實驗教學(xué)必須做到規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)

霍翠萍

當(dāng)今世界，科學(xué)發(fā)現(xiàn)與技術(shù)創(chuàng)新不斷涌現(xiàn)。飛天事業(yè)、人造衛(wèi)星、智能機(jī)器人、智能網(wǎng)絡(luò)、醫(yī)學(xué)技術(shù)等等，這些突飛猛進(jìn)、迅速蓬勃起來的科學(xué)技術(shù)改變了世界，促進(jìn)了社會的發(fā)展。科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展對每一位公民的科學(xué)素養(yǎng)提出了新的要求。

《義務(wù)教育小學(xué)科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)》明確指出：小學(xué)科學(xué)課程是一門實踐性課程，探究活動是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要方式。而實驗教學(xué)是小學(xué)科學(xué)探究活動的一個重要組成部分，科學(xué)教師必須重視實驗教學(xué)。

一、實驗教學(xué)的價值

（一）實驗是科學(xué)形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是檢驗科學(xué)知識的重要手段

古往今來，科學(xué)家無數(shù)的科學(xué)結(jié)論都建立在實驗的基礎(chǔ)上。愛迪生試驗了1600余種材料，經(jīng)歷數(shù)萬次的實驗，才發(fā)現(xiàn)制作燈絲的最佳材料;馬德堡半球?qū)嶒炞C明了大氣壓的存在;牛頓棱鏡分解光的實驗肯定了光是由七種顏色組成的……

實驗是科學(xué)形成和發(fā)展的基礎(chǔ)，也是檢驗科學(xué)知識的重要手段。四年級科學(xué)《擺》一課，學(xué)生猜測擺的快慢可能與擺錘輕重有關(guān)，可能與擺角大小有關(guān)，可能與擺線長短有關(guān)。究竟是否有關(guān)？我們通過實驗加以驗證。如果沒有這組控制變量實驗，學(xué)生就無法得出“擺的快慢只與擺線長短有關(guān)”的科學(xué)結(jié)論。

（二）實驗教學(xué)是提升學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑

一個科學(xué)實驗不僅僅是做做而已，其過程需要學(xué)生多方面的能力。實驗材料豐富，過程刺激、具有挑戰(zhàn)性，激發(fā)了學(xué)生的探究興趣和探究欲望;觀察現(xiàn)象提出感興趣的、有價值的研究問題，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識;根據(jù)生活經(jīng)驗大膽猜測，培養(yǎng)學(xué)生有理有據(jù)猜測的意識;如何實驗，需要規(guī)劃、設(shè)計，培養(yǎng)了學(xué)生的規(guī)劃意識;準(zhǔn)備器材、有序操作、認(rèn)真觀察、記錄現(xiàn)象、分析原因、小組合作、同伴交流，多感官參與，動手又動腦，學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析能力、思維能力、合作能力、表達(dá)能力均得到了提升……由此可見，在科學(xué)實驗中，學(xué)生像科學(xué)家一樣經(jīng)歷科學(xué)探究的全過程，其科學(xué)素養(yǎng)得到全面的培養(yǎng)與提升。

（三）實驗教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的最佳途徑

著名教育學(xué)家陶行知說過：“發(fā)明千千萬，起點是一問?！辟|(zhì)疑是創(chuàng)新的起點，許多重大的發(fā)明都是在質(zhì)疑的前提下，通過創(chuàng)新思維最終實現(xiàn)的?？茖W(xué)實驗，多種猜測，種種質(zhì)疑，在實驗過程中，學(xué)生不斷提出新的問題，不斷有新的想法，不斷改進(jìn)自己的想法，這就是他們將來創(chuàng)新的基礎(chǔ)。三年級學(xué)習(xí)《彈簧里的學(xué)問》一課，為使雞蛋從高處落下不摔碎，學(xué)生有各種奇思妙想：降落傘式、海綿包裝式、彈簧式等等。在驗證時，發(fā)現(xiàn)問題及時調(diào)整：降落傘傘面越大越好;海綿包裝外面有個棱狀框架可以不讓雞蛋直接接觸地面，起保護(hù)作用;彈簧式要在雞蛋周圍裝滿彈簧才能保證不論哪面著地都有彈簧……設(shè)計越來越完善，思路越來越開闊。盡管有的想法并不能成功，卻點燃了學(xué)生創(chuàng)新的火花。而這些想法最終能否像希望的一樣達(dá)到預(yù)期目的，則必須經(jīng)過反復(fù)的實驗驗證。

