讓學生在動手實驗中愛上科學

魏艷芬

摘 要：如何設計實驗是科學探究中的“重頭戲”。無論是實驗前方案的設計、材料的準備，還是實驗過程中變量的控制、方法的調控，抑或是實驗后結論的總結、方案的改進和觀點的反饋，都需要教師高度的警覺、敏感和耐心。放權中有嚴謹、合作中求統一、探究中重應用，以此讓學生愛科學、學科學、用科學。

關鍵詞：科學實驗；嚴謹；統一；應用

毋庸置疑，如何設計實驗是科學探究中的“重頭戲”。實驗的成敗就在于實驗前實驗材料的準備、實驗方案的設計、實驗步驟的安排，包括提出問題、制訂計劃、動手操作、解釋表達等，都是大的問題。通過實踐，我們認為，放權中求嚴謹、合作中求統一、探究中求精心，以此讓學生愛科學、學科學、用科學。

一、放權中求嚴謹

時下，有著“以生為本”和“以學為中心”理念的滲透，小學科學課堂中尊重學生成為課堂常態和教學中應有的風景。于是，教師充分放權：課堂話語權、實驗設計權、動手操作權、實驗改進權等都統統給了學生，課堂或學習歷程中呈現出一派百花齊放的喜人局面。

比如，《熱是怎樣傳遞的》的教學中，教師在什么材料都不提供的前提下充分放權讓孩子們自主設計實驗，有的用“凡士林”代替課文中的蠟環做實驗，因為凡士林熔點比較低；有的直接把鐵絲放在開水杯中，用手觸摸熱傳遞的感覺；有的用蠟燭油沾上火柴棒，看“誰”先掉下來做實驗……

正是在這樣的自主放權中，學生經歷了探究、體驗、喜悅、失敗、蹙眉等一系列過程，充分暴露出孩子們的真實學情，其中包括孩子們思維的單一性、局限性和幼稚的一面。而這恰恰是教師介入和進行正確指導的有利時機。十幾年前，特級教師李鎮西就對自己的教學產生遺憾：“生怕自己的思想侵犯了學生的思想，因而情不自禁地尊重有余而引領不足。”[1]的確，并非所有的放權都可以達到高效之目的。就《熱是怎樣傳遞的》的教學而言，放權的同時應該引領：一定要注意安全，尋找實驗材料時一定要合適，并思考為什么要用這種材料代替那種材料的理由，任何疏忽或設計上有疏漏之處，都可能促使實驗上的種種“遺憾”。

二、合作中求統一

當下，發展學生核心素養背景下，小學科學課堂出現了一種可喜的“轉身”——少了一些教師高高在上的演示實驗，而多了一些孩子們親力親為的合作分組實驗。但是，如果合作出現隨意、無序、混亂等負效應，真正意義上的“攜手”也就成為一句“空話”。為了避免失敗合作，如何“撥”怎樣“疏”顯得不可或缺。于是，異中求同，合作中求統一，成為科學實驗中必須堅守的底線之一。

如在《鐵生銹了》的實驗中，分小組讓孩子們進行“空盤子、水盤子和菜油盤子”中“鐵生銹快慢”的對比實驗。在此過程中，一定要引領孩子們注意，哪個是變量？哪個是不變量？否則，如果隨意變換條件，實驗就失去了意義。如果對比效果不明顯，可以讓孩子們重復做實驗。

從小學三年級開始，科學課中的實驗就一直強調區分“變量和不變量”的重要性，而這恰恰是小組合作實驗中最重要的一環。六年級《鐵生銹了》的實驗中再次強調這一點并不過時。同時，要求孩子們重復做實驗不僅僅是本課實驗中的應有之義，也是所有科學活動中應該倡導的好習慣。的確，科學實驗的設計、實驗、記錄、分析，不是一次就能完成的，某個小環節或某次疏漏可能會影響“大局”，因而需要重復實驗才能窺得真相、奧秘和神奇。

三、探究中求精細

“在這個開放的社會，將眼光聚焦于四面墻壁內的課堂去追求學校的變革顯然是不夠的。”[2]小學科學實驗亦然。僅僅拘囿于教師的演示實驗中是不夠的，僅僅沉浸在教材中的理論框架中也是不夠的。好的科學學習應該引領孩子們走出教室進行更廣層面上的探究和現實印證，與科學的本質對話，在具體應用中醍醐灌頂。

以《滑輪和滑輪組》的學習為例，可以讓孩子們自己找材料進行“一個女同學把大個子男同學拉過來的實驗”：找一根繩子，盡可能地在兩根木棒之間多纏繞幾圈（圈數愈多，意味著“滑輪組愈多”），讓力氣大和力氣小的互相比賽“拔河”，可以發現，處在繩子另一端的女同學輕易地戰勝了男同學。

這樣的實驗中，實驗材料如何找、人員怎么確定，可能會發生什么，預想中的困難是什么，如何看待“變量”等都需要提前規劃，需要深耕細作式的談論、思考、反思和改進。為此，教師應引領孩子們把握幾個原則：實驗材料多但并非任意選擇，而是緊扣科學核心知識點；實驗人員自由組合但并非任意調整，而是符合科學原理；實驗過程最優化但并非隨意增減，而是以有效問題重構實驗路徑。

總之，無論是實驗前方案的設計、材料的準備，還是實驗過程中變量的控制、方法的調控，抑或是實驗后結論的總結、方案的改進和觀點的反饋，都需要教師高度的警覺、敏感和耐心。教師應該是學生實驗材料的引領者——引領學生就地取材找到最合適的材料；教師應該是學生實驗過程的調控者——隨時進行恰到好處的“撥之”和“疏之”；教師還應當是學生實驗反饋的評價者——引領學生以評促改向著科學實驗的深處挺進。但愿，教師引領孩子們在動手實驗的“百花園”中，收獲不一樣的驚喜和沉甸甸的科學素養。

參考文獻：

[1]李鎮西.得失寸心知[J].教師月刊，2015（4）：38.

[2]陳俊一，程曉云.竇桂梅：站在課堂上的校長[J].教師月刊，2015（2）：27.

注：本文系2018年度甘肅省“十三五”教育科學規劃一般自籌課題《動手實驗——讓學生愛上科學》研究成果，課題立項號：GS[2018]GHB0828。

編輯 魯翠紅