层层递进，环环相扣，凸显实验教学的有效性

沈莉莉

实验是科学教学中的重要组成部分，不仅可以激发学生的学习兴趣，提高学生的观察能力、思维能力，还可以提升实验探究的能力，进而达到培养学生关键能力的教学目的。规范的实验操作，可以使学生养成良好的学习习惯，提高实验成功率，更有助于学生进行实验探究。可以说实验操作的规范与否、实验教学的好坏，直接关系到学生对知识的理解和应用，关系到学生的探究能力，关系到学科核心素养的培养。

一、案例背景

“石蕊和酚酞试液的变色”实验是七年级科学（牛津上海版）第八章中“常见酸碱指示剂”一课中的内容。主要涉及用胶头滴管移取溶液、振荡试管中溶液以及观察并记录实验现象并予以归纳。溶液的移取和混合是基本的实验技能，很多溶液之间的反应都是用此方法进行的。观察和记录实验现象是科学探究中收集证据、处理信息的关键要素，也是进行归纳得出实验结论的前提。落实这一实验部分，不仅能使学生掌握这一实验技能，还能为后续开展的“判断溶液酸碱性”活动提供科学知识和实验技能支持。

掌握实验技能离不开教师的指导，还需要有足够的时间让学生自己动手实践。但是学生对用胶头滴管移取液体并使液体混合的实验技能已经基本遗忘，对本实验中的实验步骤以及实验现象的观察归纳也存在一定困难。因此，就需要教师精心设计实验教学的环节，从教师演示到学生实践的这一过程中，演示要清晰，讲解要到位，问题要有效，才能使学生的实验操作更规范，提高实验教学的有效性。

二、案例描述与分析

1.实验1：石蕊试液的变色

“石蕊试液的变色”实验共分成三个部分，分别是石蕊遇酸性溶液、中性溶液、碱性溶液的变色情况，主要采取的教学方式是演示，分别通过观看教师课前录制的微视频、教师当堂演示和学生当堂演示开展。

①紫色石蕊试液遇酸性溶液的颜色变化

主要流程：观察石蕊试液的颜色→观看“紫色石蕊试液遇酸性溶液的颜色变化”实验视频，并观察操作要点思考其原因→描述、记录实验现象→交流实验操作要点及其原因

【分析】“紫色石蕊试液遇酸性溶液的颜色变化”实验采用方式为教师课前演示并自制成微视频，学生课中观看的形式。微视频能便于全体学生清晰地观看到实验步骤、实验现象以及实验操作要点。在之后的交流中明确：胶头滴管竖直悬空于试管口的上方，不能碰到试管壁，以免沾染试剂;胶头滴管使用完后返回滴瓶;振荡时手腕用力等实验操作中需要注意的事项，能使学生意识到规范实验操作的重要性，为自己亲自动手实验奠定基础。

②紫色石蕊试液遇中性溶液的颜色变化

主要流程：学生描述实验步骤，教师演示操作→补充描述实验操作要点→描述、记录实验现象

【分析】通过学生描述实验步骤，明确实验活动各要素的具体方法，教师的演示操作中再次明确实验的操作要点，同时教师补充另一个常被忽视的操作要点：不要在滴瓶中挤压胶头排除空气，这样会在瓶中产生气泡，使空气与试剂接触，造成试剂容易变质。这一补充使实验操作要点更完善、更规范。

③紫色石蕊试液遇碱性溶液的颜色变化

主要流程：学生边描述实验步骤边演示实验→师生描述实验现象→记录实验现象→其他学生点评该学生的实验操作是否规范

【分析】在教师的两次演示的基础上，请学生代表进行演示，初步观察学生是否了解实施实验的具体做法，能否明确实验操作的关键因素，最后点评实验操作不仅是一种交流，也是对实验操作进行总结、反思和修正。值得注意的是：紫色石蕊试液遇碱性溶液的颜色变化并不是非常明显，需要通过比较观察才能发现，因此教师需要指导学生将变色的石蕊试液与未变色的石蕊试液，在白纸的衬托下进行比较观察，从而获取更客观的信息。

2.实验2：酚酞试液的变色

在“石蕊试液的变色”实验基础上，开展学生实验“酚酞试液的变色”，需要学生亲自动手操作、观察描述实验现象、得出实验结论。

主要流程：学生描述实验步骤→教师补充酚酞试液的用量→学生小组实验，教师巡视指导→描述、记录实验现象

【分析】在观看、思考实验步骤、实验操作要点的基础上，学生亲自动手实验。实验前还是应该先明确实验步骤，这其实是做计划的一部分。之后小组合作完成该实验，观察、描述、记录实验现象，归纳实验结论。在学生小组合作实验的过程中，教师进行巡视指导，对不规范的实验操作进行指导，对有困难的学生给予及时的帮助。

通过以上两组实验设计，一步步引导学生掌握“液体移取和混合”的实验操作方法，获取有说服力的证据（实验现象），为后续探究溶液的酸碱性奠定知识基础及实验操作和实验探究的技能。

三、案例的进一步启示

初中科学是一门以实验为基础的学科，在教学中有特殊的地位，是培养学生观察能力、动手操作能力及创造性思维能力的一个重要途径。掌握规范的实验技能有助于学生知识的掌握和能力、情感态度与价值观的培养，有助于提高教学效率和实验安全，有助于养成严谨的科学意识。在“石蕊和酚酞试液的变色”实验教学过程中，要使学生容易且规范地进行实验，提高实验的规范意识，就要关注教学环节的设计，层层递进，环环相扣，在有限的时间内发挥最大的效果，使学生在实验时更好地关注实验操作要点，成功地实施实验。

首先，实验的设计要基于学生已有的实验能力，不要把生活中的经验与科学实验技能混淆，这样教学设计会高于学生的实际实验能力。在科学实验中“液体的移取和混合”有别于生活中的操作方法，不注意操作要点会造成污染试剂、实验现象有偏差等错误。虽然学生在六年级第一章的“液体的移取和混合”中初步学习过用胶头滴管移取液体并使液体混合的实验技能，但在此后的科学学习中没有再进行过类似的实验技能训练，大部分学生已经遗忘，因此本实验中的操作要点需要重新认识。因此，在课前教师拍摄了微视频，清晰展示实验步骤和实验操作要点，使学生对实验方法有清晰的认识。

其次，实验微视频的制作与使用能有效提高学生实验的规范性。实验微视频相对于教师在课堂上的演示和讲解，它将文字、声像元素融为一体，刺激学习者的多种感官并将实验变得更清晰、形象、直观，使学生对实验操作要点更加明确，也能更好地激发学生的学习兴趣和信心。

最后，要充分发挥教师的指导作用。教师的指导体现在规范演示：以身作则，严格执行实验规范，用清楚正確的肢体动作、姿势来进行缓慢、准确、熟练、连贯的操作示范，同时要进行详细的讲解，让学生在“看”与“听”的双重感官刺激下清楚每一个操作细节。教师的指导还体现在学生动手实验时的巡视指导：当学生的实验操作出现问题时教师要进行提醒，当学生的实验操作碰到困难停滞不前时，教师可给予适当帮助。