◇馬基法(浙江:余姚市第二實驗小學)
安全無小事。近幾年小學生科學探究的安全問題日益突出,在一定程度上影響了教學效果。本文結合教科版科學教材活動的特點,從探究活動的課前準備工作、課中實驗操作、課后實踐策劃三方面展開論述,說明安全實驗的重要性,提出避免安全問題產生的措施,以實現提升學生科學素養的教學目的。
小學科學課是一門活動性和實踐性課程,而喜歡動手探究又是小學生的天性,因此科學教育工作者在教學中往往依托科學活動,來培養和提升學生的科學素養。這種親歷活動的一個重要特點是涉及面廣,既有需要使用電、火、刀具、藥品等的科學實驗活動,又有需要學生課后體驗的科學制作、科學考察活動。因此教學工作者在活動組織方面會有點難度,活動實施過程中的安全問題也尤為突出。鑒于此,本文試從科學探究活動的課前準備工作、課中實驗操作、課后實踐策劃三方面來談一談提高小學生科學探究安全性的措施,以起到拋磚引玉之效。
大多數科學專職教師每周的課時量都有十七八節,且兼任好幾個年段的科學教學工作,為此在實驗材料的準備上往往應接不暇,總會布置一些讓學生課前準備實驗材料的作業。如,上《水生植物》一課前,很多教師會提前布置“雙休日準備好水葫蘆,觀察它的生長環境”的作業。這種作業雖能加深學生對水生植物及其生長環境的直觀認識,但安全問題也隨之產生,且不容小覷。如果學生獨自一人在湖邊打撈水葫蘆,有可能會失足落水。類似的,在《各種各樣的巖石》一課中,教材提出了讓學生課前收集巖石、課堂上觀察巖石的要求。這次給予了明確的安全提示:到野外采集巖石一定要在大人的帶領下進行。所以若要布置此類作業,筆者認為,教師應在保證家長全程陪同參與的情況下,做好照片、視頻等資料的收集整理工作。這樣不僅可以保障學生的人身安全,而且可以提高學生科學觀察的有效性,對學生的學和教師的教都大有裨益。
再者,學生更加熱衷于在課堂上動手做實驗,這對科學概念的建構具有深遠的意義。為此,科學教師很有必要在課前對實驗器材進行積極有效的準備,以提高課堂教學的安全性。
科學實驗絕大部分都是在實驗室進行的,為此構建一個安全舒適的實驗室顯得尤為重要。桌椅設計建議選擇圓桌、圓椅,防止學生磕碰到尖角;在座位的安排上,建議4~6人一桌,采取異質分組的合作模式,消除潛質生的無助感;在每次實驗之前,教師都應仔細檢查實驗器材是否完好、消防設施是否配齊、通風設施是否良好。
學校也應加大科普教育的經費投入,最好能建一個種植園、一個養殖場、一個生態小池,讓各班認領管理。這樣就給學生提供了一個觀察植物、動物,親近自然的安樂園,教師再也不會在上《油菜花開了》《考察家鄉的自然水域》等內容時泛泛而談了。
科學教師在備課時,應充分考慮學生實驗的安全措施是否到位。具體可從“查”“護”“換”三點入手。所謂“查”,是指實驗前教師要檢查器材的破損情況,尤其是玻璃儀器。發現有破裂的燒杯、溫度計等,教師應將其報廢處理,及時更換。“護”,一是指在實驗前提供必要的實驗護具。如,在銅球加熱實驗時提供手套;在白糖加熱實驗時提供護目鏡;在使用酒精燈時提供濕毛巾;等等。二是在實驗前,教師對實驗器材進行必要的安全預處理。如,在比較礦物的軟硬,用小刀劃礦物時,教師可將美工刀刀頭稍伸出鎖住或選用迷你型刻刀;再如,在做指南針前,教師應用老虎鉗先將鋼針的針尖去掉,以防扎到學生的手;等等。“換”是指實驗前教師將有安全隱患的實驗器材替換成生活化的安全材料。如,上四年級上冊“溶解”單元時,經常會發生學生攪拌過度弄斷攪拌棒或摔破燒杯的安全事故,為此可用木筷和一次性塑料杯替代進行實驗。《認識幾種常見的巖石》一課要用稀鹽酸來鑒定巖石,由于其屬于強酸,腐蝕性強,在以往教學中教師往往以演示為主或以視頻替代。筆者通過嘗試發現,用白醋來代替稀鹽酸實驗再結合放大鏡觀察,大理巖和石灰巖也能冒出氣泡,就是小一點而已。這不是也能說明問題嗎?再有《給冷水加熱》一課,為了比較試管中的水加熱前后質量是否發生了變化,教材采用了木夾子夾住試管用酒精燈加熱液體的方案。實驗材料煩瑣不說,還有加熱位置、加熱時間、酒精燈使用等,都是學生把握不準的問題。其實這里可以用氣球來替代試管、用熱水來替代酒精燈,將裝有適量冷水的氣球用口袋秤稱出質量,然后把它放到熱水中泡熱,撈出后擦干再稱重比較即可。
每一個實驗都有其設計意圖,器材的選擇,編者肯定經過慎重考慮。但實驗實施過程中的注意要點則必須經過科學教師親歷體驗才能不斷完善。在上了幾次《巖石會改變模樣嗎》后,筆者覺得酒精燈的加熱效果不佳,很難觀察到巖石爆裂的實驗現象,所以采用了十個小組用酒精燈、兩個小組用酒精噴燈實驗的方案。雖然用酒精噴燈實驗的小組效果明顯些,但有一組險些發生火災。這里教師犯的大忌除了沒有將酒精噴燈使用的注意事項和安全處理措施告訴學生外,最為關鍵的是,課前沒有進行充分的下水實驗,多次試驗。其實這個實驗在巖石的選擇上是很有講究的,經過多次試驗我們不難發現,使用頁巖或石灰巖都能收到不錯的效果,那又何必去使用酒精噴燈呢?
