中，要使學生容易且規(guī)范地進行實驗，提高實驗的規(guī)范意識，就要關注教學環(huán)節(jié)的設計，層層遞進，環(huán)環(huán)相扣，在有限的時間內發(fā)揮最大的效果，使學生在實驗時更好地關注實驗操作要點，成功地實施實驗。

首先，實驗的設計要基于學生已有的實驗能力，不要把生活中的經驗與科學實驗技能混淆，這樣教學設計會高于學生的實際實驗能力。在科學實驗中“液體的移取和混合”有別于生活中的操作方法，不注意操作要點會造成污染試劑、實驗現(xiàn)象有偏差等錯誤。雖然學生在六年級第一章的“液體的移取和混合”中初步學習過用膠頭滴管移取液體并使液體混合的實驗技能，但在此后的科學學習中沒有再進行過類似的實驗技能訓練，大部分學生已經遺忘，因此本實驗中的操作要點需要重新認識。因此，在課前教師拍攝了微視頻，清晰展示實驗步驟和實驗操作要點，使學生對實驗方法有清晰的認識。

其次，實驗微視頻的制作與使用能有效提高學生實驗的規(guī)范性。實驗微視頻相對于教師在課堂上的演示和講解，它將文字、聲像元素融為一體，刺激學習者的多種感官并將實驗變得更清晰、形象、直觀，使學生對實驗操作要點更加明確，也能更好地激發(fā)學生的學習興趣和信心。

最后，要充分發(fā)揮教師的指導作用。教師的指導體現(xiàn)在規(guī)范演示：以身作則，嚴格執(zhí)行實驗規(guī)范，用清楚正確的肢體動作、姿勢來進行緩慢、準確、熟練、連貫的操作示范，同時要進行詳細的講解，讓學生在“看”與“聽”的雙重感官刺激下清楚每一個操作細節(jié)。教師的指導還體現(xiàn)在學生動手實驗時的巡視指導：當學生的實驗操作出現(xiàn)問題時教師要進行提醒，當學生的實驗操作碰到困難停滯不前時，教師可給予適當幫助。