匠心小細節 匯聚大精彩

陳以琳

摘 要：科學是一門以實驗為基礎的學科，實驗是科學的生命線，它對于學生學習科學知識、培養探究能力、啟發創新思維等起著不可估量的作用。教學活動是由一個個的細節構成的，有些看上去似乎是“細枝末節”的小事可能會影響教學效果，甚至決定成敗，而要讓我們的實驗教學真正為提升學生的科學核心素養服務，“細節教學”是至關重要的。本文重點結合浙教版初中《科學》中的幾個實驗教學，就如何對細節進行預設、捕捉、拓展等方面進行闡述。

關鍵詞：實驗；教學；細節；精彩

科學是一門以實驗為基礎、以探究活動為核心的學科，實驗是初中科學教學的基本方法，是讓學生發現和認識科學規律的重要方法，同時也是鍛煉初中生科學思維的重要手段。實際的實驗教學過程是師生互動、生生互動的多維度動態過程，是由一個個的細節構成的，細節稍縱即逝，對于一些細節的不重視，或者對一些細節的處理不當，往往會留下教學遺憾，可能會影響實驗效果，甚至得出錯誤的結論。所以如何重視細節的預設、把握生成的細節，往往成為一節課精彩與否，甚至是成敗的關鍵。

一、精心預設，讓細節預約精彩

細節決定成敗，應關注實驗的每個細節。作為一種情境，細節是可以預設的。將預測工作做到位，尤其是在初中科學實驗教學中，課前作充分仔細的預設是提高探究活動效率的關鍵。

1.預設準確的認知特征，確保探究實效

細節預設的過程既要預設“教”，考慮到所教內容可能會引起的一些問題，又要預設“學”，考慮學生的年齡特征、心理特征和認知特征等細節，并且盡可能“稚化自己”。

【案例1】在“探究氧氣性質”的實驗教學時，某教師在引導學生探究時，采用了“提出問題→建立假設→設計實驗→進行實驗，收集證據→驗證假設→交流評價”這一完整的探究，采用了學生分組實驗，列出表格，按照課本“先物理性質后化學性質”的順序逐一展開，先讓學生通過聞氣味、觀顏色填物理性質，再填氧氣與某些非金屬及金屬的反應的實驗現象。

這樣的課堂氣氛活躍，面向全體學生，既動手又動腦，看似很完美，但仔細思考幾個細節：初中生對氧氣的顏色、氣味等物理性質，是否已有前概念？需要強調的是“氣味是怎樣的”還是“聞氣味的操作方法”？讓木炭在氧氣中燃燒，是教師要求去做的，還是學生的自我需求？由于前面的“假探究”過多（到物理性質完成課堂時間已過半），導致實驗中如“鋁箔燃燒的現象不同組之間差別很大”，“用燃燒匙燃燒得到的火焰顏色和書本上描述不一樣”等生成的細節問題，沒有得到很好的解決。

2.預設恰當的教學情境，誘發探究欲望

“教學情境”是指周圍教學環境資源。從學生熟悉的情境出發，進行創造性地處理，巧妙地設置情景，引導學生去發現問題，激發學生的探究興趣和求知欲望，促進學生理解科學本質有著重要的作用。

【案例2】在“光的反射”教學時，教師請學生幫忙用遙控器開啟投影儀，一位學生到講臺前，遙控器正對投影儀，順利開啟了投影儀。

接著教師介紹遙控器中紅外線的基本情況，復習了光的直線傳播等知識。

師：除了剛才正對的方式開啟投影儀外，還有其他方法嗎？

臺下的學生躍躍欲試，依次嘗試，進而引入光的反射。

又如，在某市級公開課“電流的測量”的教學時，課前該教師引導學生將兩根導線依次接在一節、兩節干電池兩端，另兩端并列放在舌頭上，“品嘗”電流的味道，匯報自己的感受，從而自然過渡到電流有大小，電流的大小如何去測量等教學環節。

通過用“遙控器開投影儀”這一熟悉的情境出發，設置“除了正對的方式開啟投影儀外，還有其他方法嗎”這一有利于課堂教學的問題情境，自然地完成了從光的“直線傳播”到“光的反射”的過渡，使新舊知識有機銜接，為新知識創造了學習背景。“品嘗電流”這一從未有過的新鮮活動一下子激發了學生的興趣，讓充滿好奇心的學生深深地著迷和困惑，“玩遙控器”“品嘗電流”起到了鋪路搭橋的作用，讓學生從生活世界走進科學世界，誘發了學生的探究欲望。

3.預設彈性的教學空白，激發探究熱情

在教學活動中，有時為激發探究熱情，教師可對實驗的內容作適時變動，或增或減或改，有彈性，有“留白”，故意“放棄細節”，用“空白”的設計去激發學生的思維，讓原本的疑惑用新思維去解惑，從而達到知識、能力和思維的多豐收。

