小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題及對(duì)策思考

胡雪佳

摘要：通過(guò)研究《聲音是怎樣產(chǎn)生的》一課教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的幾個(gè)問(wèn)題，并給出了相應(yīng)的改進(jìn)和解決方法，總結(jié)出了教師備課和上課時(shí)應(yīng)該注意的一些問(wèn)題，對(duì)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)探究有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)探究;聲音的產(chǎn)生;發(fā)聲特點(diǎn);音叉振動(dòng)

《聲音是怎樣產(chǎn)生的》是教科版小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第三單元第二節(jié)的內(nèi)容，是在學(xué)生初步感知聲音之后，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、比較、描述幾個(gè)物體在發(fā)聲和不發(fā)聲時(shí)的不同狀態(tài)，找出幾個(gè)物體發(fā)聲時(shí)的共同特點(diǎn)，得出“聲音由物體的振動(dòng)產(chǎn)生”的初步感性認(rèn)識(shí)。再通過(guò)觀察其他物體發(fā)聲時(shí)是否也在振動(dòng)，來(lái)驗(yàn)證假設(shè)，最終幫助學(xué)生建立“聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的”這一科學(xué)概念。本節(jié)課是本單元最重要的一節(jié)課，只有認(rèn)識(shí)了聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，才能研究聲音的高低、強(qiáng)弱變化，以及聲音的傳播等一系列有關(guān)聲音的問(wèn)題。因此，本節(jié)課關(guān)于“聲音是怎樣產(chǎn)生的”實(shí)驗(yàn)探究至關(guān)重要。在實(shí)驗(yàn)越來(lái)越重要的今天，實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程的好壞直接決定著本節(jié)課的成敗[1]。然而幾個(gè)課本上看似簡(jiǎn)單、好操作、易得出結(jié)論的實(shí)驗(yàn)，真正做起來(lái)發(fā)現(xiàn)存在一些問(wèn)題，有待改進(jìn)[2]。在改進(jìn)實(shí)驗(yàn)時(shí)，我們要做到實(shí)驗(yàn)材料易得，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象清晰明了，易于學(xué)生理解[3]。本文就這節(jié)課實(shí)驗(yàn)中遇到的一些問(wèn)題進(jìn)行了探究和思考，提出了改進(jìn)意見(jiàn)，有利于完善實(shí)驗(yàn)方案，從而幫助學(xué)生更好地從事實(shí)現(xiàn)象中得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

問(wèn)題一：對(duì)“鼓發(fā)聲和不發(fā)聲時(shí)，鼓面狀態(tài)的觀察和描述”的實(shí)驗(yàn)研究

課本上“使物體發(fā)出聲音”的三個(gè)小實(shí)驗(yàn)，意在引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)觀察、比較鼓面、鋼尺和橡皮筋在發(fā)聲和不發(fā)聲時(shí)的狀態(tài)，得出它們都在振動(dòng)這一共同特點(diǎn)。實(shí)際操作起來(lái)發(fā)現(xiàn)，輕輕敲擊鼓面，鼓面的振動(dòng)幅度太小、頻率太快，肉眼很難觀察到它的振動(dòng)。經(jīng)過(guò)多次嘗試，發(fā)現(xiàn)鼓面較大的牛皮鼓發(fā)聲時(shí)能較明顯地觀察到鼓面的振動(dòng)。但由于實(shí)驗(yàn)條件的限制，在學(xué)校很難找到這么大的鼓來(lái)敲擊，使實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到預(yù)期的效果。當(dāng)然，有不少教師采用“借助其他物體來(lái)觀察”的實(shí)驗(yàn)方法，在鼓面上撒些紙團(tuán)、綠豆、米粒等，敲擊后觀察到它們的跳動(dòng)來(lái)間接得出發(fā)聲的鼓在振動(dòng)這一科學(xué)概念。但受限于鼓的發(fā)聲特點(diǎn)，不管是紙團(tuán)、綠豆，還是米粒，敲擊鼓面后只能明顯地觀察到它們的一次跳動(dòng)，而課本上給出的振動(dòng)的概念為：一個(gè)物體在力的作用下，不斷重復(fù)地做往返運(yùn)動(dòng)，這種運(yùn)動(dòng)稱(chēng)為振動(dòng)。既然不能明顯地觀察到它們的多次跳動(dòng)，自然也不能得出發(fā)聲的鼓在做往返運(yùn)動(dòng)這一特點(diǎn)。

