由一節(jié)常態(tài)課引發(fā)對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考

徐亞雄 寧波市洪塘中學(xué) 浙江寧波 315020

科學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，實(shí)驗(yàn)對學(xué)生的知識掌握、實(shí)踐能力、思維能力、情感態(tài)度、科學(xué)素養(yǎng)等培養(yǎng)有著獨(dú)特的作用，尤其對激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲有十分重要的作用，因此實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該引起足夠的重視。然而實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀和實(shí)驗(yàn)教學(xué)重要性出現(xiàn)嚴(yán)重失衡現(xiàn)象，下面由一堂“二氧化碳”常態(tài)課引發(fā)了對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一些思考。

一、教學(xué)片段

師：我們來學(xué)習(xí)二氧化碳的物理性質(zhì)。它的顏色、氣味、狀態(tài)是怎么樣的？

活動一：看一看：找出二氧化碳的有關(guān)物理性質(zhì)

學(xué)生觀察、聞氣味等。

生：無色、無味、通常情況氣態(tài)。

師：二氧化碳的密度和空氣比怎么樣呢？

活動二：比一比二氧化碳密度與空氣比哪個(gè)大？

教師播放“向紙桶中傾倒二氧化碳”的實(shí)驗(yàn)錄象。

教師演示實(shí)驗(yàn)：蠟燭自下而上熄滅的實(shí)驗(yàn)。

教師拉開玻璃片，把它擋在上面一支蠟燭的上方，把一瓶二氧化碳緩緩倒入，上面的蠟燭首先熄滅。

學(xué)生竊竊議論并表示疑問。

師：沒有成功，我再做一遍。

教師仍然按照上面的操作重新做了一次實(shí)驗(yàn)，這次教師總算如釋重負(fù)，讓學(xué)生看到了預(yù)期的現(xiàn)象。

師：蠟燭自下而上熄滅什么原因？

生：二氧化碳密度比空氣大，不助燃。

生：不支持燃燒

師：還有哪些實(shí)驗(yàn)或或者生活中的實(shí)例說明它的密度比空氣大呢？

生：二氧化碳滅火。

教師播放“死狗洞”的動畫。

教師舉例：一個(gè)父親進(jìn)入到久未開啟的菜窖，不久就窒息，兒子進(jìn)入去救，也窒息，解釋現(xiàn)象并提出解決方法。

學(xué)生討論。

教師播放“火把試驗(yàn)”的動畫。

活動三：礦泉水瓶變癟

教師演示實(shí)驗(yàn)：往收集滿二氧化碳的礦泉水瓶內(nèi)倒部分水，快速旋緊蓋子，搖晃。

學(xué)生解釋現(xiàn)象。

師：二氧化碳能溶于水。

師：還有什么現(xiàn)象證明這一結(jié)論？

生：可樂，汽水

……

二、互動交流：

《二氧化碳》授課教師（簡稱師1，下同）：這個(gè)實(shí)驗(yàn)以前做都是做成功的，這次不知道怎么了？

聽課教師（簡稱師2，下同）：你課前這個(gè)實(shí)驗(yàn)做了嗎？成功率怎么樣？

師1：來不及做，沒做。

師2：如果有實(shí)驗(yàn)我們備課一定還要提前備實(shí)驗(yàn)，做一做實(shí)驗(yàn)，做好充分準(zhǔn)備才可以進(jìn)教室上課，這樣實(shí)驗(yàn)成功率會高。

師2：這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么會失敗呢？

師1：可能操作上還不夠得當(dāng)吧。

師2：這個(gè)實(shí)驗(yàn)是有技巧的，實(shí)驗(yàn)成功要求氣體沿?zé)瓋?nèi)壁慢慢倒下去，你把玻璃片全移開，氣體會擴(kuò)散，如果倒得過快，二氧化碳會全面覆蓋在蠟燭上方，導(dǎo)致上面的蠟燭先熄滅，不利于實(shí)驗(yàn)成功。

師2：第一次實(shí)驗(yàn)沒有成功，第二次才成功，成功的概率為50%，是否就能得出正確結(jié)論呢？

師1：嗯……應(yīng)該分析一下實(shí)驗(yàn)不成功原因，用后面生活中滅火等例子進(jìn)一步作解釋。

師：

……

三、課例評析：

“二氧化碳”是比較典型的實(shí)驗(yàn)探索課，通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行直觀、形象的教學(xué)，讓學(xué)生獲得豐富的感性認(rèn)識，有利于學(xué)生意義建構(gòu)。

