淺談實驗教學中的科學性問題

薛玲

摘 要：科學離不開實驗。真實的具有科學性的實驗是學科學、做科學的重要環節，是第一手資料的可靠來源，所以實驗器材的選擇、實驗教學的設計、實驗語言的使用等各方面都要力求做到科學無誤，只有這樣，科學實驗才能更科學。

關鍵詞：實驗教學；科學性；理性提升

《義務教育科學課程標準》中一再強調要把探究式學習作為學生學習科學的重要方式。探究式學習是指在教師的指導、組織和支持下，讓學生主動參與、積極體驗，經歷科學探究的過程，以獲取科學知識，悟得科學道理，樹立科學思想，學習科學方法為目的的學習方式。在探究式學習中有一個很重要的環節就是實驗，實驗不僅可以培養學生對科學的興趣，幫助學生收集第一手的證據和資料，還可以培養他們嚴謹細致的科學態度及與他人合作分享的科學態度。可以說，實驗也是科學課上師生們最為感興趣的環節之一。但是，我們在很多時候，只注意到了或豐富多彩或趣味盎然的現象，學生大呼“成功了”，卻忽視了實驗設計、材料選擇、操作過程中的種種不科學、低效率的，甚至錯誤的細節之處。這些都是與科學學習過程中應體現的客觀性、準確性、科學性背道而馳的。以下就是有關實驗中的各種科學性問題。

一、源于生活的實驗材料缺乏科學性

生活化課堂滲透著“從生活中來到生活中去”的理念，雖然許多科學實驗在實驗室都有現成的標準化的實驗器材，但生活中方便易得的筷子、石子、碗等物品也是我們常用的實驗材料。這些材料的加入讓課堂充滿生活化氣息，更容易調動學生的探究興趣和學習熱情，但有時也會導致實驗過程過于粗糲，比如用過濾法分離泥水混合物時，教師用工具箱提供的塑料濾杯，學生有的則帶了自制的濾杯，這樣操作大大降低了難度，但由于濾紙是平鋪的，所以過濾效果并不好，水還是渾濁的，更糟糕的是，學生失去了學習正確過濾操作的機會。當然，有些老師會啟發學生思考這些問題，找出原因并重新實驗，這時學生就能真正學到過濾的規范操作了，可也有老師認為這是中學的事情而不予理會。所以，當生活用品因其固有的缺點來充當生活化教學的材料時，教師一定要在科學性上嚴格把關，不能以犧牲科學性為代價。

二、教師缺乏對教材實驗的反思和改進

現在在公開課上，很少看到師生做教材上的規定實驗，取而代之的是自創實驗。然而，很多自創實驗的材料是直接從網上購買的，價格高昂，這與新課標提倡的活用身邊的大眾化的、簡單易得的、低成本的材料這一觀點是不相符的。事實上，我們教材上的實驗材料大都源于生活，隨手可得，那為什么不去選擇后者呢？根據調查，很多教師認為這涉及兩個方面的問題。第一，源于生活的第一手材料需要經過費時費力的組裝才能用于課堂實驗，而且比起直接購買的還是稍顯粗糙。第二，有時會影響實驗數據的準確性。比如在研究壓縮空氣的彈性時，教材上是把兩個充了不同體積的空氣的長條狀氣球用膠帶粘在吸管上，吸管內再穿根細長繩，拉直繩子，同時放開兩個氣球，觀察哪個氣球跑得遠，由此來說明壓縮空氣的量越多，所含有的能量也越大。事實上，該實驗具體操作時難度比較大，實驗數據也不夠準確，所以很多老師寧可去買一些制作好的實驗裝置。但其實，這個實驗只要稍微改變一下思路，就可以看到明顯的對比效果。比如取兩個相同大小的籃球，一只充滿氣，另一只充一半氣，從同一高度同時自由下落，觀察、比較哪只反彈得更高，就可以說明同樣的科學原理了。所以，用活、用巧生活化的材料同樣可以滿足科學實驗的科學性要求，而且對教材實驗的反思和改進本身就是一個做中學、學中思的不斷改進、不斷創新的過程，不僅其樂無窮，更是訓練了學生和老師的動手實踐能力。

三、實驗教學的內容停留在感性層面，缺乏理性提升

《義務教育科學課程標準》要求進行“真實”問題的學習，要以自然現象或社會生活中的有關科技問題為學習主題，讓學生在嘗試解決這些“真實”問題的過程中學習科學知識，形成科學技能和態度。然而，我們很多時候，因為時間或教學設計或學生原因，會有一種挫敗感：怎么上了這節課和沒上一樣的效果呢？學生知道的在上課前就知道了，想知道的下了課還是不知道，忙忙碌碌一節課，準備那么多實驗材料，分組實驗熱熱鬧鬧，回答問題有聲有色，怎么感覺還是白忙活了呢。當然，這種感覺在實驗課、閱讀課上不多，但在科學方法和思維訓練課上就多見了，這可能與該類課型的屬性有關，它并沒有外顯的操作性強的規范，更多的是通過表面的活動去尋找內在的方法和規律，不僅要求教師設計的連環活動要有內在系統性、層次性，而且在組織分組活動的同時要指導學生分析、歸納、提升。

在實驗的科學性方面，我們還會發現一些誤區，如教師語言表達得不規范，隨意性大，缺乏對學生語言的有效指導；以現象的再現、觀察、描述和操作流程為實驗教學的重心，缺乏對科學原理的了解；在一些對比實驗中，忽視對數據的分析。所有這些問題，可能源于老師覺得一旦涉及科學概念、原理、公式、數據就不再是小學科學，而是跨界到中學了，同時也擔心學生會因此失去興趣。而事實呢？比起“一切盡在掌握”的瀟灑，“一切皆有可能”的探索讓學生更有自我效能感，一個有自我效能感的人，又怎么會沒有興趣呢？

科學離不開實驗。真實的具有科學性的實驗是學科學、做科學的重要環節，是第一手資料的可靠來源，所以我們對實驗器材的選擇、實驗教學的設計、實驗語言的使用等各方面都要力求做到科學無誤，只有這樣，科學實驗才能更科學。

參考文獻：

張紅霞.科學究竟是什么[M].北京：教育科學出版社，2009-12.

編輯 郭小琴