利用“變色硅膠”微視頻解決科學實驗難題

高冉

摘?要：蘇教版小學科學教材中有“空氣占據空間”這一實驗，其內容是用塞有紙團杯子倒扣水中，觀察紙團有沒有濕，來證明空氣占據空間。筆者在教學過程中，發現此實驗學生操作容易失敗，邏輯推理過程更是不易理解。然而，運用新材料變色硅膠，可以很好地化解這一難點。硅膠遇水，由藍色變為紅色。學生通過肉眼便可觀察到水是否已進入瓶內，以此證明空氣是否占據空間。這種方法簡單易行，有助于促進學生思維的真正發生，提高學生的科學素養。

關鍵詞：空氣占據空間;硅膠

中圖分類號：G623.6文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2020）05-069-1

隨著信息技術的飛速發展，科學課堂的教學手段也在不斷進步，這是現代教育教學發展的必然趨勢，正符合創新教育教學的要求。本文談談如何利用信息技術來解決科學課堂教學的難點。

一、“空氣占據空間”實驗的現狀

對學生而言，空氣無處不在，是再熟悉不過了;可正是因為太熟悉了，導致學生對空氣的認識處于模糊狀態，空氣成了最熟悉的陌生人。為了幫助學生建構“空氣占有一定空間”的相關認知，教材中設計了相關實驗來幫助學生理解這一概念。

蘇教版小學科學教材中在驗證“空氣占據空間”這一性質時，用到的實驗材料是：紙團、水槽、透明水杯、自來水。紙團的作用是幫助學生觀察水有沒有進入水杯，紙團沒有濕，就是水沒有進入杯子;紙團濕了，就是水進入杯子了。而學生觀察紙團有沒有濕需要用手去摸紙團，不能通過眼睛直接觀察。

學生在操作過程中，稍有不慎，實驗就會失敗。如紙團沒塞緊，容易掉進水中，導致實驗失敗;在輕輕提起水杯時，一不留神，水會進入杯中沾濕紙團，導致學生產生疑惑;當學生第二次傾斜杯子，讓空氣排出，水進入杯子這個過程中空氣和水是從同一個口進出，也不利于學生思維的發生。

二、解決策略：變色硅膠遇上微視頻

小學科學課程的學習方式是多種多樣的，探究式學習是新課標所倡導的。基于小學生的年齡特征與認知規律，學生的探究式學習離不開教師的指導，40分鐘如果合理使用，就可以留出更多時間給學生進行自主探究，這就要求教師的實驗指導更高效、實驗要求更明確。微視頻的應用，恰恰解決了課堂中的這一難題：教師講解過多，學生不耐煩，步驟、要求復雜，學生記不住。微視頻內容豐富、圖文并茂、動畫精佳，涵蓋了實驗過程中大部分步驟要求，學生邊看邊聽，清晰易懂。筆者將教材中的實驗操作方法通過微視頻的方式呈現給學生，同時也提問學生“藍色的硅膠會發生變化嗎？”學生帶著問題進入自主探究環節，有目的、有計劃更有思考，真正促進了學生的思維發展。

三、實驗設計與教學實施分析

在新課導入部分，我采用了多媒體微視頻技術介紹硅膠性質：讓學生知道，硅膠遇到水，會由藍色變為紅色。微視頻獨具特色，教師將教學內容制作成小視頻，使學生更容易理解。

然后順勢而問，按照微視頻中的方法，放入水中，硅膠會變色嗎？學生根據自己的生活經驗和前面視頻中所了解的硅膠性質開始思考。學生的學習熱情被點燃，科學思維真正發生。

學生在自己的記錄單上作出有依據的假設，由此，學生也會反問自己：我的想法對嗎？教師順水推舟，引導學生通過實驗驗證自己的想法，但要給予學生溫馨提示：豎直壓入水底，觀察硅膠顏色，緩慢打開瓶蓋，觀察實驗現象。

擰開瓶蓋，學生親眼看見氣泡排出，水進入瓶內，硅膠變紅，將空氣占據空間這一科學本質鑲嵌在硅膠變色這一有趣的變化中，創設了愉快的教學氛圍，增強了課程的意義性和趣味性。

學生清晰地看到空氣慢慢從上方瓶蓋處排出，水逐漸從底部進入瓶內的過程，這個實驗變化過程更符合學生的思維發展的過程，空氣在水中會往上跑，所以氣泡從瓶口處跑出來，水從瓶子的另一個出口進入，學生的邏輯思維更加順暢了。更加輕松的突破了本節課的教學難點：空氣占據空間這一性質的驗證。

四、教學效果與反思評價

1.化無形為有形，增強教學效果。

小學科學教學需要以“可觀察”的實驗為主，促進其認知發展，使學生身臨其境、感同身受，深度構建相關認知。實驗過程中，學生可將無色無味、看不見、摸不著的空氣變為眼睛能看到的氣泡;可將空氣排出，水進入瓶中的過程清晰化;可看到氣泡排出，硅膠由藍色變為紅色。教師可簡化實驗過程，留更多的時間給學生真探究、真思考、真推理，促進每一位學生的科學思維在科學探究中真發生。

2.看現象求本質，激發科學思維。

第一步：瓶中的硅膠藍色，本質是：沒有遇到水;第二步：打開瓶蓋，氣泡（空氣）排出，硅膠逐漸變為紅色，本質是：空氣排出，水進入瓶內，硅膠遇到水，變為紅色。前后兩次硅膠顏色對比，學生知道后來水進入了瓶內，讓水是如何進入的呢？氣泡從上方冒出，水從下方進入，慢慢上升，此過程也就是學生分析、推理的過程。學生運用感官或工具、觀察并描述實驗現象，收集證據;運用各種分析、推理等方法得出結論。通過這一過程，學生的科學思維才能逐步形成。

3.神奇變色顯童趣，培養創新意識。

實驗過程中，醒目的顏色變化更能吸引學生的注意力，激發好奇心與求知欲，這種好奇心與求知欲是推動小學生科學學習的內在動力，對其終生發展具有重要作用。從學生身邊選擇實驗材料，可以讓科學學習更貼近生活，而且硅膠可反復使用，容易購買，這符合綠色環保的要求，同時還培養學生的環境保護意識。

4.操作變易合童智，鍛煉實踐能力。

此實驗的操作簡單，現象明顯，實驗成功率高，符合中年段學生的心智發展規律。學生易體驗成功的喜悅，增強其自信心;更重要的是鍛煉學生的動手實踐能力，根據課程標準的要求，中年段的學生在教師的引導下，能運用感官和選擇恰當的工具、儀器，觀察并描述對象的外部特征及現象。

硅膠在生活中用途廣泛，種類繁多。廣大教育工作者可以嘗試一下硅膠在小學科學課中的應用。例如：空氣占據空間、空氣中有什么、鐵釘生銹對比實驗等。

“變色硅膠”微視頻的運用不僅有效地鍛煉了學生觀察能力、思維能力、分析能力和動手操作能力;而且也培養了學生的創新精神和環保意識。

（作者單位：南京市白下高新小學，江蘇 南京210000）