【案例3】在某市級教研課中，一名教師在“電流表的使用”的教學環節中，直接出示電流表，讓學生以“記錄在測量過程中遇到的問題及解決方案”為主題開展小組合作，利用學生原有的知識儲備進行探究活動，直到學生自己認為已經測出了電流值為止。十分鐘后學生討論遇到的問題及解決方案，說明自己采用何種方法是正確的，哪些是不對的，并能說明理由。最后共同以“設計說明書”的方式規范電流表的使用。

以往這部分的教學大多是教師先介紹電流表使用方法、注意事項等細節，或者教師在講臺上先演示一遍，學生再照樣實驗。這樣的設計雖然結構完整、規范、有序，在課堂上操作起來簡單，但這僅僅是從知識內容出發，學生沒有主動地參與到這個探究中。而上述教研課獲得了與會專家的充分肯定，其最大的亮點是預設有彈性，給動態生成留下空間。讓學生利用這些“空白”自主活動、自主建構，學生有了自由發揮的時間和空間，課堂上才會飛揚著學生學習的智慧和教師教學的智慧。這樣的設計在一定程度上既促進了全體學生的發展，又展現了個體的成功體驗。

二、慧心捕捉，讓細節成就精彩

教學細節是師生、生生思維碰撞的閃現，精彩就在瞬間，在這樣的環境下，需要教師的即時引導和靈活調控。能否發現和關注到細節，反映的是教師的智慧，能否捕捉和利用好細節，體現的是教師的功力。

1.隨機應變，捕捉矛盾，順應需求

眾所周知，實驗方案的好壞直接關系到探究活動的成功與失敗。好的實驗方案有利于學生有效地掌握雙基，培養能力，啟發思維。但在現實教學中，難免會出現有些方案的不足，這就需要我們進行有效調整、優化設計。

【案例4】關于“通電螺線管的磁場”的活動設計。

教材內容：

（1）用導線繞成螺線管后通電，觀察是否能吸引大頭針（書本有配圖：一節干電池連接大約十匝用導線繞成的螺線管）。

（2）在螺線管中插入一根鐵棒或一枚鐵釘，再觀察吸引大頭針的現象。

（3）比較兩次實驗的結果，想一想：這說明了什么？

教學活動：

師：活動（1）中的結果應該是什么？

生：能吸引（非常一致）。

然后教師要求學生按照圖中所示的方式進行實驗，結果也非常一致：不能吸引大頭針。

師：由于通電螺線管接在一節干電池上，產生的磁性太弱，而大頭針太重，所以無法吸引，但磁性實際是有的。

隨后進行其他研究，實驗現象很明顯、很成功，比較分析也很順利。

通過前面“通電直導線能產生磁場”內容的學習和過渡，學生對活動（1）的回答是信心滿滿的，但對實驗結果多多少少是有點失望的。雖然這個問題教師已經進行了解釋，學生也點頭認可，但細想：這樣的解釋真的滿足了學生的需求嗎？學生心底真的只是希望得到文字層面的解釋嗎？針對這個矛盾，怎么解決？如果我們抓住這個矛盾進行反問：為什么會這樣？問題可能出在哪里？經過大家的討論分析，然后建立假設、重新設計實驗方案，最后結合實驗進行驗證。這樣的課堂，學生的需求才能真正得到滿足，不僅解決了學生的疑問，完成了預定的教學目標，又提高了學生的探究能力，培養了科學思維。對于教材內容，有時需要有一種質疑精神，選擇和創造最科學的方法來開展探究活動，輕松突破實驗教學的重難點。

2.伺機而動，捕捉意外，生成問題

實驗探究的過程不可能一帆風順，在具體的教學過程中如果忽視某些細節，或處理不當，都有可能影響結論的得出，甚至得到錯誤的結論。這些“意外”細節的出現，是否會對我們的教學產生影響，產生怎樣的影響，關鍵要看教師如何應對。

【案例5】一節關于“測定氧氣含量”的公開課上，用紅磷燃燒測定空氣中氧氣含量的實驗過程中，該教師沒有夾住止水夾，就將紅磷放入氧氣瓶，個別眼尖的學生發現了，馬上指出“夾子、夾子”，教師馬上意識到了，立刻夾上夾子，此時集氣瓶里面的火好像滅了，他拿出燃燒匙，此時火又旺起來，他馬上拿出備用的氧氣，在同學們的注視下，小心地伸入燃燒匙并壓緊瓶塞，然后等待熄滅、冷卻，打開止水夾，但是實驗結果吸入的水量還是明顯比預設的五分之一要少。此時，學生間爭議聲不斷。

