紙上得來終覺淺,絕知此事要躬行

徐惠敏

摘 要：當前教學中，“程式化實驗”屢見不鮮。這種僅僅為知識目標達成服務，忽視能力，過程與方法，情感、態度與價值觀的實驗形式，使得實驗本身應有的“三維整體目標”載體功能缺失，其必然結果就是弱化學生的思維。本文基于學生主體發展的理念，從方案設計、器材選擇、實驗條件、實驗異常現象等幾個角度挖掘實驗中的思維點，引導學生走出實驗程式化，達到既動手又動腦的目的。

關鍵詞：實驗程式化；動手；動腦；實踐應用

一、當前教學中“實驗動手不動腦”的現狀

當前教學中，“實驗程式化”屢見不鮮，明顯表現在學生雖然動手，但以單純的機械操作為主。學生根據教師講解的實驗目的、器材、步驟，像做廣播操那樣，按照規定的程序進行操作，去獲取教師（或書本）所要求得到的實驗數據（或實驗結果），而沒有考慮實驗為什么要這樣做、怎樣去做，更沒有考慮實驗中可能會存在什么問題，以及需要如何解決。

顯而易見，程式化實驗就是“重知識、輕方法；重講授、輕活動；重結論、輕過程；重機械訓練、輕實質體驗”的一種表現，實質是“三維整體目標”載體功能的缺失。實驗僅僅局限在知識達成這一顯性目標，為完成教學任務的需要服務。程式化實驗的一個必然結果，就是弱化學生的思維。

二、“走出實驗程式化，動手更動腦”的實踐

在教學中，基于學生主體發展的理念，我們要教育學生“留心處處皆學問”，積極引導學生走出實驗程式化，從方案設計、器材（試劑）選擇、實驗條件、實驗異常現象等幾個角度挖掘實驗中的思維點。讓學生在實驗的海洋里不僅能學習知識，而且能駕馭、運用知識，大膽設想和設計實驗，使學生獲得成就感，學習思維能力和綜合設計能力得到最大發展，真正發揮實驗的教學載體功能。

1.引導學生對實驗方案設計的思辨

在實驗方案設計過程中，教師主要扮演四個方面的角色：信息源、媒介體、實驗活動的參與者和活動的調控者。在這個過程中，教師要特別注意啟發的度的把握，太少，學生困難大；太過，則限制了學生。

案例1：在研究杠桿的平衡實驗中，教師可以學生熟悉的蹺蹺板為例，提出蹺蹺板要滿足什么條件才能平衡？

經過討論后學生一致認為：重的人離支點近一些，輕的人離支點遠一些。

我們現在要在實驗室里研究杠桿的平衡條件，應該怎樣設計實驗？（已知實驗器材。）

生1：先讓杠桿處于靜止狀態，再掛鉤碼使杠桿再次處于靜止狀態。

生2：不行，傾斜的靜止就不行，無法直接讀出力臂值，一定要水平靜止。（很好地解釋了杠桿為什么要水平靜止。）

生3：恩，有道理。然后在兩邊掛鉤碼，使杠桿再次平衡，記下力和力臂的值。

生4：鉤碼要是不同個數，而且要多次實驗，這樣才能得出一般性的結論。

生5：另一側用彈簧秤拉也可以。

生6：在同側拉也可以，但方向要向上。

生7：要豎直向上，斜拉時力臂也不能直接讀，要不等會兒我們比較一下這兩種拉法讀數有無差別。

在學生自己的不斷補充中，方案不斷完善，難點也逐個攻破。

簡單的方案學生會設計好，而對于較難的實驗，教師要引導學生設計，但不管怎樣的方案，教師都不要急于評價，應創設出適宜的情境，讓學生在爭論中選擇優化方案，這樣不僅能達到對知識的融會貫通，也提升了學生的發散性思維。

2.引導學生對實驗器材（試劑）選擇的思辨

我們知道，實驗中的試劑種類、用量、濃度都有一定的限度和范圍。不同濃度、用量的同一試劑實驗結果不一定相同。因為教師的提前準備與掩蓋，演示實驗中學生并沒有多少機會觀察到這種不同，即使有時出現，也因為種種原因忽略了這種差異。筆者認為這種差異在一定程度上也是一個思維拓展的契機，教師可以通過引導學生對試劑選擇的思辨，找出產生差異現象的原因，以培養他們實事求是、嚴謹認真、善于觀察、自主探究的科學素質。

