活化实验资源 促进动态生成

陈　红

科学实验是科学教学的重要内容、重要方法及重要手段。在新课程教学中，如何强化实验在教学中的作用，以实现新课程所提出的三维目标，是当前实验教学中需要探讨的问题。本文从动态生成这一新课程的核心理念出发，探讨提升科学实验在课堂教学中的价值的策略。

所谓动态生成式教学是指在课堂中不机械地按原先确定的思路教学，而是根据学生学习的情况，由教师灵活地调整，生成新的教学流程，使课堂处在动态的和不断生成的过程中，以满足学生自主学习的要求。由于课堂教学具有较强的现场性，教师的预设不可能囊括课堂教学过程中出现的各种不确定因素，课堂实验教学中常常生成出学生的奇思妙想、困惑疑虑、错误观点。如果教师能够机敏捕捉、能动应对，对预设的实验进行调整、拓展、优化和创新，定能化不利因素为有利因素，使科学课堂实验教学更具丰富性、开放性、创造性与鲜活性，促进学生主动积极地探求知识，培养学生正确的科学态度，提高他们的科学探究能力和创新精神。

一、在意外中调整实验。建立科学规律

“课堂应该是向未知方向挺进的旅程，随时都有可能发现意外的通道和美丽的图景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的旅程。”因而课堂极具开放性，课堂上随时可能产生“非预设生成”，这就要求教师在课堂上捕捉意外资源，促进动态生成。

案例1“平衡”与“不平衡”

“质量守恒定律”是初中科学中的重要规律，笔者做了精心的预设，可在引入新课时却出现了意外。

师：我们知道化学反应的实质是生成了新的物质，那在化学反应前后，反应物和生成物的质量总和是否发生变化呢?

生：(老师话音未落)不会变化，相等。

(教师原希望学生应至少有三种猜想：相等、不相等、可能相等和可能不相等，然后针对不相等的猜想演示反应前后质量相等的实验，没想到学生的“认真”预习打乱了教师的预设。因此，对实验进行了以下调整)

师：想知道这“相等”的结论是怎么得到的吗?让我们像科学家那样通过亲自探究去得出“相等”的结论。

探究1蜡烛燃烧实验

把装有蜡烛的烧杯放在平衡的天平左盘，点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧后天平指针的变化。

生：(惊奇地)天平不平衡了。

师：那这一反应是不是违背了你们刚才所说的“相等”呢?

生：(学生脸上出现了疑惑的神情)

探究2镁条燃烧实验

在空气中燃烧镁条，比较生成物和镁条的质量，发现生成物的质量比原来镁条的质量大。

师：那这一反应是不是又违背了你们刚才所说的“相等”呢?

生：不违背(个别学生说，大部分学生还是一脸茫然)。

师：刚才的两个实验是否符合质量守恒定律，需要我们对实验现象和结果进行思考分析，这样才能使我们真正理解定律的内涵，而不是死记硬背。

评析富有智慧的教师是营造动态生成课堂的必备条件。当“意外之音”来临时，教师没有固守原有的教学设计，而是把握教材的关键和学生的认知特点，抓住意外生成的资源，把实验前后质量不变的演示实验，变成了反应前后“质量不等”的演示实验，创设了与学生认知冲突的情境，催生探究动机，促使学生通过思维碰撞，理解规律的本质。

二、在错误中拓展实验，端正科学态度

“学生在课堂活动中的状态，包括他们的学习兴趣、注意力、合作能力、发表的意见和观点、提出的问题与争论乃至错误的回答等，都是教学过程中的生成性资源。”这就要求教师在学生答案不完整和错误时，不要轻易作出评价，更不要贸然否定，要善于把错误转化为可用的教学资源，提高教学效果。

案例2“错误”与“正确”

锌粉和盐酸反应的学生实验设计是把如图1的装置在托盘天平上称量，然后将气球内的锌粉全部倒入瓶内，反应结束后，再次称量。倘若操作正确，实验后测得的质量应该是偏小的。可实验的交流评价中，有两组学生汇报反应前后质量相等，另一组学生汇报反应后质量偏小，但很谦虚地承认也许是他们测错了，还有一组学生实验没来得及完成。

(为了与定律内容相符合，学生没有真实地汇报实验情况，而科学实验的教学就是要培养学生实事求是的科学态度和坚忍不拔的探究真理的精神，教师决计把“错误”变成教学的宝贵资源，对该实验作了以下的拓展)

师：三组同学在实验中测得的反应前后的质量为什么会非常接近呢?

生：气球的体积较小。

师：为什么气球小了质量差别就不大?