這一連串的“意外”，并沒有嚇住這位老師，只見他先對大家道歉：“由于老師的粗心，一開始沒有夾住止水夾，這是個嚴重的錯誤。”然后設問：最后實驗結果的巨大差異是這個“錯誤”造成的嗎？經過討論后大家否定了。一個學生發問：為什么差別怎么大呢？肯定有問題。教師馬上肯定了該學生的想法，然后引導學生與老師一起回憶實驗過程的每個細節，展開分析討論，對中途出現的新問題不斷加以剖析，步步設問、歸根溯源，找出真正的問題所在。

科學教學的過程應該是一個提出問題、發現問題、分析問題并解決問題的過程。科學實驗教學也應該是以問題為起點，用問題來貫穿整個教學過程，并用進一步的問題來推進。一堂科學實驗教學課，往往是用一系列問題的解決來實現教學目標的。上述案例中面對課堂“意外”，教師及時更改原先的教學預設，充分利用這次“意外”的細節，生成新的問題，探究其中的奧秘，及時進行課堂調控，巧妙地加以引導，抓住教育時機，創造性地組織了以上教學，憑借教師的智慧捕捉到了開啟學生創造性思維的細節，掀起了課堂教學的新高潮。

3.借機施教，捕捉錯誤，探究本質

學生的發展是個性化的，思維更是靈動的，教師在課前不可能全面預設實驗中可能發生哪些錯誤。但“教室是學生出錯的地方”，錯誤在所難免，同時錯誤的發生也一定是有原因的，引起錯誤的原因往往是一種鮮活的教學資源。

【案例6】在“天平的使用”的實驗課中，學生完成了小石塊質量的測量，教師補充思考題：假如現在使用的砝碼生銹了，還測剛才的小石塊，測量的結果如何？是變大還是變小？學生們一下子被鎮住了，還在冥思苦想，此時有個學生很堅定地大聲回答：“變小！”教師給他豎起了大拇指。然后該同學解釋：“我從參考書中看到過這個問題，答案就是變小，我的理由是因為砝碼生銹了，鐵銹很容易掉，質量變小，所以測量的結果就變小……”

針對這一明顯的錯誤，教師并沒有采用“一口否定、直接批判”的方法，而是采用以下三個環節來指出錯誤的原因：①通過其他同學的幫助，找到第一個錯誤：題中并沒有“鐵銹掉了”的信息，生銹質量是增加的，強調實驗條件不能憑主觀想象。②依據砝碼質量變大后，對測量值的影響展開詳細的討論分析，得到正確答案，強調結論的得出不能僅憑直覺。③模仿這個同學的思路進行推理，假如真的是“鐵銹掉了”，測量結果又如何，強調遵循客觀條件進行邏輯推理的重要性。

學生在學習過程中不可避免地會出現各種各樣的錯誤，對待錯誤，我們所要做的不是“批判”，而是“撥亂”，把錯誤作為資源加以利用，為學生搭建相互交流的平臺，鼓勵自由的交流和質疑，引導和啟發學生尋找解決問題的方法。把這樣的“好機會”讓給學生，就能把“病點”轉化成“亮點”。這樣，學生對一些容易忽視的細節有了更深刻的理解，對以后的學習會有更好的啟示作用。

三、潛心拓展，讓細節延續精彩

細節因其“細”而往往容易遭到忽視，但若能抓住有益的細節性資源進行有效拓展，創設利于學生發展的開放式教學環境，再多走一步，學習內容上可能更加有廣度、深度，課堂氛圍上可能更加豐富、活潑，使理性的科學更加充滿樂趣，極易誘發學生的好奇心與求知欲，有效促進學生能力的提升、思維的發展，科學實驗教學將煥發出新的活力。

1.穿插小實驗，繼續激發學習熱情

在科學實驗教學中，我們往往抓住重點內容進行研究，而對于一些細節性的知識以講解、討論為主，但對于有些難點，這樣的方式效果不佳。適當補充幾個小實驗更具魅力，不但不會浪費時間，反而會節省因反復說理所花費的時間，不但突破了知識上的困難，更能喚起學生的好奇心和求知欲，激發學生的學習興趣和探究激情。

【案例7】在講授有關浮力大小的問題時，學生普遍對“1N的水能浮起大于1N的物體”持有懷疑態度。教師可利用泉水瓶和略大于該礦泉水瓶的燒杯進行實驗，在燒杯中加少量的水，礦泉水瓶中加較多的水，將礦泉水瓶浸入燒杯中，就可以發現礦泉水瓶漂浮在燒杯中，學生在驚喜中親眼見證了一兩撥千斤的威力，就會對浮力的大小與排開液體的體積有關而非液體本身的體積這個細節銘記于心。

小實驗是在完成正常實驗教學任務的基礎上延伸拓展，其操作簡單、現象奇特更能吸引學生，是激發興趣、活躍課堂、啟發思維的有效手段。這樣，學生就會由“知之者”轉變為“好之者”，繼而就成為“樂之者”了。