案例2：用大小、外形均相同的鋁片分別和H+濃度相同的稀鹽酸和稀硫酸反應，發現鋁片與稀鹽酸反應放出氣泡的速度明顯大于與稀硫酸反應放出氣泡的速度。是什么原因導致了反應現象的差異呢？這激發了學生強烈的求知欲。

疑問：反應的實質是單質鋁與氫離子反應，那么為什么氫離子濃度相同的稀鹽酸與鋁片反應的速率卻比稀硫酸要快得多?

猜想與假設：溶液中除氫離子外，存在不同的陰離子，其他離子(Cl-、SO2-4)可能會影響反應速率。稀鹽酸中產生H2速度比稀硫酸中快，那么，是否Cl-對反應有促進作用，SO2-4對反應有抑制作用呢？

探究方案制訂與實施：

■

進一步思考：若將第2組實驗中添加的試劑NaCl改為HCl氣體，能否完成探究任務？

上述案例中，對實驗表象下的本質加以分析、探究，喚起了學生的強烈的求知欲，進而培養了學生的學習興趣，激發了學生的學習動機，使其將“苦學”變為“好學”“樂學”，這正是當前教育改革所追求的教學理念。

3.引導學生對實驗條件控制的思辨

在實際實驗中會有很多的變量，研究某一量時就需要控制其它量不變，否則無法得出科學的結論。

案例3：在“種子萌發需要什么條件”的教學中,筆者有幸聽了一位教師的縣公開課，她是這樣設計的：

師：影響種子萌發的主要變量有哪些？（溫度、水分、氧氣。）

師：如何用控制變量法來設計對比實驗？

生1：設置一組對照,10粒種子浸入水中,另10粒加入適量的水。

生2：設置一組對照,把20粒種子分別放入兩個瓶子里,都加入適量的水,一瓶放在常溫下,另一瓶放入冰箱里。

師：（評析）1，方案中變量有兩個（氧氣、水分），2方案中變量也有兩個（溫度、氧氣）。

（點撥）實驗時有三個變量，需控制兩個量不變來研究第三個量，所以需設計二組對照實驗。

小組討論后，最終設計出如下圖的對照實驗。綠豆可用鐵絲固定，A組可放置房間內，B組可放置冰箱內。

■

通過實驗，在知識層面上，學生知道了綠豆種子萌發的條件和萌發的過程；在操作層面上，學生明確了控制變量的方法；在情感層面上，培養了學生細致與持之以恒的品質，達成了實驗教學的預設目標。除此之外，學生還有許多新的發現和收獲。如在有光和無光條件下植物種子都能萌發，但有光條件下植物種子的胚芽底部和胚軸部分呈現紫紅色，且幼苗較為粗壯；而無光條件下植物種子的胚芽底部和胚軸部分顏色偏白，且幼苗細長。

從學生的實驗記錄中，不難看出學生在開展實驗的過程中有許多意外的發現，這是教師傳授實驗所不能做到的。同時也可以看出學生具有一定的觀察能力和思辨精神，如能得到教師的肯定鼓勵，多次訓練加以鞏固后，就能提升為一種學習品質。

4.引導學生對實驗異常現象的思辨

學生在完成科學實驗時經常會遇到形形色色的異常現象，從傳統的眼光看來，這些情況是實驗的失敗，但從另一個角度看這又可能是好事，它可以轉換成為培養學生創新精神和實踐能力的寶貴資源。很多的異常實驗現象除人為的操作失誤以外，必定是事出有因，因此教師可以提供一些有效的研究方法引導學生自主探究，以得出科學的結論。

