“意外”，讓小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)收獲意外精彩

王剛 李鵬濤

摘要：在小學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程中，受實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)步驟等多種因素的制約，常常會(huì)出現(xiàn)課堂“意外”，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)結(jié)論的推導(dǎo)出現(xiàn)偏差。此時(shí)，教師是“緊急剎車”，讓課堂重回正軌，還是強(qiáng)拋結(jié)論，讓學(xué)生接受相應(yīng)知識(shí);教師是“由因利導(dǎo)”，讓意外成為新的資源，還是“聽(tīng)之任之”，讓課堂“按部就班”呢？本文從教學(xué)實(shí)踐出發(fā)，辯證分析了“意外”折射出的教育價(jià)值，有效利用課堂生成資源，辯證地引導(dǎo)學(xué)生在泛科學(xué)觀的引領(lǐng)下，深入發(fā)展學(xué)生思維，調(diào)整教學(xué)策略。

關(guān)鍵詞：小學(xué)科學(xué) ? 實(shí)驗(yàn) ? 課堂意外

實(shí)驗(yàn)是小學(xué)科學(xué)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一，也是培養(yǎng)學(xué)生綜合素養(yǎng)的有效途徑。在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生可以習(xí)得知識(shí)、獲取技能，情感態(tài)度價(jià)值觀也能得到不斷升華。然而，在實(shí)際的小學(xué)科學(xué)教學(xué)中，由于實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)材料、學(xué)生認(rèn)知、課堂教學(xué)環(huán)境等因素的制約，實(shí)驗(yàn)往往會(huì)出現(xiàn)許多“意外”情況。那么，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“意外”是如何造成的？

一、小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)“意外”的原因

1.實(shí)驗(yàn)材料制約

小學(xué)科學(xué)備課就是備有結(jié)構(gòu)的材料，所以為學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)材料，是上好小學(xué)科學(xué)課的關(guān)鍵。但是，許多學(xué)校的實(shí)驗(yàn)材料配備不全，再加上教材的更替，導(dǎo)致現(xiàn)有教材和實(shí)驗(yàn)室的儀器之間出現(xiàn)不配套的問(wèn)題。在這種情況下，教師選擇材料時(shí)往往會(huì)陷入尷尬局面。如在小學(xué)科學(xué)課堂教學(xué)中，教師準(zhǔn)備的材料只是為了完成課堂教學(xué)，特別是許多自制的材料在精確性上存在問(wèn)題。一堂實(shí)驗(yàn)課的首要條件就是選擇實(shí)驗(yàn)材料，實(shí)驗(yàn)材料選得好，可以讓實(shí)驗(yàn)更簡(jiǎn)單直觀;實(shí)驗(yàn)材料選得不好，甚至?xí)绊懻麄€(gè)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程。

2.小組合作不到位

小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂以小組合作方式為主，實(shí)驗(yàn)員、記錄員、材料員和匯報(bào)員等分工看似明確，但往往流于形式，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)效率不高，實(shí)驗(yàn)結(jié)果容易出現(xiàn)意外。

如三年級(jí)下冊(cè)《比較相同距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的快慢》這一部分要求小組的四個(gè)成員分別擔(dān)任計(jì)時(shí)員、操作員、發(fā)令員及記錄員，實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要小組成員合作完成。在這一過(guò)程中，組內(nèi)成員之間的默契合作很重要，每一次實(shí)驗(yàn)都要求四位學(xué)生必須高度集中注意力，不管哪個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)小插曲，都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗，而這正是學(xué)生實(shí)驗(yàn)薄弱的地方。

3.實(shí)驗(yàn)流程不規(guī)范

實(shí)驗(yàn)是否有效和實(shí)驗(yàn)方法息息相關(guān)。小學(xué)科學(xué)課堂中的有些實(shí)驗(yàn)，即使學(xué)生完全按照教材描述的方法來(lái)操作，實(shí)驗(yàn)也不一定能達(dá)到預(yù)期目標(biāo)。

