落實課堂觀察和實驗細節

蔣紅燕

在科學教學中，教師注重課堂觀察和實驗細節，對促進學生思維的發展起著非常重要的作用。落實細節，就是看課程的理念是否落實到位;落實細節，也是追求教學的合理化、智慧化、精確化。教師認真落實觀察和實驗教學的細節，就會避免學生的探究活動在“熱熱鬧鬧”中開始，在一片混亂中草草收場。因此，要想真正培養學生的觀察和實驗能力，教師必須在諸多細節上下功夫，讓學生深入理解科學知識，從而有效提高課堂教學效率。

觀察和實驗前材料的精選與改進

作為一名科學教師，筆者深深體會到如果不做好觀察和實驗材料的準備工作，觀察和實驗教學難以展開，科學探究的有效性將成為空談。教師提前對觀察和實驗材料進行精選和改進，是有序開展觀察和實驗的重要前提。

1.選材精當，凸顯“結構”

教師選擇對自己有用的材料是科學探究的基礎。小學科學的探究實驗基本都是解決學生生活中所遇到的問題，那么實驗探究所選的材料應該是生活中隨手可得的，教師對這些材料進行取舍搭配，可以保證實驗探究的成功率。

如“運動的方式”的教學中，為了幫助學生建立“振動”的概念，認識到聲音是由于物體振動產生的，教師呈現了彈撥尺子、敲擊鼓面上的豆子、吹空瓶中的細鹽、發聲時摸喉結、敲擊音鈸輕輕按住這五個活動，學生通過細致觀察，感受到物體發聲時的變化。這幾個活動中有固體，有氣體，但缺少了液體，顯得不夠全面。這位教師做得很好，他端來滿滿一盆水，在空中敲擊音叉，音叉發出聲響，再迅速把音叉放進水中，頓時水花四濺，學生連連驚呼。當音叉聲音消失，水面逐漸趨于平靜。這一場景直觀、震撼，放大了實驗效果，學生感受到了音叉發聲是由于振動，這個振動傳遞給了水，水發生振動，引起水花四濺。他們由此得出結論：振動產生聲音，沒有振動就沒有聲音。所以，科學實驗課精選材料，可以突出實驗現象，幫助學生發現規律，掌握知識。

2.預演實驗，親自“下水”

課堂實驗探究中往往會出現這樣的情況：教師提前預設實驗需要什么材料，能達到什么效果，學生能掌握哪些知識，但實際操作下來，往往大失所望，不是少了一樣細微的材料，就是有些材料有短板，或者所選擇的材料根本不符合實驗活動的要求。看似十分簡單的實驗，如果不注重某些細節，往往會出現尷尬的局面。因此，教材中安排的實驗，不管是演示實驗，還是學生分組實驗，教師都要預先做一做。

例如在探究“空氣是否有質量”時，原本設計的實驗步驟是在一根木棍中間系一根繩子，在木棍兩端各系一個充滿空氣的氣球，使木棍保持平衡。當教師戳破其中一個氣球后，空氣跑了，木棍的一端翹起，從而證明空氣有質量。但在這個實驗中存在一個問題：當教師用針戳氣球時，氣球炸飛得七零八落，氣球本身的重量減輕了，因此教師并不能下結論：木棍翹起來是因為空氣有質量。如果事先預演過就會發現，這個實驗要注意一個細節：在要戳洞的部位必須先貼上一塊小小的透明膠，透明膠上預先扎一個小洞。當教師給氣球扎洞時，氣球不會爆裂，空氣從小洞緩緩跑出，木棍慢慢翹起。在這個緩慢漸變的過程中變量只有一個，就是空氣。因此在實驗材料的準備上，教師要考慮方方面面的細節，把實驗預演一遍，排除干擾因素，找出失誤原因，提高實驗效率，使實驗更容易成功。

3.改進材料，優化觀察

教學實踐證明，觀察設計的好壞直接關系到教學的成敗，觀察材料的取舍又直接關系到實驗設計的好壞。我們可以對課本上的觀察進行改進，但一定是以實現教學目標為前提的，如果教學目標得不到落實，實驗不要輕易改動。如果觀察設計確實好，但只是效果不明顯，我們就要動動腦筋，在材料上花心思了。