案例4：在進行伏安法測小燈泡電功率的實驗時，總有一些學生電路連接后小燈泡不亮，即電路存在故障。這時教師應做一個引導者，引導學生發現故障所在并排解。

（1）閉合開關，電流表有讀數嗎？（電路是不是通路？）如果電路斷路，可以引導學生用導線并在每兩接線柱之間的方法找斷在哪里，然后更換斷路的元件。

（2）電壓表有讀數嗎？（電壓表有讀數且接近電源電壓，說明與之并聯的小燈泡斷路了。）

（3）電壓表無示數，電流表有示數。（小燈泡短路。）

電路故障是電學中的必考題，在實驗中親身經歷一番，總比紙上談兵好的多。所以，在實驗過程中要指導學生學會及時發現異常現象，并查找原因，這對學生觀察、分析問題能力的培養有著非常積極的作用，在某種程度上還是對學生創造性、獨立性、批判性的一種肯定。

三、“走出實驗程式化，動手更動腦”的實踐體會

1.變“依賴觀望”為“積極主動”

通過探究性學習，學生個個成為實驗的操作者。學生邊實驗邊思維，把實驗過程和思維過程聯系起來，而不再滿足依賴教師的講課、觀望教師做實驗。同時，教師采用由學生動手實驗、觀察現象、不斷設疑、再次實驗、總結規律等靈活多樣的教學方法，使課堂教學形式多樣化。有些學生還申請做一些作業中涉及的實驗題，通過操作實踐，學生嘗到了甜頭。

2.變“照方抓藥”為“設計實驗”

科學探究要求學生學會動腦，動手設計實驗方案，有時還要求學生畫出實驗的裝置圖、設計實驗報告等。在認真思考的過程中，學生能設計出多種方案，同學間在討論設計方案時，相互啟發，常出現有益的爭論，而在爭論中往往又引發新的發現，這樣就會得出最佳設計方案，開發了學生的智力，獲得了原先“照方抓藥”式實驗所無法達到的效果。

3.變“書本知識”為“實用知識”

新時代需要的是實用性的知識，一個人書本知識再多，如果不會運用，也只能成為盛裝知識的容器，毫無用處。科學課中的科學概念、科學用語、基本理論是科學課的基礎，但如果光從理論到理論，勢必不能使學生適應現代社會的需要。只有創設條件，讓學生動手實驗，在實驗現象的引導下進行分析、推理、歸納和演繹等的加工改造，才能得出正確的判斷和結論，才能深刻理解書本知識，運用書本知識解決實際問題。

四、結束語

實踐證明,“走出實驗程式化，讓學生學會動手更動腦”的策略，是行之有效的。我們要充分發揮實驗教學的優勢，讓實驗成為學生學習科學的鋪路石。今后，我們要繼續依據教學內容，多從學生的實際出發，通過各種途徑引導學生利用簡單的實驗器材，設計出更具有吸引力的實驗，引導學生探究和操作，使學生真正主動地參與學習，成為學習的主體。然而，對實驗教學的研究是一個長期的過程，很多方面還有待再開發，還會受到很多因素的制約。但只要是對教學有利，對學生有利，我們一定要努力去實現它。

參考文獻：

中華人民共和國教育部. 全日制義務教育科學7-9年級課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2007.

（3）電壓表無示數，電流表有示數。（小燈泡短路。）

電路故障是電學中的必考題，在實驗中親身經歷一番，總比紙上談兵好的多。所以，在實驗過程中要指導學生學會及時發現異常現象，并查找原因，這對學生觀察、分析問題能力的培養有著非常積極的作用，在某種程度上還是對學生創造性、獨立性、批判性的一種肯定。

三、“走出實驗程式化，動手更動腦”的實踐體會

1.變“依賴觀望”為“積極主動”

通過探究性學習，學生個個成為實驗的操作者。學生邊實驗邊思維，把實驗過程和思維過程聯系起來，而不再滿足依賴教師的講課、觀望教師做實驗。同時，教師采用由學生動手實驗、觀察現象、不斷設疑、再次實驗、總結規律等靈活多樣的教學方法，使課堂教學形式多樣化。有些學生還申請做一些作業中涉及的實驗題，通過操作實踐，學生嘗到了甜頭。

2.變“照方抓藥”為“設計實驗”

科學探究要求學生學會動腦，動手設計實驗方案，有時還要求學生畫出實驗的裝置圖、設計實驗報告等。在認真思考的過程中，學生能設計出多種方案，同學間在討論設計方案時，相互啟發，常出現有益的爭論，而在爭論中往往又引發新的發現，這樣就會得出最佳設計方案，開發了學生的智力，獲得了原先“照方抓藥”式實驗所無法達到的效果。