如在教學(xué)五年級(jí)下冊(cè)《熱是怎樣傳遞的》時(shí)，熱在不同物體中的傳遞能力不同，傳熱速度最快的是銅，熱導(dǎo)率為401W/mK，然后是鋁，熱導(dǎo)率為237W/mK，最后是鐵，熱導(dǎo)率為60W/mK。筆者將三者同時(shí)放在酒精盒上燃燒，實(shí)驗(yàn)的結(jié)果卻與預(yù)想不同，有時(shí)是鋁傳熱快，有時(shí)是銅傳熱快，甚至出現(xiàn)了鐵傳熱快的極端現(xiàn)象。究其原因，是因?yàn)榫凭袃?nèi)的酒精在燃燒時(shí)，外焰在微風(fēng)的作用下，會(huì)左右移動(dòng)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論不同。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)流程不規(guī)范，會(huì)導(dǎo)致結(jié)果不同。

又如在教學(xué)四年級(jí)上冊(cè)《聲音的強(qiáng)與弱》時(shí)，教師會(huì)通過(guò)敲擊音叉，看小泡沫球振動(dòng)的幅度，讓學(xué)生得出“振動(dòng)幅度大，聲音強(qiáng)”的科學(xué)概念。由于學(xué)生敲擊音叉的位置不同，往往會(huì)造成實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象出現(xiàn)偏差。由此看來(lái)，有效方法才能得出有效結(jié)論。

二、有效處理小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中“意外”的方法

如何有效處理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“意外”，讓“意外”成為課堂教學(xué)新的起點(diǎn)，生成“意外”的精彩呢？

在三年級(jí)上冊(cè)的第一單元，學(xué)生已經(jīng)學(xué)習(xí)了溶解，往往會(huì)用“化了、融化”等詞語(yǔ)形容溶解現(xiàn)象。實(shí)際上，在科學(xué)中，“溶解”“融化”和“熔化”這三個(gè)詞的意思完全不相同，如果學(xué)生提問(wèn)三個(gè)詞的不同之處，教師沒(méi)有充分的知識(shí)儲(chǔ)備和準(zhǔn)備，就很可能讓“意外”發(fā)生。“融化”常指冰雪化成水;火字旁的“熔化”則指由于加熱，使物質(zhì)從固態(tài)變成液態(tài)的過(guò)程，是物質(zhì)變化的一種類型，它需要加熱升溫，所以是火字旁的熔;三點(diǎn)水的“溶解”，有時(shí)也說(shuō)成“溶化”，狹義上指的是固體、液體、氣體物質(zhì)在另一種液態(tài)物質(zhì)中分散成小分子，均勻分布在液體中的過(guò)程，需要液體的參與，所以是三點(diǎn)水旁的“溶”。

在實(shí)際教學(xué)活動(dòng)中出現(xiàn)此類失誤，是由于教師對(duì)科學(xué)概念的把握不準(zhǔn)確，造成學(xué)生理解的概念與實(shí)際的科學(xué)概念之間存在一定的差異性，產(chǎn)生了混淆。教師要想更好地掌握概念，可以通過(guò)查閱相關(guān)教學(xué)參考書(shū)，或者與經(jīng)驗(yàn)豐富的教師多多探討、交流，以加深對(duì)概念的理解與把握。更重要的是，把握科學(xué)概念的背后，需要大量科學(xué)知識(shí)的支撐，所以教師拓寬閱讀的廣度與深度，提高自身的專業(yè)素質(zhì)，才是本質(zhì)之道。

三、積極先行，有備無(wú)患

在實(shí)驗(yàn)操作課上，為了達(dá)到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)效果，促進(jìn)學(xué)生對(duì)相關(guān)科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)，教師可以在課前進(jìn)行詳細(xì)的準(zhǔn)備和預(yù)實(shí)驗(yàn)。教師應(yīng)在課前仔細(xì)備課，深入了解教學(xué)設(shè)計(jì)，并在此基礎(chǔ)上親自做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不要想當(dāng)然地帶領(lǐng)學(xué)生去獲得書(shū)本、教學(xué)參考書(shū)上描寫(xiě)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，不然面對(duì)一些意料之外的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，可能會(huì)措手不及。

