讓科學實驗教學中的“意外”轉化為教學資源

徐文濤

【關鍵詞】實驗教學 意外 教學資源

【中圖分類號】G 【文獻標識碼】A

【文章編號】0450-9889（2015）09A-

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作為教師，我們都希望在課堂上能夠順利完成教學任務，讓學生能獲得應有的發展。但是，在現實的課堂教學過程中，尤其是實驗教學活動中，往往事與愿違，常常會出現許多意想不到的情況，打亂教師的教學預設。作為教師，面對這種情況時，如果能善于化“意外”為教學資源，就能化被動為主動，順利達成教學目標。

一、實驗材料中的“意外”

[案例]教學蘇教版四年級上冊《熱的傳遞》一課前，教師讓每個小組的學生帶一根金屬片（長條形）或金屬絲到課堂上做實驗。教師在觀察學生實驗時發現有一個小組帶來了一個圓形的金屬片。

師：請同學們想一想，熱在金屬條（絲）和圓形金屬片中傳遞的方式一樣嗎？

生1：不一樣，因為它們的形狀不一樣。

生2：一樣，因為它們都是金屬材料。

生3：我覺得不一樣。熱在金屬條（絲）中只能朝兩個方向傳熱，在圓形金屬片中應該能朝很多方向傳熱。

師：請你在黑板上畫一畫好嗎？（生3在黑板上畫示意圖）

師：加熱它們的不同部位，熱會怎樣傳遞？

生4：加熱中間會向邊上傳熱。

生5：加熱邊上會向中間傳熱。

師：那么，如何用實驗來驗證我們的猜想呢？

……

[分析]上述案例是教師將實驗材料中的“意外”轉化為課堂教學資源的一個成功案例。案例中該教師最大的成功之處在于緊緊抓住了實驗材料中的“意外”，并把它開發為新的教學資源。本來的實驗設計其實是一個驗證性的實驗，只是驗證熱在金屬條（絲）中，從加熱的地方向遠處傳遞。在實際教學中，由于教師善于利用“意外”的材料，反而把驗證性實驗轉換成了探究性實驗。“熱在金屬條（絲）中會怎樣傳遞？熱在圓形金屬片中會怎樣傳遞？加熱不同的部位，熱會怎樣傳遞？”這些問題把學生的思維引向了深入。學生要想解決這些問題，就必須通過探究尋找答案。

[反思]科學課是一門以實驗探究為基礎的課程。由于實驗活動眾多，在材料方面出點“意外”應該屬于“家常便飯”。在以往的聽課中，筆者發現許多教師對于課堂上出現的“意外”都是一帶而過，并沒有挖掘“意外”中的價值，因而不能很好地將其開發為課堂教學資源。從上述案例中我們可以知道，作為教師，我們首先要努力提高自身的業務水平。如果不注重提高自身的業務水平，即使我們在教學中有利用教學“意外”資源的意識，但在真正遇到“意外”時往往會不知從何下手。因此，提高自身業務水平就顯得尤為重要。“打鐵還需自身硬”，教師只有提高了自身的業務水平，才能從容應對教學中的種種“意外”，才能化“意外”為新的教學資源。其次，要增強緊抓“意外”的意識。課堂教學中的“意外”往往一閃而過，稍有遲疑就會錯過，教師要有敏銳的意識，當“意外”出現時，就要緊緊抓住，靈活處理。

二、實驗數據中的“意外”

[案例]探究活動：條形磁鐵各部分磁力的大小是否一樣。（蘇教版五年級上冊《研究磁鐵》）

教師引導學生制定好研究方案：用細鐵絲把磁鐵固定在鐵架臺上，在磁鐵上確定五個點分別懸掛回形針，通過比較回形針的個數來比較磁鐵各部分磁力的大小。（見下圖）

讓學生分組研究，研究活動結束后，組織學生交流數據。各組數據如下：

看到第2小組和第5小組出現的“意外”數據，教師開始顯得慌亂。稍微停頓后，教師并沒有根據“新情況”調整教學設計，而是繼續按原來的教學預設往下“走”：請同學們觀察并分析這些數據，看看能發現什么規律。

生1：我發現條形磁鐵不同部位磁力的大小是不一樣的。

生2：不對。第5小組A點和B點的磁力就是一樣大的。

生3：磁鐵兩端的磁力最大。

生4：我有意見，磁鐵不一定是兩端的磁力最大，第2組D點就比E點磁力大。磁鐵什么部位磁力大，還要根據具體的磁鐵來定。

……

看到學生們的結論與正確的結論“背道而馳”，教師趕緊收回發言權：同學們的發現真多。第2小組、第5小組與其他組的規律不一樣，可能是他們操作時有錯誤，課后你們可以再研究看看。

[分析]實驗數據出現“意外”是科學探究活動中經常出現的問題，是學生的年齡特點和實驗材料共同作用的結果，孩子們正是在這一次次“意外”中逐漸提升自身科學素養的。上述案例中，教師沒有正確面對實驗數據的“意外”，而是采取了回避的態度，生硬地把正確結論“塞”給學生，這種行為的背后反映出的是教師傳統教學思想的“根深蒂固”。雖然本輪教學改革已經進行了十多年，但是不可否認，有些教師只在形式上跟隨著課改的步伐，而思想深處還是傳統教學那一套。他們老是認為孩子們由于能力欠缺，得不出正確的結論很正常，因此教師有必要告訴他們正確的結論。不可否認，小學生由于受年齡特點的限制，在研究過程中出現失誤在所難免，但這能成為我們“硬塞”結論給學生的理由嗎？

