“下水實驗”使小學科學課堂教學游刃有余

◆摘 要：《小學科學課程標準》指出：小學科學課程是一門基礎性、實踐性、綜合性課程。課標建議中也提倡：教材上的觀察、實驗活動，教師在上課前要親自做一遍，保證課堂教學順利實施，鼓勵教師多做“下水實驗”。

◆關鍵詞：小學科學；“下水實驗”

所謂“下水實驗”就是教師在進行上課指導學生實驗前，對課堂上要進行的實驗多次預演或試驗，從而對課堂教學了然于胸，游刃有余。

一、在“下水實驗”中預測探究活動中可能出現(xiàn)的問題

如，在《白醋和小蘇打的變化》一課中，一定比例的小蘇打和白醋混合后產生新的物質——二氧化碳氣體。上課時有些同學對瓶子中混合后的物質很感興趣，就問老師白醋和小蘇打變化后產生的剩余物還是不是白醋了？學生提出繼續(xù)將小蘇打放入透明液體中去檢測。假如繼續(xù)出現(xiàn)氣泡，則說明還是有醋的成分，假如沒有出現(xiàn)上述現(xiàn)象，則可以說明是另一種物質。老師聽取學生的建議后，隨意拿起學生反應后的透明液體，加入了一勺小蘇打。接著，學生看見的現(xiàn)象是仍有大量的氣泡逸出。這時，學生的第一反應就是透明液體仍是白醋。而事實上，這時的液體已經(jīng)不完全是白醋了。出現(xiàn)了這種誤導后，教師意識到這種情形后，下課的鈴聲也已經(jīng)響起。遺憾之余，只得告訴學生這個透明液體已經(jīng)不是原來的白醋了。并讓學生課后再去驗證。這個案例中教師事先沒有做“下水實驗”，沒有將這么關鍵的操作考慮全面。

可見，做“下水實驗”便于教師關注實驗的每個細節(jié)，將預設工作做到位，將更多的問題提前暴露，合理安排探究時間，對課堂實驗的每個操作都做到心中有數(shù)，這樣才能確保順利完成教學任務。從而提高科學探究的有效性。

二、在“下水實驗”中甄別實驗材料的科學性、精確性

“材料引起學習，材料引起活動。”小學科學課離不開觀察與實驗，觀察與實驗又離不開師生共同準備的有結構的材料。實驗材料的科學、精確直接影響探究活動的順利進行，間接影響學生對科學概念的理解。這就需要科學教師在課前的“下水實驗”中甄別。如《水在加熱和冷卻后》一課，通常做法是讓學生在裝滿液體的圓底燒瓶口塞一個軟木塞，再鉆孔接上一個細的玻璃管。由于實驗室器材有限（尤其是打孔器的配備），加上鉆孔的要求和學生用玻璃管時容易發(fā)生安全事故（原來上課時讓學生組裝實驗裝置時就有把手劃傷的事發(fā)生）加上是全程錄課，我就更不敢冒這種風險，所以，在學校磨課時我就自己制作了10套器材來替代實驗室中圓底燒瓶和玻璃管的器材。記得課堂上學生順利討論后，把理想中的實驗方案搬上了黑板。課后我反思了同學們的匯報交流情景，覺得還是有地方需要斟酌。我在想：是不是實驗操作不當？是不是裝置有問題？難道還是水遇熱膨脹前先有個體積縮小的過程？于是課后，利用實驗裝置我親自做了一次下水實驗。現(xiàn)象很明顯，水位先下降，后上升。反思結果是該裝置缺乏科學性。根據(jù)上網(wǎng)查閱，制作這套器材的塑料瓶材料只能耐熱至70℃，適合裝暖飲或凍飲，裝高溫液體或加熱則易變形。實驗操作中，為了讓實驗現(xiàn)象更明顯，則是采用了高于70℃的熱水。于是就出現(xiàn)了塑料瓶先遇熱瞬間的膨脹現(xiàn)象，于是瓶內水位會先出現(xiàn)下降，接著水位會上升的現(xiàn)象。一方面原因是，瓶內的水遇熱開始了膨脹，另一個因素也是因為，塑料瓶被熱水燙之后，雖然瞬間出現(xiàn)了肉眼看不見的膨脹的情形。看來，這套自制裝置不是非常典型，不太適合學生剛開始進行液體熱膨脹的研究。如果能在課前就對這套裝置進行“下水實驗”，并仔細觀察，就不會出現(xiàn)誤導了。

小學科學課堂上的材料是實驗的基礎，材料質量的高低直接關系實驗的成敗。如果課前沒有“下水實驗”，按照自己的生活經(jīng)驗去準備器材，很有可能會讓實驗失敗。因此，在實驗材料準備上，我們不僅要明確實驗所需的材料，更要關注材料本身是否有效，還可以考慮有沒有更好的替代品等細節(jié)問題，讓一次次的材料優(yōu)選成為提高實驗成功率的保障。

三、在“下水試驗”中完善、改進實驗設計

小學科學是以實驗為基礎的學科，教學實踐證明，實驗設計的好壞直接關系到教學的成功與失敗，好的實驗設計思想有利于學生有效地掌握基礎知識、基本方法，培養(yǎng)學生的技能，有利于教材內容的完成。繼而在“下水實驗”中，根據(jù)實際情況對教材進行加工處理。這樣做的目的是讓我們的實驗方案更符合實際，更好地落實教學目標，提高教學效率。

如學習《熱的傳遞》時有一個活動：熱在金屬條中的傳遞。通過實驗讓學生感知熱是怎樣傳遞的，明白熱總是從較熱的一端傳向較冷的一端，為以后教學活動的順利開展做好知識的積累和鋪墊。

原實驗設計：教材中的實驗要求在一段鐵絲上每隔一定距離用蠟粘上一根火柴，將鐵絲固定在鐵架臺上，火柴都向下懸掛，用酒精燈給鐵絲的一端加熱。觀察哪端的火柴先掉下來。課文的要求是用蠟粘，但在實際的教學中，但總是粘不牢，實驗的時候顫顫抖抖的總是要掉落幾根。那么簡單的實驗為什么會不成功呢？問題究竟出在什么地方？不足之處在于先要把蠟熔化成液體，然后滴在鐵絲上，再往上粘火柴。但蠟的凝固時間快（指冬天，夏天正好相反），且熔化后粘性不大，所以很難粘上去，因此成功的不多。下水實驗中，教師對實驗裝置進行了大膽改進，用套蠟環(huán)的方法代替粘火柴棒，解決了實驗原型中粘火柴棒很不方便，并且容易掉，影響實驗效果的問題。實驗原理：熱通過金屬絲傳遞到套蠟環(huán)的地方，蠟環(huán)會融化，先后掉下來，就能看到金屬絲上熱的傳遞過程了。

綜上所述，“下水實驗”的實質就是一種精心備課，教師以學習者的角色，設身處地的去實踐，以探知水之深淺。這種探究所獲取的第一手資料，首先有利于教師洞察學生的發(fā)展需要，從而制定出恰當?shù)慕虒W目標；其次，有利于教師關注學生原有經(jīng)驗，設計便于學生進行建構學習的情境；“下水實驗”應該成為我們科學教師的職業(yè)習慣，用“下水實驗”來精確我們的課堂。

參考文獻

[1]金正芳.加強實驗教學的主要方法淺析[J].新課程，2011（04）.

作者簡介

谷靈華，大學本科，一級教師，任職于盤錦市雙臺子區(qū)湖濱小學，從教33年，研究方向：小學科學教學。

重要榮譽：本文收錄到教育理論網(wǎng)。