如在教學(xué)三年級(jí)上冊(cè)《冰融化了》時(shí)，學(xué)生需要觀察冰融化后的直觀現(xiàn)象，即冰融化成水之后體積變小，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象很明顯，學(xué)生都能觀察到。但在課堂進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，冰剛開(kāi)始融化的時(shí)候，學(xué)生能夠觀察到冰中有小氣泡冒出水面，書(shū)本和教學(xué)參考書(shū)上都沒(méi)有提到這個(gè)現(xiàn)象，這些小氣泡便成了這節(jié)課的小“意外”。其實(shí)，這些氣泡是水在結(jié)冰的過(guò)程中，因?yàn)闇囟鹊慕档蛯?dǎo)致溶解在水中的空氣溢出，與冰塊凝固在了一起。由此可見(jiàn)，教師在課前進(jìn)行預(yù)實(shí)驗(yàn)是十分必要的。

在提前準(zhǔn)備預(yù)實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師應(yīng)對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的材料使用、實(shí)驗(yàn)操作步驟的提示、實(shí)驗(yàn)中可能會(huì)出現(xiàn)的意外等提前準(zhǔn)備好相應(yīng)的解決措施，不打無(wú)準(zhǔn)備的仗，不做無(wú)準(zhǔn)備的實(shí)驗(yàn)，以便使實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，觀察到預(yù)計(jì)現(xiàn)象，得出正確的結(jié)論，促使實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)有效開(kāi)展，讓“意外”成為課堂教學(xué)新的起點(diǎn)，生成“意外”的精彩。

四、尊重理解，順學(xué)而導(dǎo)

在每一次的科學(xué)課堂上，總會(huì)有學(xué)生在了解實(shí)驗(yàn)要求后，依然我行我素，不按照要求操作實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果與其他小組相差很大。這時(shí)，教師應(yīng)找出并分析學(xué)生出現(xiàn)問(wèn)題的原因，并尊重學(xué)生提出的問(wèn)題，探尋這些問(wèn)題和行為背后的意義。

如在教學(xué)六年級(jí)上冊(cè)《拱形的力量》時(shí)，最開(kāi)始的小實(shí)驗(yàn)是請(qǐng)學(xué)生做一個(gè)紙拱橋，并用墊圈測(cè)試紙拱橋的承重能力，筆者在演示了如何做紙拱橋之后，再請(qǐng)學(xué)生自行做一個(gè)紙拱橋，并測(cè)試其承重能力。結(jié)果，其他小組發(fā)現(xiàn)紙拱橋能承受0個(gè)或1個(gè)墊圈，而有一個(gè)小組能夠承受6個(gè)墊圈之多，與預(yù)期的結(jié)果相差甚大。請(qǐng)這個(gè)小組展示的時(shí)候，筆者發(fā)現(xiàn)因?yàn)樗麄儧](méi)有仔細(xì)聽(tīng)要求，將紙彎折之后再去做拱橋，拱橋的厚度增加了，所以承重的能力也隨之增強(qiáng)了，這個(gè)意外的發(fā)生加深了學(xué)生對(duì)厚度增加能夠提高承重能力的理解。在課堂結(jié)束前，筆者總結(jié)了本課關(guān)于拱形能夠增加承重能力的原因，還將偶然發(fā)現(xiàn)的“意外”變成了本課學(xué)習(xí)中的 “意外之喜”。

教師應(yīng)尊重學(xué)生的發(fā)現(xiàn)，實(shí)現(xiàn)真實(shí)的民主，讓這樣的課堂“意外”轉(zhuǎn)變成意外之喜，又不以偏概全地只完成本課的教學(xué)目標(biāo)，重視路途中的小插曲，達(dá)到了錦上添花的效果。

在小學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的過(guò)程中，教師不能只看到“意外”的發(fā)生，還應(yīng)該反思它是如何產(chǎn)生的，如何有效處理這個(gè)“意外”，使得“意外”煥發(fā)出新的生機(jī)，引領(lǐng)學(xué)生更好地探究學(xué)習(xí)。此外，教師在自身知識(shí)、實(shí)驗(yàn)材料、設(shè)計(jì)等準(zhǔn)備充分的前提下，還要針對(duì)實(shí)驗(yàn)中的小插曲、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的意外發(fā)現(xiàn)等，做好相應(yīng)的處理，實(shí)事求是，將實(shí)驗(yàn)導(dǎo)向正確的過(guò)程，肯定學(xué)生新的發(fā)現(xiàn)，促使學(xué)生形成共識(shí)，讓“意外”成為發(fā)展學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的有效途徑。

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（作者單位：浙江省仙居縣實(shí)驗(yàn)小學(xué)）