生：反应前后质量应是相等的，测量的值偏小是因为气球受到了浮力，气球很小，浮力也就很小，测得的质量差别也就不大了。

师：那下面我们就请刚才没有完成的小组把实验继续做下去。

(该组学生进行实验后，测得反应后的质量比反应前小)

师：科学的研究是建立在实验事实的基础上的，要用正确的科学探究的方法，真实地汇报实验结果，如果与科学家的结论不一样，那就分析原因，再探究，不能随意敷衍附和。

评析课堂上的错误是教学的巨大财富，教师要善于变学生的错误为促进学生发展的资源，及时调整教学设计，将错就错，寻根究底，让教学沿着最佳的轨道运行，促成动态资源的生成。面对学生弄巧成拙的实验“结果”，教师果断地顺势引导，抓住发展学生探究精神的契机，培养了学生严肃认真的科学态度和实事求是的科学精神，既加深学生对知识的理解，也有效地提高他们的实验能力。

三、在失误中解析实验，提高探究能力

在实验教学的过程中，由于各种主客观因素的影响，会使实验失误甚至失败。其实这正是难得的教学契机，若能抓住稍纵即逝的信息，通过实验的失误或失败培养学生探究问题、分析问题的能力，使失误或失败产生正面效应，促使生成的实验失误或失败价值的最大化。

案例3“吸”与“吹”

在“大气压与人类生活”一课的教学中，教师在整理高压锅时不慎把一烧杯的纸屑打翻了，纸屑撒在了讲台和地面上，教师不免有些尴尬，请同学们帮忙清理纸屑。大家有的用手捡，有的用扫把扫，一位同学边捡边说：“有吸尘器就好了。”

(是啊，这节课本来就要介绍吸尘器的，何不借此生成的情境，做深入的探究呢)

老师顺势拿出吸尘器，学生喜出望外，很快纸屑就被吸干净了。可老师在演示吸尘器时不小心又把整理好的纸屑吹了出去。接连两次出现了意外，可教学在老师一丝惊慌之后更有了后面的精彩。老师说：“看来吸尘器不但会‘吸还能‘吹，这东西神龙见首不见尾，吸尘器的内部结构和工作原理到底是怎么样的呢?紧接着是学生的猜想、实验、分解、作图、组装、应用。针对为什么能“吸”，有学生说“我们猜想吸尘器里面可能还有个风扇，通过风扇使空气流速加快，气压减小，外面的东西就被大气压压进里面了”。“而为什么又会吹呢?”有学生说“只有空气不断‘吹出来，前面的口子才能不断地把空气和垃圾等吸进

去”。在作图表示结构和原理时达到了全课的高潮。

评析“失误是放错了地方的教学资源”，一旦实验过程中发生了失误或失败，教师需要有坦然的心态和灵活的处理艺术与技巧，把失误提炼成新的学习材料，在互动中即兴创造，引导学生积极思维，激起师生、生生的合作、对话、碰撞并进发出智慧和灵感的火花，从而在实验中培养学生分析问题和解决问题的能力。

四、在引领中创新实验，培养创新精神

教师应该成为学生学习的指导者和组织者，这就要求教师在课堂教学中，根据课堂情势的变化、发展而时刻关注并及时捕捉课堂上师生、生生在互动中产生的有探究价值的新信息、新问题，把师生互动和探索引向纵深，使课堂再产生新的思维碰撞和交锋，从而再有所发现、有所拓展、有所创新，促进教学的不断生成和发展。

案例4“升”与“降”

“托里拆利实验”的录像中，当液面下降到大约高于管外水银面76厘米时就不再下降了，可学生对为什么此时大气压正好等于管内水银柱所产生的压强等问题却仍感到迷茫。讨论中有一个学生提出了这样的问题：“什么情况下管内液面不是下降而是上升呢?”

(虽感到意外但教师内心却为之一动——提前用活塞式抽水机引导学生实验和探究)

师：将一两端开口的玻璃管插入水银槽中，管内外水银面相平，怎样才能使水槽中的水上升呢?

生：在玻璃管中安上一活塞，向上拉动活塞，可以使水银上升。

师：能否请同学们分析一下水随活塞上升的原因是什么?

生：玻璃管内水面上方没有大气压，而水槽水面上方有大气压的作用。

师：如果玻璃管足够长，那么当不断向上提拉活塞时，水柱是否始终能不断上升?

生：应该不能。

师：水柱什么时候不再随活塞上升了，为什么?

生：到大气压和管内水柱产生的压强相等时就不再上升了。

生：哦，我明白了，原来托里拆利实验录像中的水银也是靠大气压支持住的，到水银柱产生的压强与大气压相等时就不再下降了。

师：在饮料瓶中灌满水，把饮料瓶倒立在水槽中，当把瓶盖旋开后，瓶中的水面会下降吗?

生：不会，有大气压支持。

生：那如果瓶底上有洞，水会不会像喷泉一样飚上来?

生：不会，那样内外水面上方就都受到大气压的作用了，瓶中的水面应该是下降的。老师能否让我扎个洞试试。

演示：当瓶子扎破后，液柱下降，直到内外水面相平。

分析教师除了努力激活教学内容、创意教学思路、灵活运用教学方法之外，更重要的是教师要驾驭于学生的思维之上，对学生提出的种种问题加以引领。该案例中，教师把学生中的极有价值的创新信息，再度归纳集合形成深层次、高质量的资源，调动学生思维的积极性，激发灵感，使他们产生顿悟，从而使学生真正成为学习的主人，充分展现了学生的个性，发展了他们的创造性思维。

总之，教学资源无处不在，从某种意义上说，初中科学实验课堂教学中的生成比预设更有意义和价值。教师在科学实验教学中要用心捕捉课堂中创生的有利于促进学生学习建构的鲜活的课程资源，有效利用好生成性教学资源，真正成为课堂的组织者、参与者、合作者，使精心预设与动态生成相辅相成，相得益彰，真正实现课堂教学的多姿多彩!