達(dá)·芬奇曾說：實驗是科學(xué)知識的來源，智慧是科學(xué)實驗的女兒。由此足見實驗教學(xué)的價值。

二、實驗教學(xué)必須做到規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)

真正的科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，實驗教學(xué)更是如此。我們實驗的目的是要看到想要看到的內(nèi)容，是為了證明內(nèi)心深處的結(jié)論。而這個證明過程是要排除各種因素影響的，因而科學(xué)實驗必須做到規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)。

（一）規(guī)范是科學(xué)實驗教學(xué)的基本要求

實驗不規(guī)范，往往會給實驗造成諸多干擾，使實驗操作效果不明顯，甚至以失敗告終。沒有規(guī)矩不成方圓，開展科學(xué)實驗教學(xué)，我們得先給學(xué)生立規(guī)矩。

1.規(guī)范課堂秩序

很多老師反映，在科學(xué)課堂上只要一動手操作，學(xué)生就格外興奮，就不好控制，課堂秩序就不好管理，實驗操作也達(dá)不到預(yù)期的效果，更擔(dān)心操作中的安全問題。因此，規(guī)范課堂秩序是做好實驗教學(xué)的保證。在教室里安靜等待;帶好學(xué)習(xí)用品，快靜齊站隊到實驗室;有序坐好，雙手疊放不亂動實驗器材;實驗時規(guī)范操作，不爭不搶。每一節(jié)實驗課都要反復(fù)強化訓(xùn)練，形成常態(tài)。同時，借助視頻讓學(xué)生知道科學(xué)家進(jìn)行實驗時是安靜的、全神貫注的，只有這樣實驗成功的概率才大，這是科學(xué)家必備的品質(zhì)，從而培養(yǎng)規(guī)范的課堂秩序，形成全班學(xué)生有序上科學(xué)課的良好氛圍。

2.規(guī)范材料準(zhǔn)備

實驗，是借助儀器的間接觀察。課前準(zhǔn)備充足的實驗材料是真正落實實驗教學(xué)的前提。具有結(jié)構(gòu)性的實驗材料可以保證實驗的效果和學(xué)生認(rèn)知水平的不斷提升。

在教學(xué)三年級《彈簧里的學(xué)問》一課時，為讓學(xué)生充分認(rèn)識物體的彈性，準(zhǔn)備了學(xué)生熟悉的彈簧、海綿、塑料尺、皮筋、橡皮、鋼鋸條等材料，讓學(xué)生在拉一拉、壓一壓、彎一彎、捏一捏的過程中，充分感知這些物體受到外力后形狀發(fā)生改變，去除外力后恢復(fù)原來的形狀，這就是物體的彈性。接著借助開關(guān)門的長拉簧來感受物體形狀發(fā)生改變時產(chǎn)生的彈力，最后借助硬幣游戲感受微小形變，明確任何物體都有彈性，只是彈性大小不同而已。富有結(jié)構(gòu)性的材料將學(xué)生的認(rèn)知逐漸完善提升。

3.規(guī)范儀器操作

科學(xué)實驗的儀器操作有其操作方法，規(guī)范儀器操作才能有效避免實驗誤差，得出準(zhǔn)確的實驗結(jié)論。如，讀取量筒數(shù)據(jù)時，眼睛要與凹液面最低處保持水平;用托盤天平稱量物品時，必須先調(diào)節(jié)天平平衡;用嘴吹滅酒精燈會有安全隱患;溫度計、測力計、膠頭滴管等使用要規(guī)范。正確規(guī)范使用科學(xué)儀器是學(xué)生必備的科學(xué)素養(yǎng)。

4.規(guī)范小組活動

分工合作是學(xué)生必備能力之一。小組是科學(xué)實驗的基本單位，一般是同桌兩人為一組或前后四人為一組。兩人組活動時比較容易管理，四人組活動作為基本方式活動時，需要注意，為四個學(xué)生編好1，2，3，4序號，并基本固定。多個實驗可以指定不同編號的組員完成，這樣機(jī)會均等，避免學(xué)生爭先恐后，也避免個別學(xué)生做永遠(yuǎn)的旁觀者。經(jīng)過幾次課堂觀察，推薦各小組的組長，負(fù)責(zé)小組的管理。

小組活動遵循獨立思考、小組交流、全班匯報的過程，使學(xué)生能有個人見解，小組交流時才能有話可說。如此一來，學(xué)生在實驗中思考，在思考中交流碰撞，才能激出智慧的火花。

明確小組實驗的基本要求：安靜（保持安靜，交流只要本小組成員聽到即可）、有序（做到一聽：聽老師的要求，明確要研究什么，怎么研究;二看：檢查器材是否齊全完整;三操作：按照實驗要求，設(shè)計好實驗步驟，有序操作;四整理：操作完畢放回原處，整理桌面）。