一位教師執教“液體混合”內容時，原來的觀察選取了蜂蜜、水、油，逐個倒入空杯，當三種液體分層疊加時，由于蜂蜜和油是黃色的，水是透明的，學生只能依稀看到水中好像混合著黃色的油，黃色蜂蜜似乎也溶解在水中，這樣似是而非的現象不能幫助學生尋找真相。接下來，教師把顏料溶解在水中，使水變得有顏色，實驗效果就顯而易見：最下一層是黃色的蜂蜜，最上一層是黃色的油，中間則是彩色水。因此，為了使學生能更有效地進行觀察，教師應該對觀察進行合理的設計和改進。

觀察和實驗中材料的呈現與使用

材料的呈現要能激起學生興趣。教師在呈現材料的過程中，除了按照教材上的實驗過程按部就班地做，還可以進行創新性的改編設計，引發學生更深層次的思考。如果教師多注意細節，有層次地提供探究材料，并故意設置矛盾，露出一些破綻，或者打亂實驗的步驟，學生的探究活動就會隨著材料的不斷提供而向前推進。

1.材料呈現，設計矛盾

教師不妨設計一些教學漏洞，讓學生在辨錯、析錯、糾正的過程中關注實驗細節。如執教“空氣的性質”內容時，需要證明空氣占據空間。教師讓學生把氣球皮放入瓶內，反套在瓶口，向氣球內吹氣，他們發現氣球吹不大，于是理解了瓶里的空氣是占據空間的。接著教師拿出自己準備的一個瓶子，重復剛才的操作，氣球卻能吹大，這就與學生剛剛得出的結論背道而馳。此時有學生提出要檢查瓶子，他們發現老師的瓶子上有個洞，正因為這個洞，空氣從瓶子里跑出來騰出了空間，所以氣球又能吹大了。學生在得出結論，推翻結論，再得出結論的反復論證的過程中，他們的思維得到了深度拓展，觀察、思考能力大大提升。

2.改變步驟，提升觀察價值

觀察是科學探究的重要方法，有的觀察操作順序不同，可能會導致現象大相徑庭，而有的觀察盡管步驟不同，但觀察現象卻是相同的，對于這樣的觀察，如果教師改變操作順序，就能提升觀察的價值。

以“液體混合”觀察為例，教師把蜂蜜、水、油，按順序倒進同一個杯子里，出現了明顯的分層現象，接著教師讓學生將這三種液體打亂順序倒入杯中，或者攪拌混合后，再觀察現象。學生發現，不管怎么樣，這三種液體始終按照蜂蜜在下，油在上，水在中間分層而居。學生為自己的發現而歡呼雀躍，他們得出了“油比水輕，蜂蜜比水重”的結論，還想到了液體在水中有的溶解，有的不溶解。教師通過改變觀察步驟，增加觀察的廣度，引導學生從表象看到本質，很好地“催化”學生的思維能力。

給予學生充分思考的時間和空間

1.充分交流，深度思考

有的教師在課堂上提問，總是希望學生能一問即答，不給他們充分的思考時間，這限制了他們思維的廣闊性和深刻性，影響了他們學習自主性的發揮。

在執教“觀察水”內容時，教師精心設計了一個拓展性活動——運水比賽，各小組合作，選擇適當的用具，在不搬動桶的情況下，將一只桶里的水運到1米外的空桶里。學生熱情高漲，有的小組用杯子一杯杯地舀水，有的小組用注射器吸水，有的則用軟膠管的兩端分別放在兩只桶中忙碌著。規定時間一到，學生放下手中的工具，開始匯報情況。

用軟膠管的小組提出了疑問：“我們組沒成功，可我明明看見我爸爸就是這樣做的。”

我讓他們再演示一遍：“好好想想，你有什么地方做得和你爸爸不一樣？其他同學也可以思考。”

不一會兒，有學生說：“應該把空桶放低些，水往低處流嘛！”

