實驗教學(xué)中的八個環(huán)節(jié)

◇袁俊瑩 王 欣（山東：青島市城陽區(qū)第二實驗小學(xué)）

一、提出問題

愛因斯坦說過：“一個問題的產(chǎn)生通常要比它的結(jié)論的得出更為重要。”提出問題是科學(xué)探究的起點。每堂實驗課，要圍繞課題，鼓勵學(xué)生提出自己想要研究的問題，同時引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會提問題，提有價值的問題。讓學(xué)生知道科學(xué)探究是為了解決與科學(xué)有關(guān)的問題而展開的一系列活動。

例如：執(zhí)教《金屬》一課，學(xué)生就提出許多有價值的問題。諸如：金屬是怎么來的？金屬為什么生銹？如何使金屬不生銹？金屬為什么有不同的顏色？鐵塊為什么沉入水中？空鐵盒為什么浮在水上？金屬有什么特點、性質(zhì)？金屬為什么導(dǎo)電、導(dǎo)熱？等等。

面對這些紛繁的問題，我們要教會學(xué)生選擇問題。這時我會告訴學(xué)生,結(jié)合實驗桌上現(xiàn)有的器材,通過自己探究能獲取答案的問題，就作為本節(jié)實驗課所研究的問題。這樣學(xué)生選擇金屬的性質(zhì)作為研究的問題，然后進(jìn)入下一環(huán)節(jié)——猜想。

二、做出假設(shè)

猜想是科學(xué)探究的程序之一，在科學(xué)探究活動中起著承上啟下的作用。它既是學(xué)生在探究之前對研究問題所進(jìn)行的一種科學(xué)預(yù)見性思考，又是制訂探究計劃、設(shè)計實驗方案的前提和根據(jù)，是學(xué)生選擇實驗方法和實驗材料的基礎(chǔ)，可以為收集信息，分析、處理和解釋信息提供一個大致的框架?？茖W(xué)探究的結(jié)論也是圍繞猜想得出的，探究報告最終需要對猜想是否得到驗證做出明確的結(jié)論。猜測要重事實，講依據(jù)。

（一）從生活的現(xiàn)象中去猜想

案例：《認(rèn)識光》一課重點研究光的傳播路線。學(xué)生可以根據(jù)影子、投影等生活現(xiàn)象，猜測光可能是沿直線傳播的。

（二）由事物呈現(xiàn)的信息去猜想

案例：指導(dǎo)學(xué)生對“小水輪轉(zhuǎn)得快慢與什么有關(guān)”的問題進(jìn)行猜想是本節(jié)課的難點。為突破這一難點，可以分兩步進(jìn)行：首先，指導(dǎo)學(xué)生對小水輪轉(zhuǎn)得快慢與什么有關(guān)的問題進(jìn)行猜想。該環(huán)節(jié)可以引導(dǎo)學(xué)生從小水輪的結(jié)構(gòu)上進(jìn)行猜想。一般情況下，只要教師指導(dǎo)到位，學(xué)生會猜想到小水輪能夠轉(zhuǎn)起來與水流的大小、水流的高低、葉片多少、葉片的角度、葉片的大小、水流與葉片上的著落點有關(guān)。其次，在猜想的基礎(chǔ)上，要指導(dǎo)學(xué)生做出這樣的假設(shè)：水流量大轉(zhuǎn)得快，水流量小轉(zhuǎn)得慢；水流速度快轉(zhuǎn)得快，水流速度慢轉(zhuǎn)得慢；水位高轉(zhuǎn)得快，水位低轉(zhuǎn)得慢；葉片多轉(zhuǎn)得快，葉片少轉(zhuǎn)得慢；葉片與軸垂直轉(zhuǎn)得快，葉片與軸不垂直轉(zhuǎn)得慢；葉片大轉(zhuǎn)得快，葉片小轉(zhuǎn)得慢；水流落在葉片的頂端轉(zhuǎn)得快，水流越接近軸轉(zhuǎn)得越慢。

（三）根據(jù)已有的生活經(jīng)驗來猜想

執(zhí)教《饅頭發(fā)霉了》一課時，學(xué)生猜測“在什么樣的條件下饅頭才會發(fā)霉”這一問題，就是根據(jù)自己的生活經(jīng)驗進(jìn)行的。天熱食物會發(fā)霉，所以要把饅頭放冰箱里；買的面包可以存放很長時間，里面的防腐劑可以抑制饅頭發(fā)霉……

（四）從學(xué)過的相關(guān)知識中猜想

《食鹽和水泥》這一課研究的問題是：“溶解的食鹽還能再看到嗎？”學(xué)生在海洋教育中學(xué)到過海水中可以提取鹽，所以針對這一問題，他們做出了大膽的假設(shè)：鹽水通過加熱蒸發(fā)可以把鹽提取出來。

總之，這一環(huán)節(jié)要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會思考，合理地去猜想。

