“讀·創·演”助力《產生氣體的變化》實驗教學

〔摘 要〕 眾所周知，科學和其他基礎自然科學一樣，致力于培養學生的核心素養，全面落實有理想、有本領、有擔當的時代新人培養要求，擔負著培養社會主義合格建設者和接班人的歷史性任務。本文以教科版小學科學《產生氣體的變化》一課中一件自制實驗教具的多次改進為例，主要通過閱讀文本深意、創新實驗教具、演繹科學精彩的方式，借助實驗，實現直接助力教師教、間接幫助學生學的教育教學目的。

〔關鍵詞〕 小學科學；閱讀；創新；演繹；教具；實驗教學

〔中圖分類號〕 G424 〔文獻標識碼〕 A 〔文章編號〕 1674-6317 （2025） 04 074-076

科學實驗教學不能只在教室里講實驗，口頭上說實驗，白板上寫、畫實驗，視頻里播放實驗。實驗需要實踐，需要在真實生活世界里的實踐。筆者立足“讀·創·演”，助力小學科學實驗教學。讀，是認識、閱讀、理解，蘊含了對科學觀念的闡釋；創，即創新思維，體現著科學思維；演，是利用驗證展示的方式，進行探究實踐。“讀·創·演”剛好契合新課標中的3個核心素養，即科學觀念、科學思維、探究實踐。

一、教學現狀分析

舊版教材六年級下冊第二單元第4課《小蘇打和白醋的變化》（第32頁）中的實驗教具（圖略），新版教材六年級下冊第四單元第2課《產生氣體的變化》（第62頁）中的實驗操作（圖略），都在極力證明一個事實：利用學生在生活中常見的白醋與堿面，混合后發生反應，產生了新物質。在教師的引導下，學生還能說出固體和液體反應產生新的物質是氣體，即常見物態之間的變化。通過舊版教材，也很清晰地觀察到燃燒的蠟燭熄滅，但如何很好地說明產生了比空氣重且不支持燃燒的氣體呢？作為拓展延伸環節，它還有哪些性質呢？新版教材降低了難度，編者又在傳遞哪些信息呢？作為一名科學教師，這些都是需要思考的問題。

二、探索解決策略

（一）閱讀文本深意

深度閱讀教材和有關科普資料，認真觀察實驗現象，并把讀出的有關信息和觀察到的現象填入相關表格中。讀，做到讀中有思、讀中有感、讀中有悟，才是真正的讀。由新舊教材中實驗操作的變化，再到如下圖1的不斷改進，充分體現這一點，并且做到了讀中有“創”。讀中有“觀”，直接觀察出來的，填入相關表中；深度觀察出來的，需要思考力的參與。

讀，不單單指閱讀，還有觀察認識，有更深層次的理解在其中。我相信學生也能認真地觀察出這一現象，這就對教師提出了更高要求。圖5中右圖5.0版教具可以做到通過電子測溫計讀數的下降來驗證該反應是一個吸熱反應，還可以證明產生的氣體使澄清的石灰水變渾濁。

教學實踐發現，新舊兩版教材中的實驗現象都不夠直觀明顯，課堂教學效果大打折扣。反思后，筆者通過自制教具的方式進行實驗改進，就如何解決上述兩版教材實驗中所存在的不足，進而達到預期實驗效果進行了深入思考和探究。

（二）創新實驗教具

《義務教育科學課程標準（2022年版）》（以下簡稱《課程標準》）在探究實踐實施計劃中提出：利用工具和材料進行加工制作?！皠摗?，是一個時代對教師的要求。同時，也是教師面臨的機遇和挑戰。習近平總書記強調，要“用心打造培根鑄魂、啟智增慧的精品教材”，要體現人類文化知識積累和創新成果。這充分體現了“創”的要求。

廣大教育工作者要勤勉認真，行而不輟，不斷創新實踐，把育人藍圖變為現實，培育一代又一代有理想、有本領、有擔當的新人，為實現中華民族偉大復興作出新的更大貢獻。

1.分組實驗

如下圖1所示，1.0版、2.0版教具體積小，便于用來做分組實驗。

教材中的教具在驗證二氧化碳比空氣重時，用玻璃杯傾倒二氧化碳，稍不留神液體會被倒出，澆滅蠟燭，使實驗失敗。另外，當火柴伸到玻璃杯內時也容易熄滅，這不能判定是反應產生的氣體使其熄滅，還是自然熄滅。

如何更好地排除因反應產生的氣流過大而導致的蠟燭熄滅，由于不論氣體是否支持燃燒，如果其流出速度過快，例如在氫氣流的情況下，同樣會使蠟燭熄滅，如果能排除該點會更嚴謹。

反應區的“嗤嗤”聲有時不是很明顯，特別是當反應區體積過小時。如果能在反應區域周圍安放一個噪聲儀，讓小組成員及時記下聲音分貝數據，會更具有說服力。

2.演示實驗

如下圖2所示，3.0版和4.0版教具體積大，適于課堂演示實驗；這兩件作品引入自制的特殊“樓梯”——供氣體“上”“下”——來說明氣體比空氣重的性質；把蠟燭擺放在高低不同的樓梯上，來代替蠟燭的高度不同；引入二氧化碳傳感器，可以直接說明產生的氣體就是二氧化碳。

