例談科學拓展課中的實驗優(yōu)化策略

黃增云

摘 要：拓展性課程在科學課堂中的開展日趨常態(tài)化，但也存在拓展內(nèi)容難確定、拓展知識難實驗、拓展實驗難操作、實驗操作難達標等諸多問題。結(jié)合科學拓展課中實驗教學的實例，從目標、過程和評價三方面分析優(yōu)化科學拓展實驗的策略，以期達成科學拓展課教學的有效性和高效性目標。

關鍵詞：科學拓展課；實驗；優(yōu)化策略

當前科技飛速發(fā)展，學生的知識儲備日益豐富，常規(guī)科學課堂中的知識已經(jīng)不能滿足多數(shù)學生對知識的需求，學生需要有更多、更新、更實用的拓展知識來充實自己。實驗是科學課堂的靈魂，科學拓展課中的實驗更是學生獲取信息、建構(gòu)知識、培養(yǎng)科學素養(yǎng)的主要載體。拓展實驗中學情的差異、拓展時間的沖突、環(huán)節(jié)與目標達成不同步等因素都制約了科學拓展課的有效開展。如何讓科學拓展課中的實驗有效、高效，并真正服務生活呢？

一、實驗目標的優(yōu)化

（一）知識目標生活化

科學拓展課是常規(guī)課堂的延伸與拓展，學習內(nèi)容更加貼近生活，更關注生活、應用能力的培養(yǎng)，更需要培養(yǎng)學生“科學源于生活、服務生活”的理念。

如“電磁繼電器”拓展教學中，拓展目標為：進一步掌握電磁繼電器的工作原理并用之解決生活中的實際問題。執(zhí)教者設計了火警報警器的實驗、防盜門報警器的實驗，讓學生在實驗設計和實施過程中發(fā)現(xiàn)問題、思考問題、解決問題。以優(yōu)化生活為目標、以具體生活情境為載體的實驗，讓課堂與生活有機整合，真正培養(yǎng)了學生“科學源于生活、服務生活”的理念。

（二）技能目標群體化

在科學課堂的小組實驗中，常存在一人實驗多人看，一人主導多人發(fā)呆的現(xiàn)象，影響實驗教學的整體目標達成。因此，在拓展性實驗中，讓每一名學生參與實驗，讓每個孩子都能在課堂中找到自己的位置，實現(xiàn)技能目標群體化，是我們必須考慮的問題。

在“酸堿指示劑變色的思考”中，技能目標的定位是：讓所有學生都能參與到實驗當中，掌握相應的技能和方法。自制、研磨紫甘藍指示劑實驗，雖然實驗過程簡單，但實驗內(nèi)容新奇；指示劑使不同pH的堿性溶液變色中井穴板的優(yōu)化，讓每一位學生都分配到了滴加的任務。如果用的是試管，還能有如此效果嗎？

（三）情感目標常態(tài)化

拓展性實驗不僅是為了知識的教學，情感目標的滲透，更能促進學生科學素養(yǎng)的提升。

“土豆電池”的磨課環(huán)節(jié)，由于土豆煮熟后使二極管發(fā)光更明顯，執(zhí)教者曾將生、熟土豆電池的實驗對照作為課堂教學的重點。但在討論之后認為土豆煮熟后再做電池，違背能源觀的核心概念，不利于學生建構(gòu)“節(jié)能減排”的情感目標，因此在教學中不宜重點展示。

二、實驗過程的優(yōu)化

（一）關注實驗可見度，用現(xiàn)象點燃課堂激情

可見度高的拓展實驗，既能避免不明顯的實驗現(xiàn)象干擾實驗結(jié)論，也能讓教師少了諸多無謂的解釋，還課堂于學生，體現(xiàn)生本課堂的真諦，還能讓學生體驗實驗成功的愉悅，滲透情感目標的有效達成。

在“饅頭發(fā)酵的秘密”拓展教學中，執(zhí)教者用牛奶瓶、氣球、酵母、糖等器材開展了實驗教學：將糖溶液放入牛奶瓶中后加入酵母，攪拌均勻后恒溫水浴，將氣球套在牛奶瓶口。5分鐘左右，干癟的氣球逐漸變鼓，而后竟然變圓后豎立在了瓶口。可見度極高的實驗現(xiàn)象，讓學生驚嘆并興奮，學生一致評價，酵母發(fā)酵時產(chǎn)生了氣體。

（二）體現(xiàn)實驗操作性，用參與引導學習建構(gòu)

拓展實驗是學生的實驗，讓每一位學生都能在實驗中有動手的機會，是實驗教學的基本要求。如何體現(xiàn)實驗的可操作性？

時間優(yōu)化：“饅頭發(fā)酵的秘密”拓展中，考慮課堂時間和實驗所需時間的沖突，舍棄了做饅頭的環(huán)節(jié)而用可替代的蔗糖溶液發(fā)酵，省時又不影響拓展的目標達成，效果良好。

取材優(yōu)化：同樣是“饅頭發(fā)酵的秘密”拓展中，在收集氣體時用了取材簡易的牛奶瓶和氣球；在檢驗氣體成分時，用盛裝澄清石灰水小塑料瓶尖嘴的一頭套在氣球上，用尖嘴滴頭將氣體緩緩注入裝有少量澄清石灰水的小試管內(nèi)，器材多用、操作簡易。

