一、通過預實驗分析實驗用時,讓實驗用時了然于胸
科學的實驗教學與其他學科教學相比,一個顯著的差別在于科學課堂是由一個個實驗構成的,而實驗用時常會受到多種因素影響而難以把握。如果以預實驗為依據,教師可以準確掌握各實驗環節的用時,合理安排實驗時間,讓學生在有限的教學時間內,有條不紊地進行各個實驗,保證教學任務的順利完成。
《用水測量時間》一課,用飲料瓶制作簡易水鐘的分組實驗,需要重復實驗以提高數據準確性,四種情況的滴漏實驗,每組做三次,再加上“古代水鐘的介紹”,差不多需要一節課的時間。如果按照教參的課時安排,把“實驗數據分析”、“水的流速分析”、“選用滴漏進行計時的原因”等討論擠進這一課時,那么時間就完全不夠了,要完成教學任務,只能采用“半賣半送”的形式,大多由教師“傳授”了事。這樣做,無疑違反了科學實驗教學的理念。因此,將本課劃分為兩個課時,第一課時重點進行滴漏實驗;第二課時重點分析滴漏實驗中獲得的數據,分析“水的流速”、“滴漏的好處”,從而再次分析并認識古人水鐘中的控制水流速度裝置的妙處,并結合《我的水鐘》,組織學生將所學知識運用在“我的水鐘”的制作,感受科學制作帶來的樂趣。這樣,所有的教學內容都能“從容不迫”地完成,學生學得也非常得扎實。
二、通過預實驗改進實驗材料,讓實驗探究別樣精彩
“工欲善其事,必先利其器”,合適的科學實驗材料是順利進行探究活動、提高實驗教學效果的必要條件和重要保證,經過預實驗的檢驗,教師或能找到最佳的實驗器材組合,或能進行原有器材的改進,或索性根據實驗要求自制實驗器材。
以《熱是怎樣傳遞的》一課為例,對“熱在金屬片中的傳遞”進行預實驗時,首先采用了在金屬片上涂蠟的方式,結果發現實驗效果不明顯,于是向同行請教,將蠟替換成了凡士林,實驗下來不禁感嘆,實驗效果好多了,反復試了幾次都很成功,通過凡士林的融化過程能清晰地認識到熱的傳遞。可是面對凡士林燃燒后難聞的味道以及帶來的清洗的困難,我又有些不甘心,心想著如果能夠找到不用涂抹、不用清洗而實驗效果卻一樣明顯的材料該有多好呢?回辦公室喝水時,我的魔法水杯讓我靈光一閃:加入熱水后,原本黑色的杯壁上隨著溫度的上升,逐漸變成了白色。這不就是我要的材料?于是百度了這種杯子的制造原理,原來奧秘就在于杯壁外的“熱敏涂料”。于是網購“變色杯”將其切分成幾塊,成為實驗用的“熱敏材料”。加熱后,金屬片上原本的黑色會隨熱的傳遞而擴散變成白色,待冷卻下來又恢復成了黑色。實驗效果明顯,操作卻更簡便,且能反復使用!如果事先在金屬片上印上圖案或文字,那么學生的興趣會更加濃厚。
三、通過預實驗預見教學意外,讓探究成果如期而至
教學意外是我們課堂中的“不速之客”,它同樣“埋伏”在我們的實驗探究中,很多時候因為它的出現使得我們一些驗證性實驗的實驗結果與理論結果不符,甚至“南轅北轍”,讓老師處于尷尬的境地。預實驗就能幫助我們預見這些教學意外,做到心中有數、解決有道,周密的防范措施保證學生的實驗探究獲得“預期”的效果。
《物體在水中是沉還是浮》一課中“胡蘿卜在水中是浮的,把蘿卜切成一半、四分之一、八分之一、更小,還會浮嗎?”這一探究活動。依照教材所示進行預實驗,一開始胡蘿卜是沉的,當被切得小到一定的程度時,竟然浮起來了!納悶之余拿起一整個胡蘿卜放入水中,胡蘿卜一頭浮一頭沉,將其切成小塊放入水中觀察,也是浮的;重新選了一個胡蘿卜繼續實驗,發現這個蘿卜不論大塊的還是小塊的,都是沉的。這一實驗結果會令每一個人傻眼,這種結果如何說明“同種材料的物體在水中的沉浮與其輕重、大小無關”的論點呢?于是仔細觀察各個胡蘿卜,發現胡蘿卜切面上各個部分疏密程度不同,用手壓,疏的地方手感較松,密的地方手感較實,用放大鏡觀察,切面上有的地方氣泡多,有的地方氣泡少。原來,不同的胡蘿卜密度不同,甚至同一個胡蘿卜各部分的密度也不一樣,所以它們的沉浮不一樣也就不足為奇了。為了避免在課堂上引起不必要的爭執,經過實驗,最后確定以蘋果代替胡蘿卜,課上學生的實驗開展順利。試想,假如沒有預實驗,學生拿著這些胡蘿卜進行實驗,那這節課就變成另一個探究主題了。
總之,做好預實驗是實驗教學順利有效的重要保證,教師只有通過課前充分的準備,反復的預實驗,才能保證實驗教學按時、優質完成,讓我們跟著預實驗這一先行者,在我們的實驗教學之路上走的更快、更穩、更遠!
【作者單位:張家港市東渡實驗學校 江蘇】