小組活動只有規(guī)范有序才能保證合作的高效。

（二）嚴(yán)謹(jǐn)是科學(xué)實驗教學(xué)必備的態(tài)度

嚴(yán)謹(jǐn)求實的科學(xué)態(tài)度是進(jìn)行科學(xué)探究的基礎(chǔ)?？茖W(xué)實驗有的現(xiàn)象稍縱即逝;有的數(shù)據(jù)直接影響實驗結(jié)論;有的操作順序不同直接導(dǎo)致實驗結(jié)果的不同;有的實驗需要反復(fù)多次才能得出準(zhǔn)確結(jié)論。這都需要學(xué)生在做科學(xué)實驗時必須有科學(xué)、嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的態(tài)度。嚴(yán)謹(jǐn)求實、精益求精也是學(xué)生走上社會必備的優(yōu)秀品質(zhì)。

1.實驗?zāi)康囊獓?yán)謹(jǐn)明確

小學(xué)生“玩”的興趣占據(jù)主導(dǎo)地位。好玩可以激發(fā)學(xué)生的興趣，但實驗教學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?guī)范的，是帶有一定研究目的的。因此在開展實驗教學(xué)時，必須明確實驗的目的，讓他們有目的地“玩”、有序地“玩”。在做“誰在水中溶解得多”實驗時，有的學(xué)生不明確要求，盲目地往燒杯里加入食鹽和小蘇打，爭著攪拌，看似熱鬧，但是最后竟不清楚實驗要研究什么，又如何知道食鹽和小蘇打誰在水里溶解得多呢？這樣的探究實驗就是無效的。

因此學(xué)生需要明確科學(xué)實驗不是“玩”，是根據(jù)研究的問題，有步驟地操作，觀察實驗現(xiàn)象得出準(zhǔn)確結(jié)論，從而加深對實驗探究目的性、嚴(yán)謹(jǐn)性的理解。

2.探究過程要嚴(yán)謹(jǐn)有序

一次完整的探究活動經(jīng)歷“提出問題—大膽猜測—設(shè)計實驗—實驗驗證—得出結(jié)論—推廣應(yīng)用”六個環(huán)節(jié)，我們的科學(xué)課也基本按照這樣的六步走。實驗前必須讓學(xué)生研究設(shè)計實驗，明確：做什么實驗——讓學(xué)生明確實驗的內(nèi)容和實驗的目的;用什么實驗——讓學(xué)生明白實驗需要用什么器材或材料;怎樣做實驗——學(xué)生設(shè)計實驗，教師引導(dǎo)學(xué)生明確實驗方法和步驟;怎樣觀察實驗現(xiàn)象——在實驗中學(xué)習(xí)正確的觀察方法，要讓學(xué)生明白觀察的對象或內(nèi)容。為了讓學(xué)生明確實驗的具體步驟，每個實驗教師都要提前做，觀察現(xiàn)象，了解實驗的重難點，從而在教學(xué)中有的放矢。

3.語言表達(dá)要嚴(yán)謹(jǐn)準(zhǔn)確

語言是思維的外殼?？茖W(xué)實驗在學(xué)生動手操作后需要用語言來描述現(xiàn)象，得出結(jié)論?？茖W(xué)課堂上的語言表達(dá)是一個循序漸進(jìn)的過程，是在教師指導(dǎo)下由學(xué)生的本體語言逐漸過渡到科學(xué)化語言的過程。在教學(xué)《彈簧里的學(xué)問》時，學(xué)生操作彈簧、拉簧、海綿、皮筋等之后，會用自己的語言說：用力拉彈簧，彈簧變長了;不用力，彈簧變短了。教師適時引導(dǎo)：是比彈簧原來的長度變短了嗎？學(xué)生明確是和原來一樣長。教師規(guī)范語言：我們可以說，又恢復(fù)到原來的長度。從而使學(xué)生的語言更加準(zhǔn)確嚴(yán)謹(jǐn)。

三、結(jié)語

有科學(xué)素養(yǎng)就意味著一個人對日常所經(jīng)歷的各種事物能夠提出、能夠發(fā)現(xiàn)、能夠回答因好奇心而引發(fā)出來的一些問題。實驗是解決這些問題的重要途徑。科學(xué)實驗中洋溢在學(xué)生臉上的笑容告訴我們，他們喜歡科學(xué);學(xué)生規(guī)范嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮鞲嬖V我們，他們在成長。