落實“下水實驗”，有效取得證據

鐘明

摘 要：證據是科學的本質，探究性學習是小學科學取得證據的途徑，實驗材料又為探究性學習提供了支撐。“下水實驗”是指教師在課堂教學之前根據教學目標和教學任務選擇實驗材料對教學實驗進行預演或試驗。它可以避免誤差，使實驗數據更精準；可以控制變量，使實驗更易于操作；可以優化材料，使證據更充分；可以實事求是，使結果更尊重事實。

關鍵詞：下水實驗；有效；證據

證據是科學的本質，探究性學習是小學科學取得證據的途徑，實驗材料又為探究性學習提供了支撐。“下水實驗”是指教師在課堂教學之前，根據教學目標和教學任務，選擇實驗材料對教學實驗進行預演或試驗，暴露出實驗中可能出現的問題。筆者結合實際，談談落實“下水實驗”有效取得證據。

一、避免誤差，使實驗數據更精準

數據是小學科學探究中一類重要的證據，收集與整理實驗數據是小學科學教學中一項重要的內容，并以此培養學生尊重事實的科學精神。

在小學科學教材中有部分數據的取得是要求非常精準的，如三年級下冊《水結冰了》一課，就要求精確到0 ℃。但由于實驗材料長期的使用造成的損耗，或其本身的質量不合格，即便把幾支溫度計放在同一環境下，也不能保證每支溫度計所測量的數值是一樣的，這樣的偏差在測量水的溫度時是允許的，但用在《水結冰了》一課中，就不允許有1 ℃的偏差。

這時，“下水實驗”就顯得非常重要。我在上課前會準備一杯冰水混合物，把幾十支溫度計全部放里面，挑出顯示0 ℃的溫度計，但僅此還不夠，我會把挑出的溫度計，再放入常溫的自來水中，再次挑出顯示溫度一致的溫度計備用，確保溫度計的示溫精準。

又如五年級下冊《機械擺鐘》一課，要求連續測量前10 s，中10 s，后10 s，擺分別擺動幾次，以得出擺擺動具有等時性的特性。此實驗操作難度相當大，除了要求操作嚴謹，計數精準，并重復實驗之外，教師往往會忽略一個問題，那就是如果30 s擺擺動的次數總和不是3的倍數的話，那么前10 s、中10 s、后10 s，擺分別擺動幾次肯定有偏差。據此，我在上課前會對分組實驗的每一個擺進行調試，確保30 s擺擺動的次數總和是3的倍數。

所以，教師在上課前，應該把上課時要用到的測量工具逐一檢查一遍，保證其能很好地發揮作用。

二、控制變量，使實驗更易于操作

嚴格控制實驗的變量是小學科學探究活動中的重要技能，教師要充分預測學生可能出現的偏差，并能對實驗操作作適當的改進，使學生按照正常的操作方法開展實驗，提高實驗的成功率。

如五年級下冊《熱是怎樣傳遞的》的一課，課前我試著做了銅條傳熱這個實驗，發現用凡士林把火柴黏在金屬棒上是一件非常困難的事情，而且凡士林有多有少，稍微一晃，個別火柴甚至會掉下來。我通過摸索，不斷地嘗試，最后發現涂蠟燭油是一個不錯的方法，在試管中將蠟燭熔化，把銅條放進去浸一下，晾干即可。

三、優化材料，使證據更充分

實驗器材是否科學直接影響探究活動的順利進行，影響證據的取得，從而影響學生對科學概念的建構。

如四年級上冊《液體之間的溶解現象》一課，我在“下水實驗”時發現醋和食用油均可以直接觀察到它們在水中是否溶解。而同樣透明的酒精，它在水中的溶解現象是不明顯的，只能看到絲絲的水紋。因此我果斷將酒精換成了有顏色的醋，這樣證據更充分，從而加深了學生對液體在水中擴散溶解的認識。

又如四年級上冊《分離食鹽和水的方法》一課，教材上說要用酒精燈外焰加熱，因為外焰溫度最高，僅僅停留在文字層面不足以讓學生信服，有什么辦法能以直觀的證據能呈現呢？在專家的指導下，經過研究，發現用一根帶皮的導線，橫穿過火焰，觀察導線上的燒痕是個不錯的方案。

通過“下水實驗”使現象更明顯，證據更充分，也更利于學生對科學概念的建構。

四、實事求是，使結果更尊重事實

良好的實驗器材是學生進行實驗探究的基礎，實驗器材的選擇會直接影響實驗的結果，而科學有別于其他學科的最主要特征就是尊重事實，教師在實驗器材的選擇上也要尊重事實。

如三年級上冊《材料在水中的沉浮》一課，教參上的說法是：像木頭、塑料這類材料制成的物體容易浮。我在課前準備材料時發現塑料尺是沉的，塑料的筆套是沉的，塑料自來水管是沉的，塑料茶杯是沉的……這可怎么辦？再找，再試，最后發現熱水壺的塑料外殼是浮的，一種塑料花盆是浮的。而木頭里小葉紫檀是沉的。于是帶著這些材料去上課，于是得出了這樣的結論：木頭大部分是浮的，塑料有的沉有的浮。我想，這樣的結論更尊重事實。

科學實驗課中實驗操作方案科學合理直接影響研究結果，為了使教學過程更加合理，我們須研讀教材，準確把握教材內涵。繼而在“下水實驗”中，根據實際情況對教材進行加工處理。

總之，教師認真做好“下水實驗”，必將使科學課課堂實驗更加嚴謹科學，讓學生的探究更有效，使我們的科學課不斷煥發出勃勃生機和無窮的魅力。