科学实验的有效性该如何衡量？

朱春烨

摘要：实验是科学课上验证猜想和假设的最常用的方式，有效的科学实验能化难变易，更能激发学生的深入思维。本文就科学课堂的教学中如何实施有效实验的理论依据、实践过程作了说明。

关键词：有效性 实验探究

中图分类号：G642.423

科学课并没有一个固定的模式和既定的方式，开展科学课的方式随着教材中内容的不同而不同，但是万变不离其宗——提升并发展学生的多方面素质。如何让一节短暂的科学课变真，变实，变得有价值？这是我们每一位执教者反复在思考的问题，教学就是在寻求并找到解答的过程。教师可以做些什么来让科学课更“科学”呢？我认为，每一个细节都起到十分重要的作用，就像人的各个器官一样缺一不可，其中做实验——是我们验证猜想和假设的最常用的方法。

实验作为科学教学中最基本有效的方法，也是实施素质教育，培养创新意识，提高实践能力的基本要素。接下来，本人就如何提高科学课堂中实验的有效性谈谈自己的想法。

一、为什么要做这个实验？

实验是人认识自然现象、自然规律、自然性质的基本途径之一，是设计来检验一个理论或证实一种假设而进行的一系列操作或活动。

科学新课程的三维目标能否达成是评判实验有效性的依据。有效的实验应体现在能否达成三维目标中的一个或多个。

例如：在探究“纸”这一课时，有几个对比实验：纸的牢固性实验、纸的吸水性实验及纸的透明度实验等。这课的三维目标重在培养学生的观察能力和科学的严谨性。所以实验的重点应该放在“规范操作的认识和把握”上。又如：“照镜子”这一课中“把阳光引到教室”的实验，三维目标重在认识光可以反射这个自然现象。因此，实验的重点要放在“分析实验现象”这个环节上。

学生通过一个实验掌握了一个科学知识，或学会某个探究方法和技能，或培养了一种科学的情感和价值观，这个实验就是有效的，也是我们做该实验的目的。

二、 同类实验如何取舍？

我们经常会面对这样的问题：这两个实验都能解释某个自然现象，到底用哪个？还是两个都用？为保证实验的有效性我们要先考虑以下几点：

1、 选择“能激发学生兴趣”的那一个

学生是学习的主体，实现实验的有效性的基础是学生能积极主动的参与这个活动。兴趣是一种特殊的意识倾向，是动机产生的重要主观原因，良好的学习兴趣，是求知欲的源泉，是思维的动力。试想，如果这个实验让学生无法产生任何兴趣，或是没有任何挑战的浅显实验，或是与学生的知识背景和生活经验相差甚远，学生无法投入探究的热情，那么活动只能浮于表面，而不能调动学生的深入思维，这个实验必然是无效失败的。

2、 选择“能发展学生思维品质”的那一个

科学课利用学生去观察、去动手、去发现问题和规律来发展学生的思维品质。如今，“活动有余，思维不足”已经成为科学课堂上的一个普遍问题。怎样的实验能更好得提高学生的思维能力呢？举个例子：在让学生认识固体的特点时，我用了这样一个实验，将一杯水和一块石头分别放进两个玻璃槽里，然后提问，谁能把我放进去的东西快速地抓出来？学生经过实验后发现，石头可以抓出来而水却不可以。学生立刻产生了疑问：为什么水不能被抓出来，而石头可以？固体有什么特点？这个实验很简单，却很好的激发了学生的思维主动性。

3、 选择“能把握学生达成度”的那一个

在做实验时，学生的达成度是教师不得不思考的问题。教师要考虑这个实验学生能否成功，也要考虑学生如果做失败了会是什么原因，如果每次实验都失败，学生的自信心屡次受挫，对于实验的兴趣也会逐渐降低，从而影响今后的教学，但如果每次实验很轻易就成功，又会使学生产生浮躁的心理。我们要让学生经历探索过程，既要考虑他们的成功，也要考虑他们的失败，如何避免学生的幼小心灵受挫或浮躁态度的滋生，教师要学会把握住学生探究的达成度。

三、 如何在实验过程中体现有效性？

实验过程中的有效性可以从这样几个方面抓：

1、 规范操作、合理使用实验材料

科学课的实驗中需要用到很多仪器，比如量筒、弹簧测力计、天平等。如何正确地使用这些仪器是实验有效性的保证。学生对于这些仪器都是很陌生的，教师要给予足够的时间让学生熟悉实验仪器，给学生做好演示，让学生在模仿与体验中学会操作技能。同一操作技能也可以在不同的课中得到重复练习，逐步提高学生使用实验仪器的能力，培养学生规范操作的习惯，保证实验的有效开展。

2、 教师要为学生搭建问题解决的“脚手架”

何谓“脚手架”？就是在尊崇学生的旧知的情况下，为学生提供思维上的指导和材料上的帮助。我们经常在课堂上这样发问：你对它有什么了解？你以前有没有看到过这样的现象？这类提问能唤醒学生的旧知，以旧探新，激活内存。

3、 面向全体，保证每个学生都有参与的机会

经常能听到有学生向我告状：老师，他不让我做实验。科学课提倡小组合作，目的是让每个学生都有参与的机会，并在一定程度上培养学生分工协作的能力。但实际教学中却没有体现出小组合作的作用，很多小组的组员不能分工合作，好胜心强的学生争夺着实验材料，本来就内向的学生理所当然失去了操作的机会，久而久之，小组成员之间的矛盾越来越深，能力水平差距也越来越大，很多教师只关注实验结果，忽视了部分学生的发展，对实验的有效性产生很大的影响。因此，教师要时刻关注每一个学生，尽量放慢速度，要让教学面向全体，让每个学生参与进来。

4、 培养学生记录与分析实验现象的能力

当我问学生做实验的时候还要注意什么时，学生们会异口同声地告诉我：要记录！但是真正在记录的人很少，而记录真实的实验数据和现象的人更少。为什么课堂上会有这样的情况发生？原因在于，学生没有良好的科学素养，要让学生自主的边实验边真实的记录并不是一朝一夕的事，而是要长期的提醒和反复的锻炼，更需要教师对学生良好的科学品质的培养和熏陶。实验数据或现象的及时真实的记录有利于学生分析实验现象，总结规律，获得新知，是实验能否有效的关键。

5、实验方法讲究多样化

叶澜教授曾经指出：“课堂应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行程”。有时候学生会有很多不相关的发现和一些奇思妙想的回答，教师应该更多的关注学生的观点和看法，如果全班同学都持一个看法，那么教师应该更加予以重视，在材料允许的情况下，甚至可以当场尝试一下，而不应该将自己的想法强加给学生，如果材料不够，也可以让学生设计实验，让学生的思维更宽，更有创造性。

有效性是教学的生命，科学实验的有效性更为科学教育的发展起到了积极的推动作用。endprint