預(yù)設(shè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)讓探究更精彩

馬春華

科學(xué)探究既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，又是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。通過(guò)科學(xué)探究可以讓學(xué)生體驗(yàn)學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣，增長(zhǎng)科學(xué)探究能力，發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，獲得科學(xué)知識(shí)。小學(xué)科學(xué)探究許多是通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行的，而目前在小學(xué)科學(xué)教材中展示給教師與學(xué)生的基本上都是直接的實(shí)驗(yàn)操作圖示或過(guò)程，學(xué)生按部就班地進(jìn)行操作就可以了，缺乏必要的針對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)前的預(yù)設(shè)與鋪墊，學(xué)生只為做實(shí)驗(yàn)而做實(shí)驗(yàn)，這極不利于對(duì)學(xué)生科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。因此加強(qiáng)對(duì)學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)的預(yù)設(shè)，直接關(guān)系到學(xué)生探究活動(dòng)的成效及學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)與品質(zhì)的培養(yǎng)。在實(shí)際教學(xué)中，為了提高學(xué)生科學(xué)探究活動(dòng)效率，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)念A(yù)設(shè)與鋪墊，使得科學(xué)實(shí)驗(yàn)更貼近學(xué)生的實(shí)際，因材施教，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。下面筆者就以科教版小學(xué)科學(xué)教材為例談?wù)勛约旱膶?shí)踐。

一、預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)過(guò)渡，在理解中進(jìn)行科學(xué)探究

小學(xué)生受年齡、知識(shí)、經(jīng)驗(yàn)的影響，其科學(xué)思維能力是跳躍式，且以感性思維為主，因此我們?cè)诮M織學(xué)生開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)時(shí)，要注意設(shè)置必要實(shí)驗(yàn)過(guò)渡來(lái)引導(dǎo)學(xué)生、啟發(fā)學(xué)生。例如科教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第三單元第3課《用水測(cè)量時(shí)間》，教材設(shè)計(jì)了“同樣瓶子，同樣水量（300毫升水）流出和滴出i00毫升水所用的時(shí)間”探究活動(dòng)，讓學(xué)生明白流水或滴水可以模糊計(jì)時(shí)。但學(xué)生對(duì)于為什么要用流水計(jì)時(shí)到滴水計(jì)時(shí)不能理解。既由于水位的不同，水流速度在不斷變化，計(jì)時(shí)就相對(duì)不準(zhǔn)確了。為了讓學(xué)生了解由于水位的不同，水流速度在不斷變化，我設(shè)計(jì)了讓學(xué)生測(cè)量從250毫升水中流完i00毫升的水所需要的時(shí)間這一探究環(huán)節(jié)。待學(xué)生測(cè)量完后，我引導(dǎo)學(xué)生把測(cè)量數(shù)據(jù)與前面的數(shù)據(jù)（從300毫升水中流完100毫升的水需要的時(shí)間）進(jìn)行比較、分析，從而得出由于水位不同，流完相同量的水所用的時(shí)間是不一樣的。接著讓學(xué)生進(jìn)行思考：古人是怎樣解決這個(gè)問(wèn)題的。最后通過(guò)讓學(xué)生觀察古人制作的受水型水鐘，了解古人是怎樣保持水以固定的速度往下流，從而引發(fā)學(xué)生對(duì)古人的聰明才智表達(dá)由衷的贊嘆。接下來(lái)再來(lái)引導(dǎo)學(xué)生來(lái)探究“滴水計(jì)時(shí)”就水到渠成了。

二、預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)裝置，在操作中得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)

“工欲善其事，必先利其器”，可見(jiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成功與否，首先取決于實(shí)驗(yàn)器材的準(zhǔn)備情況，它是探究實(shí)驗(yàn)精彩和絕妙的前提與基礎(chǔ)。為了保證課堂教學(xué)的成功，對(duì)實(shí)驗(yàn)探究的材料要進(jìn)行預(yù)設(shè)。例如科教版小學(xué)科學(xué)五年級(jí)下冊(cè)第三單元第6課《擺的研究》，教材只要求學(xué)生在課堂上完成“擺的快慢與擺錘的輕重、擺繩的長(zhǎng)短的關(guān)系”，但對(duì)于“擺的快慢與擺幅的關(guān)系”沒(méi)有做要求，但在做前兩個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)，“擺幅”這個(gè)變量的控制是必須要解決的。我們知道對(duì)比試驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)一種實(shí)驗(yàn)類型，其特點(diǎn)是要嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)變量，即只能有一個(gè)實(shí)驗(yàn)條件不同，其余條件都必須相同。為了解決這個(gè)問(wèn)題，我設(shè)計(jì)了一個(gè)等腰梯形的PC板，并以其軸對(duì)稱線對(duì)準(zhǔn)擺線，固定在立柱上。這樣學(xué)生每次進(jìn)行操作，要求擺線都以梯形的兩邊為準(zhǔn)，從而避免了“擺幅”這一變量對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，同時(shí)這個(gè)等腰梯形的PC板也有利于學(xué)生在操作時(shí)對(duì)擺線要求與立柱平行也有了一個(gè)參照的平面，學(xué)生在玩擺時(shí)就不會(huì)讓擺碰著立柱而重新開(kāi)始，從而正確得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?？梢?jiàn)，教師在開(kāi)展科學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，有意識(shí)地對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行改裝，可以有效避免實(shí)驗(yàn)過(guò)程中其他因素對(duì)學(xué)生的干擾，從而保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)有序進(jìn)行和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的唯一性。

