例谈科学拓展课中的实验优化策略

黄增云

摘 要：拓展性课程在科学课堂中的开展日趋常态化，但也存在拓展内容难确定、拓展知识难实验、拓展实验难操作、实验操作难达标等诸多问题。结合科学拓展课中实验教学的实例，从目标、过程和评价三方面分析优化科学拓展实验的策略，以期达成科学拓展课教学的有效性和高效性目标。

关键词：科学拓展课；实验；优化策略

当前科技飞速发展，学生的知识储备日益丰富，常规科学课堂中的知识已经不能满足多数学生对知识的需求，学生需要有更多、更新、更实用的拓展知识来充实自己。实验是科学课堂的灵魂，科学拓展课中的实验更是学生获取信息、建构知识、培养科学素养的主要载体。拓展实验中学情的差异、拓展时间的冲突、环节与目标达成不同步等因素都制约了科学拓展课的有效开展。如何让科学拓展课中的实验有效、高效，并真正服务生活呢？

一、实验目标的优化

（一）知识目标生活化

科学拓展课是常规课堂的延伸与拓展，学习内容更加贴近生活，更关注生活、应用能力的培养，更需要培养学生“科学源于生活、服务生活”的理念。

如“电磁继电器”拓展教学中，拓展目标为：进一步掌握电磁继电器的工作原理并用之解决生活中的实际问题。执教者设计了火警报警器的实验、防盗门报警器的实验，让学生在实验设计和实施过程中发现问题、思考问题、解决问题。以优化生活为目标、以具体生活情境为载体的实验，让课堂与生活有机整合，真正培养了学生“科学源于生活、服务生活”的理念。

（二）技能目标群体化

在科学课堂的小组实验中，常存在一人实验多人看，一人主导多人发呆的现象，影响实验教学的整体目标达成。因此，在拓展性实验中，让每一名学生参与实验，让每个孩子都能在课堂中找到自己的位置，实现技能目标群体化，是我们必须考虑的问题。

在“酸碱指示剂变色的思考”中，技能目标的定位是：让所有学生都能参与到实验当中，掌握相应的技能和方法。自制、研磨紫甘蓝指示剂实验，虽然实验过程简单，但实验内容新奇；指示剂使不同pH的碱性溶液变色中井穴板的优化，让每一位学生都分配到了滴加的任务。如果用的是试管，还能有如此效果吗？

（三）情感目标常态化

拓展性实验不仅是为了知识的教学，情感目标的渗透，更能促进学生科学素养的提升。

“土豆电池”的磨课环节，由于土豆煮熟后使二极管发光更明显，执教者曾将生、熟土豆电池的实验对照作为课堂教学的重点。但在讨论之后认为土豆煮熟后再做电池，违背能源观的核心概念，不利于学生建构“节能减排”的情感目标，因此在教学中不宜重点展示。

二、实验过程的优化

（一）关注实验可见度，用现象点燃课堂激情

可见度高的拓展实验，既能避免不明显的实验现象干扰实验结论，也能让教师少了诸多无谓的解释，还课堂于学生，体现生本课堂的真谛，还能让学生体验实验成功的愉悦，渗透情感目标的有效达成。

在“馒头发酵的秘密”拓展教学中，执教者用牛奶瓶、气球、酵母、糖等器材开展了实验教学：将糖溶液放入牛奶瓶中后加入酵母，搅拌均匀后恒温水浴，将气球套在牛奶瓶口。5分钟左右，干瘪的气球逐渐变鼓，而后竟然变圆后竖立在了瓶口。可见度极高的实验现象，让学生惊叹并兴奋，学生一致评价，酵母发酵时产生了气体。

（二）體现实验操作性，用参与引导学习建构

拓展实验是学生的实验，让每一位学生都能在实验中有动手的机会，是实验教学的基本要求。如何体现实验的可操作性？

时间优化：“馒头发酵的秘密”拓展中，考虑课堂时间和实验所需时间的冲突，舍弃了做馒头的环节而用可替代的蔗糖溶液发酵，省时又不影响拓展的目标达成，效果良好。

取材优化：同样是“馒头发酵的秘密”拓展中，在收集气体时用了取材简易的牛奶瓶和气球；在检验气体成分时，用盛装澄清石灰水小塑料瓶尖嘴的一头套在气球上，用尖嘴滴头将气体缓缓注入装有少量澄清石灰水的小试管内，器材多用、操作简易。