“對，到醫院掛點滴時瓶子也是掛在高處的。”

“吸水后要馬上捏緊管子另一端，將水放進空桶！”

不等我說，學生已經行動起來，只見水源源不斷地流入空桶。“還有其他運水辦法嗎？”我繼續提問。

有學生說：“把幾節管子連起來，形成管道，用杯子取水倒進去。”

“還要把管子接口密封，不能漏水。”另一個學生補充道，我連連點頭，學生的思維越來越活躍，考慮問題也越來越周密。

可見，教師與其告訴學生現成的答案，不如把問題拋給學生，留出時間讓他們思考，學生在自由寬松的氛圍中，激起創新思維的火花，感受探索知識的快樂，使課堂呈現出無限的精彩。

2.無限空間，拓展延伸

科學探究不僅僅局限于教室，還可以在室外、家中、大自然里。教師要將科學知識從課堂延伸到課外，使學生感受到科學無處不在。

如在執教“沉浮”內容時，教師通過把橡皮泥放入水中，使學生認識到改變物體的形狀可使下沉物體浮起來，再適時引導學生從橡皮泥的沉浮聯系到鐵船的沉浮。讓學生用橡皮泥制作成船的形狀，看看誰做的船的載物量最大且不沉。學生各顯神通，都知道盡量把橡皮泥做大做薄，邊緣要微微翹起，這樣載重量才會大。教師進一步提問：除了改變形狀，還有其他辦法嗎？學生聯系課外知識想到：可借助漂浮物或改變物體的排水量。教師拋出最后一個問題：漁民捕魚的漁網用什么辦法在水中立起來？通過這個活動拓展了學生的眼界，使他們感受到科學的奇妙，思路由此打開。

觀察和實驗記錄要求真實簡單

通過實驗后的交流和查看學生的實驗報告單，教師可以發現學生的學習情況，糾正學生頭腦中錯誤的前概念，這比教師的說教要有效得多。所以，實驗的數據必須保證客觀真實，有利于教師發現問題并及時指導糾正。多種記錄方法并用，鍛煉了學生的表達能力。

1.客觀真實，及時準確

實驗探究后數據記錄要求客觀真實，切不可為了迎合先前的假設或者大家共有的結果而修改數據，這樣就失去了科學記錄的價值。學生及時記錄也保證了數據的真實性，教師要時刻巡視確保學生準確記錄不作假，有假必究，究則必驗。

如有的學生在測量彈簧伸長的長度和拉力的關系時，假設彈簧伸長的長度和拉力成正比。但是在實際操作過程中，有的小組的數據并不是成正比的，他們在沒有再次實驗的情況下修改了數據，以達到他們的“預期結果”。教師到各組巡視指導時，發現有的學生讀數的時候眼睛沒有和指針保持水平，導致數據不準確，有的學生鉤碼不夠用橡皮湊，導致拉力不是成倍數增長。

錯誤的形成有多種，但真相只有一個。教師通過學生真實的數據記錄，刨根問底，找出問題，生成精彩，讓學生真正地從探究中掌握方法、求得真知。

2.多種方式，簡單清晰

如果記錄形式單一，對小學生來說難免枯燥乏味，所以記錄的方式可以多樣化，如利用示意圖、圖表、表格、照片、實物張貼等。在探究活動中，為了讓學生把更多的注意力集中到科學探究上，教師應要求學生在記錄過程中簡潔精練，養成清晰的思維能力。

如讓學生記錄天氣符號時，有的教師為了體現趣味性，往往讓學生準備五顏六色的水彩筆，符號也是畫得栩栩如生，把科學課上成了美術課，大大占用了科學探究的時間。正確的做法是讓學生用一到兩種顏色的筆畫出天氣符號，簡潔明了才是科學記錄的關鍵。

一屋不掃何以掃天下？細節雖小，卻關乎教學進程的順利展開，關乎學生科學素養的形成。關注細節，也是追求教學的廣度、深度、真實性和高效性，是提升教學智慧的必經之路。教師要善于捕捉課堂上的每一個細節，讓科學課堂更加高效，從而促進學生的思維發展。