為了便于學(xué)生得出結(jié)論，嘗試著找其他發(fā)聲樂(lè)器來(lái)代替鼓，經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)銅镲的實(shí)驗(yàn)效果非常好。輕輕敲擊銅镲，就能很明顯地看到銅镲的振動(dòng)。但如是演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生坐在座位上卻也不容易觀察到。此時(shí)，只能借助其他物體來(lái)觀察，在銅镲上撒些紙團(tuán)后再敲擊，紙團(tuán)能連續(xù)跳起多次。這樣就能很好地得出發(fā)聲的銅镲在不斷重復(fù)地做往返運(yùn)動(dòng)這一特點(diǎn)。改用銅镲來(lái)演示此實(shí)驗(yàn)，教學(xué)效果能大大提高。

問(wèn)題二：對(duì)“振動(dòng)的音叉輕觸水面”的實(shí)驗(yàn)探究

“振動(dòng)的音叉輕觸水面”是小學(xué)科學(xué)里常做的一個(gè)用來(lái)驗(yàn)證“發(fā)聲的物體都在振動(dòng)嗎”的實(shí)驗(yàn)。用擊打過(guò)的音叉輕輕觸及水面，通過(guò)觀察水面的變化——水面蕩起漣漪、有水花濺起，來(lái)間接得出發(fā)聲的音叉在振動(dòng)這一結(jié)論。

然而這樣一個(gè)看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)在課堂上真的能順利完成嗎？從原理上分析，此實(shí)驗(yàn)成功的關(guān)鍵在于：1.在用擊打過(guò)的音叉觸及水面之前，水面是靜止的;2.橡膠棒擊打音叉的力度要控制好。那么這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)很好把控嗎？多次教學(xué)實(shí)踐后發(fā)現(xiàn)，課堂上的實(shí)際情況很難滿足這兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。

首先，在音叉觸及水面之前，水面必須是靜止的。這太理想化，現(xiàn)實(shí)中的課堂很難滿足這一點(diǎn)。若提前把盛有約2/3清水的水槽置于實(shí)驗(yàn)桌上，那么之前的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)均會(huì)引起桌面的振動(dòng)，從而導(dǎo)致水面的不斷晃動(dòng)。在課堂上較短的時(shí)間內(nèi)，也不足以讓水面完全平靜下來(lái)。這時(shí)候，若擊打音叉的力度適宜，還能觀察到水面上突起的漣漪、濺起的水花;若力度過(guò)小，很難觀察到瞬間蕩起的漣漪，甚至很難辨別引起水面波動(dòng)的到底是發(fā)聲的音叉還是之前實(shí)驗(yàn)活動(dòng)導(dǎo)致的水面波動(dòng)。

其次，擊打音叉的力度要控制好。執(zhí)教本課多次，發(fā)現(xiàn)這對(duì)四年級(jí)的學(xué)生來(lái)說(shuō)，也不容易做到。有力度過(guò)大的，導(dǎo)致水花飛濺，弄濕了桌面，甚至弄濕了學(xué)生的衣服;有力度過(guò)小的，導(dǎo)致音叉觸及水面時(shí)幾乎已停止振動(dòng)，觀察不到明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象;即使力度控制好的，也會(huì)出現(xiàn)水花濺濕桌面或衣服的情況。并且潮濕的音叉若不及時(shí)擦干，很容易生銹;被水花濺濕的桌面和地面還需清理。

一個(gè)看似簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)卻帶來(lái)這么多麻煩和困擾，何不換種方法試試呢？經(jīng)過(guò)多次研究，發(fā)現(xiàn)用細(xì)線懸掛著的乒乓球代替水，實(shí)驗(yàn)效果顯著，且容易得出結(jié)論。用擊打過(guò)的音叉慢慢靠近用細(xì)線懸掛著的靜止的乒乓球，可以明顯地觀察到乒乓球被彈起多次，從而得出發(fā)聲的音叉在振動(dòng)這一結(jié)論。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)便、易操作，且效果顯著，還避免了水花四濺帶來(lái)的困擾，何樂(lè)而不為呢？

以上幾個(gè)問(wèn)題是決定本節(jié)課成敗的關(guān)鍵點(diǎn)，若只是一味地照本宣科，沒(méi)有多次實(shí)踐并反思、改進(jìn)，很難達(dá)到理想中的教學(xué)效果?？此坪?jiǎn)單易行，實(shí)則不然。好的實(shí)驗(yàn)才能激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的興趣，好的實(shí)驗(yàn)記錄單才能更好地呈現(xiàn)實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象，有助于學(xué)生比較、歸納和總結(jié)。想要做好這些，教師必須在課前反復(fù)實(shí)驗(yàn)、精心設(shè)計(jì)，課后及時(shí)反思、完改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案，使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更明顯、實(shí)驗(yàn)記錄更清晰明了，有助于學(xué)生得出正確結(jié)論。

參考文獻(xiàn)

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