3.變“書本知識”為“實用知識”

新時代需要的是實用性的知識，一個人書本知識再多，如果不會運用，也只能成為盛裝知識的容器，毫無用處。科學課中的科學概念、科學用語、基本理論是科學課的基礎，但如果光從理論到理論，勢必不能使學生適應現代社會的需要。只有創設條件，讓學生動手實驗，在實驗現象的引導下進行分析、推理、歸納和演繹等的加工改造，才能得出正確的判斷和結論，才能深刻理解書本知識，運用書本知識解決實際問題。

四、結束語

實踐證明,“走出實驗程式化，讓學生學會動手更動腦”的策略，是行之有效的。我們要充分發揮實驗教學的優勢，讓實驗成為學生學習科學的鋪路石。今后，我們要繼續依據教學內容，多從學生的實際出發，通過各種途徑引導學生利用簡單的實驗器材，設計出更具有吸引力的實驗，引導學生探究和操作，使學生真正主動地參與學習，成為學習的主體。然而，對實驗教學的研究是一個長期的過程，很多方面還有待再開發，還會受到很多因素的制約。但只要是對教學有利，對學生有利，我們一定要努力去實現它。

參考文獻：

中華人民共和國教育部. 全日制義務教育科學7-9年級課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2007.

（3）電壓表無示數，電流表有示數。（小燈泡短路。）

電路故障是電學中的必考題，在實驗中親身經歷一番，總比紙上談兵好的多。所以，在實驗過程中要指導學生學會及時發現異常現象，并查找原因，這對學生觀察、分析問題能力的培養有著非常積極的作用，在某種程度上還是對學生創造性、獨立性、批判性的一種肯定。

三、“走出實驗程式化，動手更動腦”的實踐體會

1.變“依賴觀望”為“積極主動”

通過探究性學習，學生個個成為實驗的操作者。學生邊實驗邊思維，把實驗過程和思維過程聯系起來，而不再滿足依賴教師的講課、觀望教師做實驗。同時，教師采用由學生動手實驗、觀察現象、不斷設疑、再次實驗、總結規律等靈活多樣的教學方法，使課堂教學形式多樣化。有些學生還申請做一些作業中涉及的實驗題，通過操作實踐，學生嘗到了甜頭。

2.變“照方抓藥”為“設計實驗”

科學探究要求學生學會動腦，動手設計實驗方案，有時還要求學生畫出實驗的裝置圖、設計實驗報告等。在認真思考的過程中，學生能設計出多種方案，同學間在討論設計方案時，相互啟發，常出現有益的爭論，而在爭論中往往又引發新的發現，這樣就會得出最佳設計方案，開發了學生的智力，獲得了原先“照方抓藥”式實驗所無法達到的效果。

3.變“書本知識”為“實用知識”

新時代需要的是實用性的知識，一個人書本知識再多，如果不會運用，也只能成為盛裝知識的容器，毫無用處。科學課中的科學概念、科學用語、基本理論是科學課的基礎，但如果光從理論到理論，勢必不能使學生適應現代社會的需要。只有創設條件，讓學生動手實驗，在實驗現象的引導下進行分析、推理、歸納和演繹等的加工改造，才能得出正確的判斷和結論，才能深刻理解書本知識，運用書本知識解決實際問題。

四、結束語

實踐證明,“走出實驗程式化，讓學生學會動手更動腦”的策略，是行之有效的。我們要充分發揮實驗教學的優勢，讓實驗成為學生學習科學的鋪路石。今后，我們要繼續依據教學內容，多從學生的實際出發，通過各種途徑引導學生利用簡單的實驗器材，設計出更具有吸引力的實驗，引導學生探究和操作，使學生真正主動地參與學習，成為學習的主體。然而，對實驗教學的研究是一個長期的過程，很多方面還有待再開發，還會受到很多因素的制約。但只要是對教學有利，對學生有利，我們一定要努力去實現它。

參考文獻：

中華人民共和國教育部. 全日制義務教育科學7-9年級課程標準[M].北京：北京師范大學出版社，2007.