科学实验课教学五步曲

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科学实验课是科学课程实施的重要途径.如何提高科学实验课教学的效率是一个值得广大科学教师共同思考的问题.笔者认为,可以从课前准备、设计实验思路、科学的实验技能、体验实验过程、分析实验现象等五个维度来加此探讨.这五个维度也很好地组合成了科学实验课教学的五步曲.

第一步曲：课前准备——实验教学的前提

古人云：凡事预则立,不预则废.实验材料的准备显得尤为重要.科学学习中如果需要让学生进行实验操作,教师应在课前写好实验通知单,列出所需实验材料,思考应该提供或者让学生准备什么实验材料,才能达到预期的目标.如教学《用橡皮筋作动力》一课时,笔者为学生们准备了实验用小车和测量距离的皮尺,学生们自己准备了几根橡皮筋.课上笔者先利用教科书上的两个问题引导学生自主安装用橡皮筋驱动的小车,后引导学生进行猜测,并很快设计出实验方案：改变橡皮筋缠绕的圈数,观察小车行驶的距离.然而,实验的意外出现了,当圈数越来越多时,脆弱的橡皮筋接二连三地发生断裂,很多学生的实验无法继续,只能由教师通过演示进行探究.如果学生能意识到橡皮筋质量的重要性或教师事先检查到位,实验就能顺利地进行,学生也能自主探究出橡皮筋缠绕圈数与小车行驶距离的关系.

第二步曲：设计实验思路——实验教学的基础

在教学中,对于学生提出的问题,教师要鼓励学生独立设计实验来证明自己的想法,要求学生人人动手、动脑,想出各种不同的方法进行验证.但是,由于学生受知识和能力所限,考虑问题和制定方案时缺乏周密性和科学性,所以当学生对某个问题提出假设后,教师必须明确告诉学生要解决这个问题我们应该怎么做?实验中需要用到哪些材料?实验步骤是怎样的?这样做是否科学?还存在漏洞吗?让学生集思广益,在小组内形成一个可行的方案.学生汇报后,教师还得引导学生进一步完善其中的一个或几个实验方案,展开下一步教学.例如,教学《空气占据空间吗》一课,在学生提出问题后反问：“你能设计一个实验证明空气会占据空间吗?”学生在教师的鼓励下,纷纷提出自已的实验方案：“把杯子倒扣在水中,看一看杯中有没有水,没有水就说明空气能占据空间了”、“吹气球,气球变大了,能说明空气会占据空间”、“把注射器放入水中,如果水不能流进针筒中就证明空气会占据空间”等这样教师大胆放手让学生自已去思考、设计实验方案,再通过交流点拨完善实验方案,无形中有效地活跃学生的创造性思维,实验设计的能力也从本质上得到很大的提高.

第三步曲：科学的实验技能——实验教学的关键

科学的实验技能是进行科学活动必不可少的工具,如果失去了实验技能的应用,简单化地让学生进行所谓的自主型活动,尽管在形式上显得很生动,但我们必须承认它是一种盲目性的活动.因此,我们的教学要在教给学生科学的实验技能上下功夫,不仅要让学生学会实验的具体做法,还要让学生掌握一些基本的实验技能.为培养学生科学的实验技能,教师要给予适当的指导,发现错误,及时纠正,严格要求学生遵守实验操作规程,指导学生正确完成操作,确保实验的安全性,培养学生良好的实验技能.如在教学《分离食盐与水的方法》一课时,在示范操作的基础上,笔者请某位学生上台操作.在学生模仿操作酒精灯的过程中,笔者适时提醒学生容易出错的地方,及时讲解操作的原理,从而让学生对酒精灯的操作有了更深的认知：正因为酒精是容易挥发的液体,用完要用灯帽及时盖住；正因为外焰温度最高,所以要从酒精灯的旁边盖灯帽,以免烫伤；盖完酒精灯帽后,还要再盖一次,以避免以后使用时灯帽打不开.这样的认知,有利于学生获得科学的实验技能.

第四步曲：体验实验过程——实验教学的保证

实验能让学生真正亲身去经历和体验,像科学家那样去动手操作,去探究事物的本质.在实验教学过程中,引导学生进行动手操作的同时认真细致地观察实验现象,不仅要训练学生的细微、专致迅速等方面的观察能力,而且还应要求对这些现象进行科学分析和解释,尽可能自行得出结论.但是,在小学阶段,学生的自主探究是有界限的,还不能完全脱离于教师.在探究性学习过程中,教师的引导要适时、有效,教师要注意倾听和及时作出恰当的回应,但不能“越俎代疱”,更不要以“讲授探究”代替“亲历探究”.例如,教学《电磁铁的磁力》这一课,让学生通过动手操作,探究电磁铁的磁力.先让学生模仿教师制作一个电磁铁并去吸引铁钉,然后让学生数一数能吸引多少只铁钉,引导学生观察的同时记录下来,通过不同组别的统计情况,发现每组的电磁铁所吸引的铁钉数都不一样,这究竟是怎么一回事呢?同时引导学生积极地思考,电磁铁还能不能吸引更多的铁钉呢?通过学生不断地实验操作、观察、思考,最终发现多加电池的节数能使电磁铁产生更大的磁性,同时也找到了电池节数相同的情况下增加电磁铁线圈的匝数也能增加磁性.这种强烈的参与意识,使学生从感性认识的基础上向理性认识过渡,锻炼分析、推理和联想的能力,从而使学生掌握科学的思维方法,培养其思维能力.

第五步曲：分析实验现象——实验教学的升华

学生在自主探究时还伴随着思维的活动,只不过这种思维活动是隐性的、零碎的.如果能引导学生把这些思维活动通过语言表达出来,使之条理化,必将对学生科学理性思维的培养起到积极的作用.聪明的教师,永远都是参与者和引导者,他能在学生完成探究实验后,引导学生分析实验现象和相关数据,并在此基础上进行讨论交流,提炼出实验的结论.如教学《溶解的快与慢》一课,笔者让学生自由研究有哪些方法让食盐溶得快,然后组织学生汇报他们各自的实验情况,这时出现了各种不同的声音,一个同学汇报说：我们是用两个相同的杯子,一个倒入冷水,一个倒入热水,水的高度一样,然后放入相同的盐,发现热水溶得快；这时第二个同学马上说：不对,我们用两个相同的杯子,倒入相同的冷水,盐也相同,发现放入碾细的盐的这一杯溶得快；第三个同学马上又反驳了：他们都不对,我们在三个杯子放入相同的水,两杯是热水,一杯是冷水,盐都相同,往其中一杯热水里倒的是碾细的食盐,并不停地搅拌发现比其他两杯都溶得快等听着学生们的争论,笔者知道他们对“物质溶得快”的科学方法有了更深的理解,大大提高了实验教学的质量.

（责任编辑：张贤金）