課堂教學是教師工作的主陣地,同樣課堂實驗也是學生進行科學學習的有效載體。我們在關注課前實驗準備安全性的同時,對課堂當中實驗教學的安全教育也來不得半點馬虎,應遵循兩“示”一“視”的教學原則。
所謂兩“示”,一是指實驗前教師對學生的實驗告知。教師一定要講清楚器材的名稱、實驗的步驟要點、實驗的安全注意事項和事故的應急處理措施。二是指教師對重要的實驗操作進行必要的演示和示范。如,在上《分離食鹽與水的方法》一課時,蒸發濃鹽水前,除了應講解酒精燈等實驗器材的名稱和用途之外,教師必須闡明不能用燃著的酒精燈對火,熄火時要用燈帽蓋滅、不能用嘴吹滅火焰的原因。再者,教師要當眾醒目地演示酒精燈的點燃、玻璃棒的攪拌、酒精燈的熄滅以及發生意外時的抹布撲滅法。
所謂一“視”,是指實驗時教師對學生實驗的巡視。在學生實驗的整個過程中,教師應根據各實驗小組的情況適時介入,進行認真細致的短時指導,切忌全程參與,越俎代庖,應兼顧其他實驗小組,加強巡視。這樣,教師既可全面監控各實驗小組,發現安全問題也能及時處理,確保所有學生實驗時的安全。
小學科學有很多科學探究的內容受課堂時間和空間的限制,不能在課堂上有效地開展,主要包括科學制作活動、長周期科學觀察活動、科學考察活動。要想全面提升學生的科學素養,教師又不得不布置這樣的作業。但安全問題也隨之而來,如,去年嘉興某小學科學教師布置做“生態瓶”,一女生不慎掉進大海溺亡,就是慘痛的一例。那么如何提升課后學生科學探究的安全系數呢?
《告家長書》是家校聯系的重要紐帶之一,能起到提醒、告知家長和學生重要事項的目的。所以在學生課后探究之前,科學教師很有必要擬一份考慮周全的《告家長書》。如,在做生態瓶之前,筆者擬的《告家長書》如下:“各位家長,近期科學課中有一個制作生態瓶的實踐活動。由于需要歷時一個星期左右,因而無法在課堂內完成。為了讓您的孩子對生態系統有一個初步的認識,請您在這一周內指導督促孩子完成這項有意義的制作、觀察活動,并時刻關注孩子的活動安全。希望您的孩子在這個活動中能收獲滿滿。”
學生的課后探究活動開展得是否有效,除了學生對活動本身的興趣是否濃厚和家長是否重視之外,科學教師還必須注重對活動方法的指導。仍以《做一個生態瓶》為例,筆者通過QQ群向家長告知了以下生態瓶具體制作方法以及安全注意事項。這樣有效避免了上文提及的安全事故的發生,切實提高了學生課后探究的實效性。
制作生態瓶時需要先將透明塑料瓶放在陰涼處除味,之后可以用剪刀在瓶子的上方和底部扎幾個洞,這樣更有利于植株生長,可以增加植株的壽命。然后需要在瓶子底部鋪3~5厘米厚的泥沙,處理好瓶子后,可以在瓶子中放一些水草和田螺。

1.生態瓶是將能提供氧氣的植物和小動物一起放在玻璃瓶中,期間不往瓶中加食物,也不打開瓶子,自制植物生態瓶時可以選擇一些供氧能力強的植物。通常可以將藻類植物和一些小魚小蝦一起放在透明的玻璃瓶中。
2.生態瓶時需要先將大容量的透明塑料瓶放在陰涼處曬一段時間,這樣可以除出瓶子中的異味,之后可以用剪刀在瓶子上方刺幾個洞。處理好塑料瓶后,需要在瓶子底部鋪3~5厘米厚的泥沙,然后需要適當的澆點水。
3.澆水可以增加泥沙的濕度,能使植物存活的時間更久一些,之后同樣需要在瓶子底部扎幾個洞,這樣可以防止泥沙中有積水。處理好泥沙后,可以在瓶子里放一些水草,放置植物的量不宜過多,通常放1~2株水草即可。
4.除了水草,也可以在瓶子中放一些綠藻或小型的綠蘿,通常只要是供氧充足的植物即可,之后還可以在瓶子中放一些田螺,增加觀賞性。植物生態瓶中的生態環境一般只能維持幾周,要想增加植物的壽命,可以自己調整。
1.使用剪刀等工具時注意不要傷到自己。
2.小魚、螺、泥鰍等小動物都可以做生態瓶,但種類不一定放很多。這些小動物在池塘、小河、溝渠內可以找到,但找尋時一定要注意安全,建議在大人的陪同下進行,也可以到菜市場等地方購買。
3.做生態瓶的水生植物種類也很多,金魚藻、浮萍、綠藻等可在小河邊、池塘里找到。但采集時一定要注意安全,建議在大人的陪同下進行,當然也可以購買。
安全問題無小事,科學教學安全問題也不例外,它需要我們學校、教師、家長、學生各方引起重視并認真對待,積極構建安全有效的科學探究環境。只要我們自覺提高安全防范意識,扎實落實各項安全措施,精心設計活動方案,并遵循操作規程認真操作,就可避免或減少科學探究活動的安全事故發生,切實提高科學課的教學質量和學生的科學素養。■