现象优化：在“酸碱指示剂变色的思考”中，用多孔的井穴板代替了常规的试管，既避免了由于试管过多准备不易的问题，也让实验现象在一个井穴板中便于进行直观的比较，小小的优化，收效甚好。

（三）完善实验小细节，用疑问促进实验优化

实验过程中肯定存在诸多的细节问题，需要教师和学生共同去发现和完善。细节完善的过程，也是课堂的生成与亮点所在。因此，教师要善于处理、完善实验中的小细节，尽量避免学生带着不科学的建构离开拓展性课堂。

以“对流”实验教学为例：若教师直接加热对流演示器，必然存在学生看不清实验现象的问题。针对这一细节的完善，加入红墨水显化实验现象成了第一个亮点。加入红墨水之后，学生会有这样的疑惑：红墨水的流动能否代表水的流动情况？红墨水是否影响水的流动？这又是一个细节问题。教师关注科学的严谨性，充分考虑学生的疑惑，实验前进行了合理的讲解，这是细节优化的第二个亮点！少许学生认为，是不是加热给水的流动提供了一个动力？加热对流演示器的顶部，水是不是也会从上面流到下面呢？执教者再次进行了完善：用另一只对流演示器加热顶部与之对

照。学生发现加热顶部时，水并不流动。这一细节的处理，让学生的判断更加直观，也适时渗透了科学“对照”意识。针对学生的困惑：水的对流如此，空气的对流也是这样吗？塔香实验的进行正是实验教学中的第四个细节

完善。

三、实验评价的优化

科学拓展课的内容和形式多样、目标定位明确，拓展实验的评价角度也可以多元化。

（一）图、表的建构能力

科学拓展实验除了关注本节课中三维目标的达成，更应体现知识的连贯性和学科素养的提升。在实验中培养对图、表的分析能力，是很有必要的。

“酸碱指示剂变色的思考”教学中，针对紫甘蓝作为指示剂的实验结果分析，引导学生应用数轴图像辅助分析的方法，将各pH的变色情况建构在了数轴上。通过数轴区间的分析，直观地得出了在各pH时，紫甘蓝指示剂的变色情况。通过对数轴图的分析，学生也逐步明确了紫甘蓝指示剂存在颜色变化过多、高浓度时不褪色、低浓度时不变色的缺点，不适合在实验中广泛用作酸碱指示剂。

（二）中考的对接能力

科学拓展课中的实验，也不能只为体验实验而实验，也需要为教材知识做拓展，能和中考对接，为学生的学业考试提供帮助。因此，在拓展实验有效开展之后，适时加入中考相关的探究分析，以文本的形式对拓展知识加以巩固，也是对拓展实验的有效

评价。

（三）初、高中知识的衔接能力

拓展实验的评价，不仅局限于对生活能力的培养和为中考服务，也可以适当融入初、高中知识的衔接内容，为学生的后续学习做好准备。

如“探究电磁列车的秘密”拓展教学中，设置了“制作电磁列车”的拓展实验：用0.9mm的裸铜线绕圆木做成线圈形状作为轨道，用圆形强力磁铁分别吸附在一节5号电池的两端作为列车，当电池通过铜线圈后，会在线圈内快速运动。而学生讨论发现电磁列车的原理竟然能用初中“电与磁”的相关知识来解释，兴奋之情难以言表。教学中，教师适时融入高中物理磁通量等知识，让学生整合初、高中内容后对实验作进一步分析、优化。

（四）质疑素养的渗透能力

在“地球的自转”拓展实验中，用两只矿泉水瓶做成的水漩涡实验装置，成功之处在于真切引发了学生的质疑：是因为有漩涡才会使水流到下一个矿泉水瓶中，水漩涡是由于人施加了力，那台风气旋、海洋漩涡等现象形成的力又来自哪里？从质疑到释疑，有效佐证了地球自转的观点。拓展教学中质疑思维的渗透，是对拓展实验的深层次评价，是体现学科素养的核心内容之一，也必定是课堂教学的精彩之处！

在科学拓展课的常态教学中，教师和学生一样，面临繁重的课业压力，但要有足够的精力去精心准备每一节拓展课。每一次科学拓展实验，也意味着执教者大量的物力、财力投入，可谓负担不轻。我想，开发更多微小而高效的拓展实验，从时间和经济上保障科学拓展课的高效性，应该是我们在拓展实验优化中可以思考的方向。

参考文献：

[1]姚亮.拓展实验空间，提高探究能力[J].新教育，2016（10）.

[2]王耀村.初中科学教学关键问题指导[M].高等教育出版社，2016.

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