現(xiàn)象優(yōu)化：在“酸堿指示劑變色的思考”中，用多孔的井穴板代替了常規(guī)的試管，既避免了由于試管過多準備不易的問題，也讓實驗現(xiàn)象在一個井穴板中便于進行直觀的比較，小小的優(yōu)化，收效甚好。

（三）完善實驗小細節(jié)，用疑問促進實驗優(yōu)化

實驗過程中肯定存在諸多的細節(jié)問題，需要教師和學生共同去發(fā)現(xiàn)和完善。細節(jié)完善的過程，也是課堂的生成與亮點所在。因此，教師要善于處理、完善實驗中的小細節(jié)，盡量避免學生帶著不科學的建構(gòu)離開拓展性課堂。

以“對流”實驗教學為例：若教師直接加熱對流演示器，必然存在學生看不清實驗現(xiàn)象的問題。針對這一細節(jié)的完善，加入紅墨水顯化實驗現(xiàn)象成了第一個亮點。加入紅墨水之后，學生會有這樣的疑惑：紅墨水的流動能否代表水的流動情況？紅墨水是否影響水的流動？這又是一個細節(jié)問題。教師關注科學的嚴謹性，充分考慮學生的疑惑，實驗前進行了合理的講解，這是細節(jié)優(yōu)化的第二個亮點！少許學生認為，是不是加熱給水的流動提供了一個動力？加熱對流演示器的頂部，水是不是也會從上面流到下面呢？執(zhí)教者再次進行了完善：用另一只對流演示器加熱頂部與之對

照。學生發(fā)現(xiàn)加熱頂部時，水并不流動。這一細節(jié)的處理，讓學生的判斷更加直觀，也適時滲透了科學“對照”意識。針對學生的困惑：水的對流如此，空氣的對流也是這樣嗎？塔香實驗的進行正是實驗教學中的第四個細節(jié)

完善。

三、實驗評價的優(yōu)化

科學拓展課的內(nèi)容和形式多樣、目標定位明確，拓展實驗的評價角度也可以多元化。

（一）圖、表的建構(gòu)能力

科學拓展實驗除了關注本節(jié)課中三維目標的達成，更應體現(xiàn)知識的連貫性和學科素養(yǎng)的提升。在實驗中培養(yǎng)對圖、表的分析能力，是很有必要的。

“酸堿指示劑變色的思考”教學中，針對紫甘藍作為指示劑的實驗結(jié)果分析，引導學生應用數(shù)軸圖像輔助分析的方法，將各pH的變色情況建構(gòu)在了數(shù)軸上。通過數(shù)軸區(qū)間的分析，直觀地得出了在各pH時，紫甘藍指示劑的變色情況。通過對數(shù)軸圖的分析，學生也逐步明確了紫甘藍指示劑存在顏色變化過多、高濃度時不褪色、低濃度時不變色的缺點，不適合在實驗中廣泛用作酸堿指示劑。

（二）中考的對接能力

科學拓展課中的實驗，也不能只為體驗實驗而實驗，也需要為教材知識做拓展，能和中考對接，為學生的學業(yè)考試提供幫助。因此，在拓展實驗有效開展之后，適時加入中考相關的探究分析，以文本的形式對拓展知識加以鞏固，也是對拓展實驗的有效

評價。

（三）初、高中知識的銜接能力

拓展實驗的評價，不僅局限于對生活能力的培養(yǎng)和為中考服務，也可以適當融入初、高中知識的銜接內(nèi)容，為學生的后續(xù)學習做好準備。

如“探究電磁列車的秘密”拓展教學中，設置了“制作電磁列車”的拓展實驗：用0.9mm的裸銅線繞圓木做成線圈形狀作為軌道，用圓形強力磁鐵分別吸附在一節(jié)5號電池的兩端作為列車，當電池通過銅線圈后，會在線圈內(nèi)快速運動。而學生討論發(fā)現(xiàn)電磁列車的原理竟然能用初中“電與磁”的相關知識來解釋，興奮之情難以言表。教學中，教師適時融入高中物理磁通量等知識，讓學生整合初、高中內(nèi)容后對實驗作進一步分析、優(yōu)化。

（四）質(zhì)疑素養(yǎng)的滲透能力

在“地球的自轉(zhuǎn)”拓展實驗中，用兩只礦泉水瓶做成的水漩渦實驗裝置，成功之處在于真切引發(fā)了學生的質(zhì)疑：是因為有漩渦才會使水流到下一個礦泉水瓶中，水漩渦是由于人施加了力，那臺風氣旋、海洋漩渦等現(xiàn)象形成的力又來自哪里？從質(zhì)疑到釋疑，有效佐證了地球自轉(zhuǎn)的觀點。拓展教學中質(zhì)疑思維的滲透，是對拓展實驗的深層次評價，是體現(xiàn)學科素養(yǎng)的核心內(nèi)容之一，也必定是課堂教學的精彩之處！

在科學拓展課的常態(tài)教學中，教師和學生一樣，面臨繁重的課業(yè)壓力，但要有足夠的精力去精心準備每一節(jié)拓展課。每一次科學拓展實驗，也意味著執(zhí)教者大量的物力、財力投入，可謂負擔不輕。我想，開發(fā)更多微小而高效的拓展實驗，從時間和經(jīng)濟上保障科學拓展課的高效性，應該是我們在拓展實驗優(yōu)化中可以思考的方向。

參考文獻：

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