如圖3所示，左側的實驗裝置是江蘇省海安市城南實驗小學林松老師的作品，刊登在《湖北教育》2023年第09期。從圖中可以看到，林老師的這件作品選用氣球盛放小蘇打和收集氣體，不僅可以控制小蘇打的量，更能直觀地看到二氧化碳占據空間的過程。在進行實驗操作中，也存在改進點：一只手操作實驗器材時，需要用另一只手來固定，手沒有解放出來。把抽象的模糊的結論直觀化、可視化。筆者結合1.0、2.0、3.0、4.0和林老師的創作思路，經過近一年的思考摸索，創作出5.0版教具，用于《產生氣體的變化》一課的實驗教學，效果顯著，如圖3右側。

3.5.0版教具的優點和用途

制作教具所用材料廉價、常見、易得，裝置可視性好，現象明顯，實驗成功率高；材料簡單易取且常，利于學生課后自己制作；裝置構造簡單，易于操作，效果突出，有助于得出準確的實驗結論可重復多次使用；一套實驗裝置，一次實驗，可以實現多個實驗教學目標。

在進行小蘇打和白醋的反應的同時，驗證反應產物——二氧化碳的性質。通過該教具，學生可以直觀、全面地看到小蘇打和白醋反應的整個實驗過程和實驗現象：反應迅速的同時，現象更加明顯；能聽到“嗤嗤”聲，說明反應劇烈；電子測溫計讀數由高到低的明顯變化，說明該反應是吸熱反應；現象區教具上端有開口的情況下，氣體不從開口處“逃走”或“逸出”，可以很好地證明比空氣重；現象區澄清的石灰水變渾濁，可以說明該氣體具有這一重要性質。

（三）演繹科學精彩

《課程標準》在探究實踐目標中提出，用自制的簡單裝置及實物模型驗證或展示某些原理、現象和設想，獲得科學知識，提升科學素養?？茖W實驗課堂上，自制教具的引入，可以達到事半功倍的實驗教學效果。課堂上，通過師生問答活動，教師親自演示，中間穿插教具制作環節的演示，在進行演示的基礎上，循序漸進，每一步都進行嚴謹的科學實驗。

該實驗教具具有創新性和環保價值。該教具在使用過程中，也得到單位同行和教育局有關專家的認可。

通過改進教具，筆者抓住每次比賽競賽機會，也取得了豐碩的成果：在安徽省舉辦的兩次實驗展演會演中均獲得“優秀獎”，在阜陽市舉辦的科普實驗展演中獲得“二等獎”的好成績。作為一名小學科學教師，能參加市賽、省賽確實不容易，在向專家評委展示自己思維成果的同時，自己的教育教學和業務能力得到迅速提升。

通過對科學實驗的展示，將科學實踐的教育元素與互動表演的趣味元素相結合，在實驗道具的輔助下，突出科學知識和原理的趣味性特征。切實做到了集科學性、合理性、教育性于一體的現代科學實驗教學要求。

三、反思問題，總結經驗

現行新版教材中“讓小蘇打和白醋混合后，觀察有什么現象發生”，雖然給學生留下足夠的探索、想象和發揮空間，學生能直觀地看到有許多氣泡產生，并能聽到“嗤嗤”聲，但如果教師不進行積極引導，學生很難發現產生的氣體比空氣重、不支持燃燒、吸熱反應等化學反應伴隨的現象。

反應吸收熱量，該怎樣說明，又怎樣證明？作為教師，我們都知道該反應還是一個吸熱反應。但由于藥品較少，反應吸收的熱量有限，在夏天采用手摸的方法來感知該反應是吸熱反應，略顯粗糙，不夠嚴謹。如果能借助現代教學手段，由抽象到具體呈現，采用數字技術，學生更能深入了解反應過程中的能量變化。

前述5.0版教具中加入了電子測溫計，如果能在反應區引入音量分貝和二氧化碳傳感器，在現象區引入紋影技術，可以真正實現技術賦能教育，展現信息技術優化實驗教學過程目的。該實驗教具的改進設計，能更高效地為科學課堂增效。

該教具制作完畢后，在實驗室重復操作，實驗非常成功。經過教研組研判，得到同行認可，也曾被多次邀請到兄弟學校進行操作演示。學生經歷了小蘇打和白醋的變化這一反應過程，并引導學生再判斷、再談收獲和再談看法。通過分析演示前的檢測（前測）；演示中的詢問和操作（中測）；演示后再寫報告和小論文（后測）。通過前、中、后三種測試方法，來證明該裝置在教學應用中具有高效性，學生能更好地觀察實驗現象，理解實驗原理。

問題，驅動思考不斷深入。以賽促教，激勵教師繼續探究，教學之余，筆者與學生在一起思考、一起觀察、一起研讀、一起創新、一起實驗。

四、結語

通過自制教具進行實驗，有助于引導學生理論聯系實際，強化小學科學知識與現實生活的聯系；有助于培養學生的自主探究意識，提高學生提出問題、分析問題和解決問題的能力；有助于增強學生的團隊意識和合作探究創新精神，凸顯學生在教學中的主體地位。

科學知識的探索永遠在路上，實驗裝置的創新無止境。創新量“生”定制，助力高效課堂。先展演后教研，再實驗驗證。驗證中改進，通過實驗及實驗過程中教具的創新，促進學生發散思維，提升學生實踐探究能力。依托課堂，依靠學生，依據《課程標準》，做到演中創新，學生的創新意識被充分激發，得到鞏固；研中進步，教師個人得到成長。以生為本，才能更好地開展教學工作，更好地服務學生。

“讀·創·演”三位一體，培養學生核心素養，在學習中養成善于提問，勤于思考，敢于質疑，樂于創新的科學精神，助力教師專業成長。

【本文系2023年度安徽省教育技術裝備立項課題“依托企鵝書屋開展小學讀·創·演拓展活動的實踐研究”的階段性成果，立項編號：ZB23072】

參考文獻

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