三、預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，在情境中理解科學(xué)原理

學(xué)生是科學(xué)探究活動(dòng)的主體，因此我們的探究活動(dòng)要充分預(yù)設(shè)學(xué)生的感知體驗(yàn)，在探究活動(dòng)前應(yīng)幫助學(xué)生建立起相應(yīng)的操作體驗(yàn)，這樣，學(xué)生才能順利完成科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

例如科教版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第三單元第2課《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課，為了讓學(xué)生理解“物體發(fā)聲必須具備對(duì)其用力且使其作來(lái)回（上下）運(yùn)動(dòng)兩個(gè)條件”，我在教學(xué)時(shí)預(yù)設(shè)了以下教學(xué)環(huán)節(jié)：

師（出示了一把吉他）：誰(shuí)來(lái)說(shuō)說(shuō)要使吉他發(fā)聲必須具備什么條件？

學(xué)生：要使吉他（琴弦）發(fā)出聲音必須要對(duì)琴弦用力，而且琴弦要運(yùn)動(dòng)起來(lái)。

師：你有辦法讓吉他發(fā)出聲音來(lái)嗎？你準(zhǔn)備怎么做？（指名一位學(xué)生上來(lái)?yè)軇?dòng)琴弦，并要求其他學(xué)生認(rèn)真地聽(tīng)，仔細(xì)地觀察，讓我們一起靜靜地來(lái)感受這個(gè)聲音的發(fā)生過(guò)程，琴弦有什么變化。）

交流：琴弦有什么變化？誰(shuí)能用動(dòng)作來(lái)描述琴弦的變化？（板書(shū)：琴弦來(lái)回運(yùn)動(dòng)）

小結(jié)板書(shū)：當(dāng)我們撥動(dòng)琴弦（也就是對(duì)琴弦用力），琴弦作來(lái)回運(yùn)動(dòng)，琴弦就會(huì)發(fā)出聲音來(lái)。

通過(guò)以上的預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)正確地實(shí)驗(yàn)研究隊(duì)鼓、鋼尺、橡皮筋的發(fā)聲現(xiàn)象，并得出聲音發(fā)生的科學(xué)原理。

四、預(yù)設(shè)實(shí)驗(yàn)對(duì)比，在推理中得出科學(xué)結(jié)論

在科學(xué)探究活動(dòng)中培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)推理與判斷能力是我們科學(xué)教師必須重視的內(nèi)容，因此我們必須在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中為學(xué)生預(yù)設(shè)進(jìn)行分析判斷的條件，讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)推理。例如科教版小學(xué)科學(xué)六年級(jí)上冊(cè)第三單元第1課《電和磁》。這課的教學(xué)重點(diǎn)是做通電直導(dǎo)線和通電線圈使指南針偏轉(zhuǎn)的實(shí)驗(yàn)，能夠通過(guò)分析建立解釋，體驗(yàn)科學(xué)史上發(fā)現(xiàn)電產(chǎn)生磁的過(guò)程。但學(xué)生對(duì)于是由電使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)（既由電產(chǎn)生磁）沒(méi)有感官認(rèn)識(shí)與直接體驗(yàn)，為了解決這個(gè)實(shí)驗(yàn)難點(diǎn)，在教學(xué)時(shí)我預(yù)設(shè)了這樣一個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)：課始，我出示一個(gè)旋轉(zhuǎn)式指南針，問(wèn)學(xué)生不碰指南針，有沒(méi)有辦法讓指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。學(xué)生說(shuō)到了磁鐵、鐵，我把預(yù)先準(zhǔn)備好的這兩樣物體慢慢接近磁針（不接觸），果然磁針發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。接著我用銅、木條、橡膠棒試試，小學(xué)生發(fā)現(xiàn)磁針沒(méi)有偏轉(zhuǎn)，從而得出磁鐵、鐵的物質(zhì)可以讓指南針（磁針）發(fā)生偏轉(zhuǎn)。接下來(lái)組織學(xué)生做電產(chǎn)生磁的實(shí)驗(yàn)。在學(xué)生發(fā)現(xiàn)指南針（磁針）偏轉(zhuǎn)，引導(dǎo)學(xué)生用排除法思考是什么原因指南針（磁針）偏轉(zhuǎn)？在這一教學(xué)環(huán)節(jié)我主要圍繞以下兩個(gè)問(wèn)題引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行分析、推理、判斷：一是電路中有磁鐵或鐵的物質(zhì)嗎？二是導(dǎo)線中的銅和橡膠皮能使指南針發(fā)生偏轉(zhuǎn)嗎？在學(xué)生發(fā)現(xiàn)以上條件都排除后，最后把注意力都集中到電流上，感悟到是電流通過(guò)導(dǎo)線才使得指南針（磁針）發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而得出“電產(chǎn)生磁”這一科學(xué)結(jié)論。

總之，在學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)中對(duì)實(shí)驗(yàn)細(xì)節(jié)進(jìn)行有效預(yù)設(shè)，既可以保證學(xué)生實(shí)驗(yàn)的有效進(jìn)行，又可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力，讓學(xué)生的探究活動(dòng)更加精彩。

【作者單位：蘇州吳江區(qū)北門(mén)小學(xué)江蘇】endprint