二氧化碳的物理性質(zhì)同樣可以通過讓學(xué)生觀察、實(shí)驗(yàn)，自己獲得結(jié)論。為了獲得二氧化碳密度比空氣大的知識，教師用媒體播放實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來探索二氧化碳密度比空氣大；教師演示“二氧化碳使?fàn)T焰自下而上熄滅”實(shí)驗(yàn)。成功的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是蠟燭自下而上地熄滅，而在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)中并非都是出現(xiàn)這樣的結(jié)果，有的是同時(shí)熄滅、有的是自上而下熄滅、有的是都不熄滅、有的是只熄滅下面一支、有的是只熄滅上面一支。為何同一個(gè)實(shí)驗(yàn)會出現(xiàn)這么多不同的結(jié)果呢？

事實(shí)上，這個(gè)看來簡單的實(shí)驗(yàn)且隱含著重要的實(shí)驗(yàn)技巧。要使實(shí)驗(yàn)成功，在傾倒二氧化碳時(shí)，應(yīng)在點(diǎn)燃蠟燭一會兒后就進(jìn)行，要將集氣瓶上的玻璃片稍稍拉開一點(diǎn)(防止二氧化碳迅速逃逸到空氣中)，順著蠟燭對面的燒杯內(nèi)壁慢慢倒下。

若倒入過快或玻璃片拉開太多，兩支蠟燭熄滅的時(shí)間間隔短，看起來是同時(shí)熄滅的；若在離上面蠟燭較近的地方倒入，上面的蠟燭會先熄滅；若蠟燭燃燒的時(shí)間過長，燒杯內(nèi)氣溫升高，空氣膨脹氣流向上，二氧化碳倒不進(jìn)去，兩支蠟燭都不熄滅；若將集氣瓶上的玻璃片全拉開，二氧化碳迅速逃逸到空氣中，兩支蠟燭都不熄滅；若燒杯的容積比集氣瓶在大得多，只熄滅下面一支蠟燭。

由于教師對實(shí)驗(yàn)沒有認(rèn)真的思考和研究，實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，實(shí)驗(yàn)失敗，教師應(yīng)該向?qū)W生分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因，避免讓學(xué)生認(rèn)為是偶然因素得到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。隨著課堂教學(xué)的動態(tài)生成，出現(xiàn)了教師預(yù)設(shè)外的意外，除了分析意外出現(xiàn)的原因，教師可以合理調(diào)整教學(xué)程序，進(jìn)行盡可能的彌補(bǔ)，比如結(jié)合生活中滅火講解原理。

四、筆者思考：

隨著新的教學(xué)理念不斷涌現(xiàn)，新的教學(xué)資源層出不窮，教學(xué)手段、方法多樣化，實(shí)驗(yàn)作為科學(xué)學(xué)科的基礎(chǔ)的重要性反而漸漸得被沖淡了，實(shí)驗(yàn)失去了應(yīng)有的重要地位。實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不規(guī)范現(xiàn)象很多，已經(jīng)嚴(yán)重影響課堂教學(xué)的效果和質(zhì)量，主要的問題：課前沒有準(zhǔn)備驗(yàn)或準(zhǔn)備不充分，這個(gè)準(zhǔn)備包括備課準(zhǔn)備和實(shí)踐準(zhǔn)備；實(shí)驗(yàn)操作錯(cuò)誤或不規(guī)范；實(shí)驗(yàn)失敗或成功率低；用多媒體代替實(shí)驗(yàn)；甚至講實(shí)驗(yàn)、背實(shí)驗(yàn)代替做實(shí)驗(yàn)等。實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀向我們敲響警鐘：實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫，亟待進(jìn)行。

為什么會造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)被忽視的現(xiàn)象呢？首先學(xué)校片面追求升學(xué)率，仍以應(yīng)試教育為導(dǎo)向，重理論輕實(shí)踐，為了使學(xué)生考試中取得高分，教師普遍采用講授法，認(rèn)為做實(shí)驗(yàn)浪費(fèi)時(shí)間，教師做實(shí)驗(yàn)還不如講實(shí)驗(yàn)，學(xué)生做實(shí)驗(yàn)還不如背實(shí)驗(yàn)，把實(shí)驗(yàn)要點(diǎn)講清楚了、背會了，考試照樣能得高分。