2.再現科學史，持續提升科學素養

在實驗教學中，學生的實驗態度、科學習慣能否形成，是一堂實驗課成功的根本標準之一。實驗探究不僅要掌握概念、規律，更要體現過程、方法。結合教學，適當再現科學史，不僅能讓學生體驗到科學發現的艱辛，培養他們銳意進取、百折不撓的精神，更能讓學生領悟大師們的思想，實現教育價值的最大化。

【案例8】在“焦耳定律”的實驗教學中，同一次實驗不同時間的讀數，是有所區別的，不能牽強附會，甚至有些數據特別離譜，但絕不能為了得到結果而隨意更改實驗數據。對于每一個數據，都應認真對待，不同之處教師應該指導展開討論，分析造成這種結果的種種因素，不可草草了事。該過程可以穿插焦耳在年輕的時候設想制作一種“永動機”，不斷設計、制作，但沒有一次成功，后來經過反思原來的設想，重新確定新的探究課題，在極端困難的條件下，積30余年實驗研究、400多次實驗后，終于在新的研究領域中取得了成功的故事，使學生懂得每一次的成功都不是唾手可得的。

科學素養的培養重在潛移默化的滲透，通過再現科學史，我們不僅將科學史變成一個個的勵志材料，更多的將科學家們的研究過程，將失敗或成功的研究方法滲透到課堂中，從而在學生的頭腦中建立起以“科學家命名的單位不僅僅是個單位符號，以科學家命名的定律也不僅僅是個公式模型”的觀念。這些都是實驗教學中的細節拓展，都能培養學生的科學思維，促進學生科學素養的提升。

3.互融課內外，不斷啟迪創新思維

科學來源于生活，又應用于生活。許多科學知識學生已有一定的理解，在教學中利用生活材料，利用學生已有的生活經驗，進行有目的、多角度的拓展，關注學生的現實體驗，把課堂實驗延伸拓展到生活中，能讓學生從“學科學”轉變成“做科學”“用科學”，能真正激發學生的創新思維。

【案例9】在研究“酸的性質”前，可讓學生利用米醋和雞蛋做個軟殼蛋；學習“二氧化碳的性質”時，利用醋和食用小蘇打做個“滅火器”；研究“金屬氧化”時，在家探究鐵銹的形成與什么因素有關；在研究“種子萌發”時，讓學生在家提前實驗或留意觀察平時食用的各種豆芽的特征，記錄相關數據等。讓學生在課外利用生活物品進行實驗觀察，這樣既可節省課堂時間，也能達到課堂演示所不能達到的觀察效果。

又如，在研究“壓強和流速的關系”后，可以讓學生觀察家中的吸塵器、油煙機等，并探究其中的工作原理；在學習了“電功率的測量”后，可以讓學生探究家中的“空氣開關”是否符合使用安全；學習了“燃燒爆炸”后，讓學生檢查家中的燃氣熱水器、煤氣管道等是否存在安全隱患等。這些課外活動在培養學生能力的同時激發了學生的求知本能，大大提高了學生領會和掌握知識的效率。

用學生熟悉的生活材料進行實驗探究，不僅彌補了課內的不足，而且能拉近科學與生活的距離，將所學知識應用于日常生活，不僅讓課內知識得到了價值的體現，又讓學生深切地感受到科學和社會，科學和日常生活的關系。實驗教學中創設有利于學生發展的開放式教學環境，通過教學時空的補充拓展，撫平科學與生活的裂痕，促使學生在課外也能“動”起來，主動參與思考，使實驗課堂教學煥發出新的活力，使學生的主動探究更具有創造性，激發學生的科學創新思維。

細節決定成敗，一個微不足道的細節，可能招致失敗，也可能預示著一個重大的發現。科學實驗教學是科學教學的重要組成部分，實驗教學過程是“靜態預設”在課堂中“動態實施”的過程，這就需要教師不僅要抓住科學實驗教學的主要內容和整體框架，更要抓住科學實驗教學的細節所在，深入思考，充分預設細節，抓住細節生成，輻射細節拓展。細節既是一種關注，也是一種創意，更是一種智慧，對于細節，我們只有科學而藝術地加以把握，融合全新的教學理念，才能提升學生的科學核心素養，使科學實驗教學更加精彩。

參考文獻：

1.中華人民共和國教育部.科學（7-9年級）課程標準[S].北京：北京師范大學出版社，2011.

2.朱清時.科學（7-9年級）[M].杭州：浙江教育出版社，2015.

3.鄭青岳.鄭青岳科學教育講演錄[M].杭州：浙江教育出版社，2015.

（作者單位：浙江省溫嶺市實驗學校）