淺談科學(xué)探究中實驗操作的規(guī)范性

陳兆基

我曾經(jīng)參加過這樣一次賽課，課題是《擺的研究》。我研讀了教材、教參，明確了本節(jié)課要研究的主要問題，即在擺長、擺重、擺角三個因素中，哪些因素影響了擺的快慢？我沿著預(yù)設(shè)好的教案試上了這節(jié)課，沒想到看似有條不紊的教案到了課堂上卻搞得“天下大亂”，結(jié)果此課的有效性與真實性就可想而知了。課后我靜下心來，結(jié)合自己課堂上忙里偷閑的觀察，進(jìn)行了深入的反思。我覺得導(dǎo)致探究無序、失敗的主要原因有以下幾點：

首先，我提供給學(xué)生的材料缺乏結(jié)構(gòu)性。其次，小組內(nèi)成員分工、職責(zé)不明確。最后，在學(xué)生實驗前，我對實驗中可能會導(dǎo)致實驗失敗的細(xì)節(jié)因素關(guān)注不夠，對學(xué)生缺乏這方面的指導(dǎo)。

對于這節(jié)失敗的科學(xué)探究課，我經(jīng)過深入反思，針對失敗原因，做出了很大改進(jìn)，并用另一個班再次進(jìn)行了試上。第二次試上，我感覺我找到了一根和學(xué)生緊密聯(lián)系的線。這根線是由對學(xué)生已有認(rèn)知結(jié)構(gòu)、年齡特征的充分預(yù)設(shè)與把握編織而成的。那么，怎樣做才能充分了解學(xué)生的探究行為，做到心中有數(shù)、有的放矢呢？我在想，可不可以實驗前叫幾個學(xué)生來做一做，不啟發(fā)、不引導(dǎo)，教師在旁邊觀察，記錄下學(xué)生容易出現(xiàn)的問題，通過這種方式來摸清學(xué)生的原發(fā)性探究行為，以此為基礎(chǔ)有針對性地選擇教學(xué)策略，預(yù)設(shè)教學(xué)方案呢？

這節(jié)由失敗走向成功的探究課使我成長了許多，結(jié)合一個階段來的教學(xué)實踐，我個人覺得，在今后的科學(xué)探究中，特別是實驗操作課，一定要加強(qiáng)操作的規(guī)范性。提高學(xué)生操作的規(guī)范性，至少有五個方面值得我注意。

一、提出科學(xué)的問題

科學(xué)研究的問題必須是具體的、明確的問題。如在蘇教版六年級上冊《洗衣服的學(xué)問》這節(jié)課中，我利用自己在課前準(zhǔn)備材料時把衣服弄臟的經(jīng)歷拋磚引玉，引發(fā)學(xué)生積極交流。那么，污漬又是怎么被洗干凈的呢？學(xué)生能夠聯(lián)系自己的生活實際各抒己見。我又緊接著學(xué)生的話題繼續(xù)追問，為什么會有這么多洗滌用品呢？一種不就完了嗎？學(xué)生認(rèn)識到對同一種污漬，有的洗滌用品效果比較好，有的卻不好。師生通過討論交流提出了這樣一個疑問：什么樣的污漬使用什么樣的洗滌用品效果比較好？這個問題就是我們這節(jié)課要研究的問題，科學(xué)教學(xué)的科學(xué)性必須從問題的提出就得以體現(xiàn)。

二、提出科學(xué)的假設(shè)

假設(shè)應(yīng)是學(xué)生根據(jù)原有經(jīng)驗進(jìn)行的一種科學(xué)性的猜測。在上述教學(xué)中，我為學(xué)生準(zhǔn)備了一些比較常見的污漬（墨水漬、油污、橙汁）和洗滌用品（洗衣粉、肥皂）。研究的問題明確了，材料也準(zhǔn)備了，我請小組先根據(jù)生活經(jīng)驗預(yù)測一下誰的效果好。這里，我對學(xué)生的實驗內(nèi)容和實驗材料作了一定的限制，調(diào)和了有限的課堂教學(xué)時間和深入的自主探究之間的矛盾。學(xué)生分組討論預(yù)測，并填好記錄。預(yù)測能力對學(xué)生來說是非常重要的，它可以幫助學(xué)生明確解決問題的方向。預(yù)測不是盲目地隨口而出的猜想，而是根據(jù)自己的生活經(jīng)驗進(jìn)行的科學(xué)的猜測。