其二、教師實(shí)驗(yàn)素質(zhì)下降、動手能力差，缺乏實(shí)驗(yàn)操作的技能技巧，缺乏設(shè)計(jì)、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)以及排除故障的創(chuàng)造性能力。

其三、現(xiàn)代媒體技術(shù)日益發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)資源不斷豐富，網(wǎng)上有大量的動態(tài)效果可以很好模擬實(shí)驗(yàn)，要比做實(shí)驗(yàn)簡單方便得多，課前不需要準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)器材和實(shí)驗(yàn)、不必?fù)?dān)心實(shí)驗(yàn)失敗的可能性，而且輕松省時(shí)。

其四、現(xiàn)在的學(xué)生動手能力弱，不愿意動手、不敢動手、不知道怎么動手，實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ拖隆?shí)驗(yàn)同一方法、相同的儀器，得出同一結(jié)論，思維含量低，沒有創(chuàng)新，沒有挑戰(zhàn)。

其五、由于有的實(shí)驗(yàn)受設(shè)備條件和實(shí)驗(yàn)時(shí)間限制無法完成，有的實(shí)驗(yàn)可行性差、實(shí)驗(yàn)效果不明顯，這樣教師和學(xué)生對實(shí)驗(yàn)失去了信心。

如何改變實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，使教師重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)呢？

評價(jià)作為導(dǎo)向，中考筆試增加實(shí)驗(yàn)題的命題，命題要有一定要求，要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)做與不做效果是不一樣的，能檢查出實(shí)驗(yàn)是否做過。進(jìn)行實(shí)驗(yàn)技能考核，選擇范圍為教材要求開展的所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)。有關(guān)部門加強(qiáng)對學(xué)校實(shí)驗(yàn)室、實(shí)驗(yàn)開展情況的督導(dǎo)評價(jià)。對教材中的不可行、實(shí)驗(yàn)效果不明顯的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。教研部門召開實(shí)驗(yàn)教學(xué)的探討活動，比如實(shí)驗(yàn)規(guī)范培訓(xùn)、實(shí)驗(yàn)備課活動、自制教具、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)展示、實(shí)驗(yàn)探索課展示、實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)論文評比等形成實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究的氛圍。加強(qiáng)教研室和儀器站的聯(lián)系，能征訂切實(shí)可用的、實(shí)驗(yàn)效果好的器材。

做為一線的教師，首先備課中除了備教材、備學(xué)生，有實(shí)驗(yàn)的話一定要備實(shí)驗(yàn)。在上課前做一做，有充分的準(zhǔn)備才可以進(jìn)教室。要有備用器材，萬一不成功，在條件允許情況下可以重新做，并能分析實(shí)驗(yàn)失敗的原因。其二、積極挖掘、開發(fā)實(shí)驗(yàn)資源。能做的實(shí)驗(yàn)一定要做，不能簡單得用播放多媒體或講授代替。教師可以自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，增設(shè)趣味性演示實(shí)驗(yàn)，挖掘簡易小實(shí)驗(yàn)；變驗(yàn)證、測量實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，啟發(fā)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，改演示實(shí)驗(yàn)為師生協(xié)同實(shí)驗(yàn)，條件允許可以安排隨堂實(shí)驗(yàn)，讓更多學(xué)生參與其中，教師可以布置課外實(shí)驗(yàn)做業(yè)，比如你還能設(shè)計(jì)什么實(shí)驗(yàn)證明大氣壓存在。其三、教師開放實(shí)驗(yàn)室的課程資源、開展豐富多彩的科技活動。

如果把學(xué)生科學(xué)教學(xué)看作是大樹的生長，那么這棵大樹的根在于實(shí)驗(yàn)。只有大樹根健康生長了，植物才能枝繁葉茂。我們的科學(xué)教學(xué)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，如果學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中充分體驗(yàn)、感悟、思考，才能更好建構(gòu)科學(xué)知識，有利于理解科學(xué)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的能力和科學(xué)素養(yǎng)，沒有實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)的科學(xué)教學(xué)，如同枯木失去生命力。因此我們呼吁實(shí)驗(yàn)教學(xué)不容忽視，回歸實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要地位，真正提高課堂教學(xué)的效益。