三、制訂計劃

這是科學(xué)探究的核心環(huán)節(jié)。其中實驗方案的設(shè)計是科學(xué)實驗成功的關(guān)鍵一步，讓學(xué)生學(xué)會探究問題的方法高于知識的傳授。因為科學(xué)教育的目的就是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法，努力發(fā)展學(xué)生解決問題的能力。因此，我們要根據(jù)學(xué)生的需求和實際情況進(jìn)行調(diào)整，對教材進(jìn)行充實，創(chuàng)造性地使用教材。

如：《充氣玩具里的科學(xué)》一課中，通過玩幾種不同的球得出“壓縮空氣有彈性”這一結(jié)論。為了讓學(xué)生對這個結(jié)論理解得更加深刻，我又讓學(xué)生利用注射器和橡皮設(shè)計實驗，進(jìn)一步證明這一結(jié)論。這也要求教師上每堂實驗課時，除了書本上提供的方案外，要多補充設(shè)計幾套實驗方案，并事先演示一遍，以調(diào)整完善實驗方案。

四、搜集證據(jù)

充足的實驗器材是開展多種實驗的物質(zhì)基礎(chǔ)。目前學(xué)校的實驗器材缺乏且與教材不配套，靠現(xiàn)有器材不能滿足實驗需求，這就需要教師充分發(fā)動學(xué)生的力量，搜集利用生活中的廢舊物品，“瓶瓶罐罐做實驗”。分好組，組長負(fù)責(zé)調(diào)控。這樣每個組就有一套完整的實驗器材，而每個學(xué)生只需帶一兩樣就可以了。教師也要熟知教材，布置準(zhǔn)備材料時要講清楚。如：《植物的根》一課，最好把不同類型的植物根洗凈后帶來，像香菜根、大蔥根、胡蘿卜等等，若說不明白，學(xué)生可能從路邊隨便拔棵野草就帶來了，導(dǎo)致填寫實驗記錄時植物名稱都不知道。再如：《鐵釘生銹了》一課中，需要把鐵釘放入不同的液體中觀察。由于這是對比實驗，所以鐵釘必須是完全一樣的。若布置任務(wù)時說不清楚的話，學(xué)生可能會拿來各種各樣的鐵釘，這樣也會影響實驗效果?！端兿塘恕芬徽n中，需要大量的實驗易耗品，實驗室也許配備不足，布置給學(xué)生之后可大大減輕教師的負(fù)擔(dān)，而學(xué)生的熱情高漲，整節(jié)課都很興奮，很投入。教師也要勤于動腦動手搜集、制作實驗器材。例如：《充氣玩具里的科學(xué)》一課“玩氣球”的這個活動，用鐵絲制作圓環(huán)太沉，實驗效果不是很好，于是我就用綁書的塑料繩改造了一下，效果明顯。

所以我們教師應(yīng)該做一個有心人，平時多搜集一些材料，一些東西看似廢品，卻可能是科學(xué)實驗必不可少的材料。

五、處理信息

在學(xué)生動手實驗前，教師應(yīng)該向?qū)W生講清實驗要求和注意事項,以免實驗中浪費時間。例如：《小掛鉤》一課中，教師給學(xué)生準(zhǔn)備了鉗子、剪刀、熱熔膠等工具，讓學(xué)生根據(jù)自己的設(shè)計，有目的地選擇工具進(jìn)行小掛鉤的制作。制作前給出幾個溫馨小提示。

——小組合作進(jìn)行制作，要注意材料的選擇（一定是用一種或最多兩種材料進(jìn)行制作），同時要小組內(nèi)成員相互配合。如果需要教師幫助，可以舉手示意。

——我們在使用材料和工具時一定要注意安全，不要劃傷皮膚和眼睛。如果意外受傷，一定及時告知教師，教師給大家準(zhǔn)備了急救包。

——在規(guī)定時間內(nèi)制作完成的學(xué)生可以用自己的衣服提前進(jìn)行質(zhì)量檢測，并及時修改。

有了這樣具體的要求，相信學(xué)生會成功地完成任務(wù)。

另外，涉及燃燒或是加熱的實驗時，一定要強調(diào)安全。例如：《蒸發(fā)》一課有一個實驗，探究影響蒸發(fā)快慢的因素，需要用到實驗器材酒精燈。這時的安全提示就顯得尤為重要了：1.小組內(nèi)成員要注意分工合作；2.為了實驗現(xiàn)象明顯，兩張鐵片上的水不要滴太多，水量要相同；3.用火柴點燃酒精燈，用酒精燈的外焰加熱，眼睛要離水盡量遠(yuǎn)一些，用吹風(fēng)機時注意用電安全；4.火柴用完熄滅后放在廢物盒里，加熱后的鐵片要用試管夾夾起；5.實驗結(jié)束后，用燈帽把酒精燈蓋滅，千萬別用嘴吹，把器材放回塑料盒內(nèi)收納起來；6.認(rèn)真觀察并做好記錄，探究實驗結(jié)論。

