實驗允許失敗只因缺憾中顯完美

　　科學實驗是初中科學課程教學的重要內容。在平時的課堂教學中，當出現一些細小的失誤時，教師有時會采用一些“消極的”方法，如“搪塞過去”“過于草率的解釋”等方法來掩蓋事實的真相。這樣做，不僅不利于學生準確及時掌握知識技能，還會挫傷學生學習的積極性。實事求是是探究真理的基礎，失敗并不可怕，若能抓住時機正確處理，反而會產生一些正面效應，挖掘出成功所不能達到的效果，使學生更多受益。本學期筆者聽了兩位教師的《空氣》一課，下面簡錄課堂教學中關于“測定空氣中氧氣含量”的片斷，共同探討在實驗教學過程中，教師應如何對待科學實驗的失??？如何將實驗中的失敗作為一種教學資源加以利用，從而調動學生的思維，使學生的潛能得到充分發揮？
　　一、完美中的缺憾
　　【教學片段一】
　　引入：按圖１所示裝置，請學生上臺演示，先打開左邊止水夾，用抽氣筒抽氣，然后關閉左邊夾子，打開右邊夾子，讓學生觀察實驗現象。生：水經導管由燒杯流入集氣瓶中。師：請分析原因？生：由于抽氣，瓶內氣體減小，氣壓減小，外界大氣壓的作用下，將水壓進瓶內，水位上升。師：氧氣占空氣中的含量多少呢？下面通過一個實驗來測定。
　　 活動：按圖2所示裝置，先在集氣瓶里加入少量水，再把剩余的容積用記號畫成5等份。①點燃燃燒匙內的紅磷，立即塞緊瓶塞，觀察現象？②火焰熄后，振蕩集氣瓶，打開導管上的夾子，出現什么現象？（教師邊演示邊講解，學生觀察實驗現象。）
　　生：紅磷繼續燃燒，產生大量的白煙，瓶內水位上升約1等份。師：紅磷能在空氣中燃燒，實質上只是紅磷跟空氣中的氧氣發生反應，生成五氧化二磷。五氧化二磷是一種白色固體，且極易溶于水。分析為什么進入集氣瓶中的水約占剩余體積的1/5。生：紅磷將瓶內空氣中的氧氣反應了，說明空氣中氧氣的體積約占整個空氣體積的1/5。（由于前面實驗作鋪墊，學生很快地分析，得出結論。）
　　【探討與分析一】美在引入恰當。片段一中，各環節之間鏈接和過渡很自然，各項教學指令很清楚。教師首先展示一個自制的抽氣實驗裝置，讓學生演示抽氣的過程，然后通過觀察、分析，使學生明白了集氣瓶內水位上升是由于氣體減少，這為探究“測定空氣中氧氣含量”提供很好的線索。教師的完美引入，使得學生對下面的演示實驗原理有了初步的認識，大大降低了實驗的難度，這反映了教師具有獨特處理教材的意識和能力。
　　二、缺憾中的完美
　　【教學片段二】引入：讓學生利用桌上已給器材，將蠟燭固定在盛有水的水槽中，點燃蠟燭，再用一個大集氣瓶罩上，瓶邊緣浸沒在水中，使蠟燭在密閉的杯中燃燒。如圖3所示，一段時間后觀察蠟燭有何變化? 瓶中的水位有何變化?
　　生1：蠟燭熄滅。生２：蠟燭熄滅，瓶內水位上升。師：為什么蠟燭熄滅，瓶內水位上升呢？生：由于燃燒需要氧氣，蠟燭熄滅說明瓶中沒有了蠟燭燃燒所需的氧氣，瓶內氣體減小，氣壓減小，在外界大氣壓的作用下，將水壓進瓶內，水位上升。師：有些同學只看到蠟燭熄滅，沒看到瓶內水位上升，為什么？生：可能是集氣瓶邊緣沒有浸沒在水中，裝置沒有密封。師：很好，那能否用該實驗來測定空氣中氧氣的含量，如果不能，怎么測定呢？（學生討論，設計實驗方案，進行實驗。）
　　活動：按圖4所示裝置，先在集氣瓶加入少量水，再把剩余的容積用記號畫成5等份。①點燃燃燒匙內的紅磷，立即塞緊瓶塞，觀察現象？②火焰熄后，振蕩集氣瓶，打開導管上的夾子，出現什么現象？（教師指導，學生上臺演示。由于實驗失敗，學生只觀察到紅磷繼續燃燒，產生大量白煙，沒看到水位上升。）
　　師：如果實驗成功的話，我們還會看到水位上升１等份，約占集氣瓶剩余體積的1/5，這說明了什么，請同學們分析。生：紅磷燃燒消耗瓶中的氧氣。瓶內氣體減少，氣壓減少，外界大氣壓的作用下，將水壓進瓶內，水位上升。上升約1/5的水，說明空氣中氧氣的體積約占整個空氣體積的1/5。師：那剛才實驗為什么失敗呢？（教師并沒有因實驗的失敗而手足無措，同時讓學生展開討論，分析失敗的原因。）生１：可能裝置氣密性不好。生２：可能紅磷不足，沒有將瓶內的氧氣全部消耗完。生３：未冷卻至室溫就打開彈簧夾，使進入瓶內的水的體積減少。……（最后通過師生互動歸納實驗成敗的關鍵，重新實驗。）
　　【探討與分析二】美在意料之外。實驗教學如果偶爾來次“失敗”，則能起到激發學生的有意注意，使學生增強感受力，促進思維活動，加強理解和記憶。如 “測定空氣中氧氣含量的實驗”對裝置的氣密性非常嚴格。然而，學生在演示時，沒有將集氣瓶的塞子塞緊，結果水沒有通過導管進入集氣瓶中，學生疑惑。教師并沒有因實驗的失敗而手足無措，教師趁機提問：是什么原因造成集氣瓶內水位沒上升？實驗為什么失敗呢？學生經過一番討論后均能分析得出實驗失敗的原因。通過這個“失敗”，增加了學生的記憶，達到了教學目的，突破了難點。這樣做學生對實驗的理解和記憶比成功的實驗效果要好得多。可見，演示實驗失敗并非都是壞事，只要教師利用好這些“失敗”，引導學生分析問題，鼓勵學生參與解決問題，最后在全班同學合作中使實驗獲得成功，就能使實驗的效果更好。
　　總之，實驗允許失敗，偶爾一次失敗的實驗可能會更好地引人深思。在教學中，遇到實驗失敗時，教師萬萬不可低估學生，要積極調動學生的思維，使學生的潛能得到充分發揮。
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