三、制定科學(xué)的探究方案

在上述教學(xué)中，我們要比較這兩種洗滌用品的洗滌效果。這是一組對比實驗，就像比賽一樣要公平，怎樣才能做到公平呢？這個實驗該怎么設(shè)計呢？學(xué)生根據(jù)自己的猜測，調(diào)動已有的知識經(jīng)驗，設(shè)計好具體的研究方案，為了保證方案的合理性和可操作性，教師應(yīng)做必要的指導(dǎo)。精心組織各小組交流，展示自己的研究方案，促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行思維碰撞。比如，在匯報過程中我們發(fā)現(xiàn)以下問題：實驗過程中需不需要攪拌？如何攪拌？有些小組建議用自來水實驗，有些小組建議用溫水實驗；實驗過程中先放什么，后放什么，等等。在交流過程中小組對自己的方案進(jìn)行比較修正，這不僅能培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S和敢于質(zhì)疑的精神，也為接下來的探究活動掃清障礙。雖然這個過程花費了大量時間，但是學(xué)生在動手實驗前對實驗過程中如何控制變量、怎么做實驗有了一個逐步明確的認(rèn)識，這對學(xué)生今后的探究活動意義重大，對科學(xué)本質(zhì)也有了更深的認(rèn)識。

四、進(jìn)行科學(xué)的探究實驗

實驗操作的評價要重過程、重學(xué)生的體驗，不能只是對結(jié)果作簡單的評述，要注重學(xué)生操作的態(tài)度評價，還要注重讓學(xué)生自己評價，以便更全面客觀、更切實際地反饋實驗操作情況。如在“測氣溫”實驗時，往往出現(xiàn)溫度計操作正確卻因放置不當(dāng)或時間不夠而導(dǎo)致誤差很大的現(xiàn)象，評價時要肯定學(xué)生的正確操作，及時糾正其錯誤操作，指導(dǎo)其將誤差降至最小，鼓勵并允許學(xué)生重新測量和重新考核。

當(dāng)前，課堂教學(xué)模式下對科學(xué)問題的探究有許多時間和空間上的制約，也存在著教學(xué)資源的限制。學(xué)校的實驗只是日常生活中常見科學(xué)問題的縮影和極少部分的模擬。課外才是學(xué)生接觸大自然的最佳時機(jī)，融合了學(xué)校、家庭和社會的生活才是學(xué)生生活的完整天地，才是最有效的培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究精神和實踐能力的理想場所。因此，每次的實驗教學(xué)活動，都不能以下課為終點，而是應(yīng)該以課堂探究活動、實驗活動為導(dǎo)引和起始點。學(xué)生探究實驗過程中往往會生成許多新的科學(xué)問題。如“溶解”實驗中，溶質(zhì)放多了，出現(xiàn)了飽和現(xiàn)象，可鼓勵學(xué)生課后繼續(xù)研究：各種溶解的物體在什么情況下出現(xiàn)這種現(xiàn)象？

五、科學(xué)地分析和評價實驗結(jié)果

我們應(yīng)充分尊重每一組實驗結(jié)果，讓學(xué)生在分析的過程中反思自己的實驗，在小組互評中大膽質(zhì)疑。比如，大多數(shù)小組通過實驗發(fā)現(xiàn)洗衣粉洗去橙汁的效果比肥皂粉要好，而有個別小組認(rèn)為兩種洗滌用品對橙汁的洗滌效果是一樣的。通過討論比較，我們發(fā)現(xiàn)這個小組在洗滌用品的量上要比其他小組稍多一些，導(dǎo)致了實驗結(jié)果的不同。這給我們師生一個很大的啟示，在實驗過程中我們也要注意小組與小組之間的控制變量。這讓我深刻地認(rèn)識到，科學(xué)的結(jié)果從來都不是以量的多少來說明的。科學(xué)研究只關(guān)心基于確鑿的證據(jù)，并具有邏輯、有說服力的論點。小組間的互評也有助于學(xué)生質(zhì)疑精神的培養(yǎng)，在不斷的質(zhì)疑過程中把研究推動著向前發(fā)展，無形中深化了學(xué)生對科學(xué)本質(zhì)觀的理解。當(dāng)然，我們所獲得的實驗結(jié)果僅僅是課堂中的實驗結(jié)果。污漬的種類繁多，市場上也有各種各樣的洗滌用品。到底什么樣的洗滌用品效果最好，就讓學(xué)生在生活中運用學(xué)到的本領(lǐng)去發(fā)現(xiàn)吧。

我個人覺得實驗操作是科學(xué)探究的重要手段，一項很嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶骄渴侄危鴮嶒灢僮鞅旧硪彩且豁椉寄埽隗w現(xiàn)學(xué)生主體性的同時，也要予以必要的重視。?