相信學(xué)生在仔細(xì)閱讀了實驗注意事項和要求之后，再來動手做試驗就會達(dá)到事半功倍的效果，而且小組成員齊心協(xié)力，實驗的成功率也會大大提高。

六、得出結(jié)論

每次實驗一定要小組成員分工合作共同完成?？茖W(xué)實驗教學(xué)倡導(dǎo)合作性學(xué)習(xí)方式。由于學(xué)生在知識、心理、能力等方面存在一定差異，要合理搭配小組成員，讓動手實驗?zāi)芰姷膶W(xué)生去帶動幫助實驗?zāi)芰ο鄬^弱的學(xué)生共同提高。各小組組長負(fù)全責(zé)，成員要分工明確，要有材料員、操作員、記錄員、監(jiān)督員、匯報員等。在實驗時往往存在以下情況：有的學(xué)生只顧自己做自己的，不與他人合作；有的學(xué)生袖手旁觀；有的學(xué)生老是在那里重復(fù)做一個實驗；有的小組只顧做實驗而忘記填寫實驗報告；等。這就要求教師及時正確引導(dǎo)，以求在有限時間內(nèi)做更多的實驗，提高課堂效率。

學(xué)生自主實驗探究是實驗課的核心環(huán)節(jié)，要留給學(xué)生充足的實驗時間和空間，一般在20 分鐘左右，保證學(xué)生動手操作，在實驗的過程中獲取結(jié)論。

七、表達(dá)交流

匯報交流要講究匯報的順序和方法。我一般采用以一個小組匯報為主、其他小組補充的方式，避免了相同情況的重復(fù)匯報。匯報內(nèi)容包括：實驗名稱、實驗儀器材料、實驗過程及現(xiàn)象、實驗結(jié)論。也可讓學(xué)生上臺邊演示邊匯報，這樣的匯報方法更直觀。教師要重點指導(dǎo)學(xué)生用準(zhǔn)確簡潔的語言去表述，如：儀器的名稱、材料的數(shù)量、實驗步驟的先后順序、每一步驟的現(xiàn)象及其變化，都要說清楚。在指導(dǎo)學(xué)生學(xué)會匯報的同時，還要教給學(xué)生學(xué)會傾聽匯報，對他人的匯報及時評價、補充完善。其中生生評價、師生評價是必不可少的。這一環(huán)節(jié)要求把實驗中的新發(fā)現(xiàn)及疑問提出來共同探討。教師也適時對知識加以延伸，以使學(xué)生獲取更多知識。

八、反思評價

這一環(huán)節(jié)是讓學(xué)生把自己通過自主探究獲取的知識應(yīng)用于解決實際問題的實踐過程，以實現(xiàn)“努力去發(fā)展學(xué)生解決問題的能力”這一科學(xué)教育的目的。這些實際問題要靠教師去動腦設(shè)計。如：《使沉在水里的物體浮起來》一節(jié)課的拓展活動可設(shè)計為：“人在死海中為什么不會沉下去？”學(xué)生由在水中加鹽使雞蛋或土豆浮起來的實驗，經(jīng)過逆向思維會找到答案。學(xué)習(xí)了“毛細(xì)現(xiàn)象”后讓學(xué)生回答：“假山上的植物生長需要的水分是如何爬上去的？”學(xué)習(xí)了“會噴射的水”后設(shè)計以下問題：大壩堤為何下寬上窄？學(xué)生用學(xué)過的“水的壓力與深度有關(guān)，水越深壓力越大”來解決這一問題就很容易。

同時，要注意安全教育，預(yù)防意外發(fā)生?？茖W(xué)實驗存在一些安全隱患，預(yù)防安全事故的發(fā)生是科學(xué)教師的職責(zé)。教師要引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識實驗安全的重要性。實驗課前可以制定相應(yīng)的安全制度，要求學(xué)生做到實驗課時不隨意走動、不大聲吵鬧、實驗器材不隨意移動、實驗材料嚴(yán)禁食用、在實驗中發(fā)生意外應(yīng)立即報告教師處理等。例如：在教學(xué)《給冷水加熱》一課時，學(xué)生做實驗研究給冷水加熱有什么現(xiàn)象發(fā)生，要用到開水、酒精燈、試管等器材，教師要及時引導(dǎo)學(xué)生注意安全，防止受傷或傷到他人。通過安全教育，培養(yǎng)學(xué)生的安全意識。

上好實驗探究課是有一定難度的，需要教師精心準(zhǔn)備，不斷地去研究，更需要教師課后去深入反思。只有把理論實踐于課堂，課余反思后再將理論實踐于課堂，使理論與實踐不斷結(jié)合，實驗課才會越上越好。