[反思]我們應該再三反思：科學教學的目的是什么？筆者認為，應該是促進學生綜合科學素養的提升。實驗研究只是提升學生科學素養的一個環節，實驗研究后的交流往往需要對研究過程中的疑惑進行解答，對實驗結果進行再次驗證。研究活動需要結論，但我們不能一味地為了追求結論，把“結論是否正確”作為評價學生的標準，這是絕對錯誤的。既然實驗數據出現“意外”是科學探究活動中經常出現的問題，那么我們就應該想辦法應對，變數據“意外”為新的教學資源。對此，教師們可從以下兩方面著手：

（一）深入領會新課標精神

對于學生的探究活動，我們既要重視過程又要重視結果，但應該更多地去關注過程。上述案例中，學生在采集數據時只進行了一次實驗活動，這樣的數據具有很大的偶然性，缺乏說服力。教師應該讓學生在每一個點連續懸掛3～5次，然后取它們的平均數作為這個點的回形針數。

（二）變“意外”為新的教學資源

課堂教學是教師的“教”與學生的“學”雙邊活動的組合，在這個過程中有許多不確定的因素。也正因為這樣，我們的課堂才能夠體現動態生成的特點，才能夠精彩紛呈。這正是課堂教學的魅力所在，也是我們提倡的“建構式生態課堂”理念的精髓所在。課堂上的“意外”往往更能引起學生的興趣，使學生更樂于去思考、探究。因此，教學中教師要善于抓住這些“意外”，讓它變為新的教學資源。

基于上述思考，本案例中教師的做法可以這樣改進：當學生發現各小組的數據規律不一樣時，可以這樣引導：“請同學們想一想，為什么各小組的數據規律不一樣呢？”學生可能會提出各種各樣的可能性，如操作時可能動作輕重不一樣，回形針可能被別的班級用過了，記錄的人可能把數字記錯了……之后，再進行引導：你們覺得怎樣做，獲得的數據才更加科學？通過這樣的引導，學生的思維就會被激發起來，探究欲望也隨之高漲。其實這個問題的解決過程，就是學生自主探究的過程。如果這時候，再讓學生做一次實驗，實驗效果一定會比較理想。

三、實驗交流中的“意外”

[案例]教學蘇教版四年級下冊《降落傘》一課，當學生探究出“影響降落傘下降快慢的因素”后，教師隨即進入“拓展應用”環節。

師：通過剛才的研究，我們了解了關于降落傘的許多知識。現在請你思考老師在一上課時就提出的問題：什么樣的降落傘能夠保證包在塑料泡沫里的雞蛋落下不碎？為什么？

生1：傘面要大一些。因為傘面大，降落傘下降的速度就慢。

生2：傘線要長一些。因為傘線長，降落傘下降的速度就慢。

生3：懸掛物要輕一些。因為懸掛物輕，降落傘下降的速度就慢。

師：懸掛物是固定的，就是一個雞蛋。

生4：那就讓傘面大一些，傘線長一些就可以了。

師：（出示一個傘面較大、傘線較長的降落傘）這個降落傘符合同學們所說的要求，看看它能不能保證塑料泡沫里雞蛋的安全。（教師和一名學生共同演示，降落傘輕輕落地。學生歡呼起來）

師：現在老師就切開塑料泡沫，看看里面的雞蛋是否“平安”。（教師在切泡沫時，不小心把雞蛋切破了，然后拿著雞蛋向學生解釋）雞蛋雖然破了，但它是老師不小心切破的，不是摔破的。

[分析]實事求是地說，案例中教師對于“拓展應用”環節的設計還是比較成功的，既鞏固了所學知識，又激發了學生的興趣，是“學以致用”的較好體現。沒想到在即將完美“收官”時，卻出現了“意外”。對于這樣的“意外”，案例中教師的處理方法是“拿著雞蛋向學生解釋：雞蛋雖然破了，但它是老師不小心切破的，不是摔破的。”因為當時降落傘是“輕輕落地”的，所以學生沒有對教師的解釋進行質疑。但是不管怎么說，這樣的解釋總讓人感覺有些牽強，無法讓人完全信服。

[反思]由于科學實驗教學是一個“建構式生態課堂”，涉及的因素有很多，“意外”現象隨時都有可能出現。在日常的教學中，我們要逐漸形成利用“意外”的意識，提高利用“意外”資源的能力。有時候，換一種思維，換一個角度，或許能讓“意外”變為課堂中的精彩。對于上述案例中的“意外”，我們如果換一種處理方法，可能會達到更好的教學效果：教師把切破的雞蛋放在實物展臺上，組織學生觀察后思考：雞蛋破碎的地方是被刀切破的，還是摔破的？為什么？學生通過交流會明白：如果是摔破的，破的地方會比較大；如果是被刀切破的，破的地方應該比較窄，有明顯的刀口痕跡。讓學生通過自主學習后明白這些道理，比教師的任何解釋都更有說服力。

“意外”是科學實驗教學過程中不可避免的現象，既是建構式生態課堂教學的重要教學資源，也是教師發揮個人教學魅力的最佳資源。讓我們都重視課堂上的“意外”，使其成為優質的教學資源。

（責編 黎雪娟）