实验教学中的八个环节

◇袁俊莹 王 欣（山东：青岛市城阳区第二实验小学）

一、提出问题

爱因斯坦说过：“一个问题的产生通常要比它的结论的得出更为重要。”提出问题是科学探究的起点。每堂实验课，要围绕课题，鼓励学生提出自己想要研究的问题，同时引导学生学会提问题，提有价值的问题。让学生知道科学探究是为了解决与科学有关的问题而展开的一系列活动。

例如：执教《金属》一课，学生就提出许多有价值的问题。诸如：金属是怎么来的？金属为什么生锈？如何使金属不生锈？金属为什么有不同的颜色？铁块为什么沉入水中？空铁盒为什么浮在水上？金属有什么特点、性质？金属为什么导电、导热？等等。

面对这些纷繁的问题，我们要教会学生选择问题。这时我会告诉学生,结合实验桌上现有的器材,通过自己探究能获取答案的问题，就作为本节实验课所研究的问题。这样学生选择金属的性质作为研究的问题，然后进入下一环节——猜想。

二、做出假设

猜想是科学探究的程序之一，在科学探究活动中起着承上启下的作用。它既是学生在探究之前对研究问题所进行的一种科学预见性思考，又是制订探究计划、设计实验方案的前提和根据，是学生选择实验方法和实验材料的基础，可以为收集信息，分析、处理和解释信息提供一个大致的框架。科学探究的结论也是围绕猜想得出的，探究报告最终需要对猜想是否得到验证做出明确的结论。猜测要重事实，讲依据。

（一）从生活的现象中去猜想

案例：《认识光》一课重点研究光的传播路线。学生可以根据影子、投影等生活现象，猜测光可能是沿直线传播的。

（二）由事物呈现的信息去猜想

案例：指导学生对“小水轮转得快慢与什么有关”的问题进行猜想是本节课的难点。为突破这一难点，可以分两步进行：首先，指导学生对小水轮转得快慢与什么有关的问题进行猜想。该环节可以引导学生从小水轮的结构上进行猜想。一般情况下，只要教师指导到位，学生会猜想到小水轮能够转起来与水流的大小、水流的高低、叶片多少、叶片的角度、叶片的大小、水流与叶片上的着落点有关。其次，在猜想的基础上，要指导学生做出这样的假设：水流量大转得快，水流量小转得慢；水流速度快转得快，水流速度慢转得慢；水位高转得快，水位低转得慢；叶片多转得快，叶片少转得慢；叶片与轴垂直转得快，叶片与轴不垂直转得慢；叶片大转得快，叶片小转得慢；水流落在叶片的顶端转得快，水流越接近轴转得越慢。

（三）根据已有的生活经验来猜想

执教《馒头发霉了》一课时，学生猜测“在什么样的条件下馒头才会发霉”这一问题，就是根据自己的生活经验进行的。天热食物会发霉，所以要把馒头放冰箱里；买的面包可以存放很长时间，里面的防腐剂可以抑制馒头发霉……

（四）从学过的相关知识中猜想

《食盐和水泥》这一课研究的问题是：“溶解的食盐还能再看到吗？”学生在海洋教育中学到过海水中可以提取盐，所以针对这一问题，他们做出了大胆的假设：盐水通过加热蒸发可以把盐提取出来。

总之，这一环节要引导学生学会思考，合理地去猜想。

三、制订计划

这是科学探究的核心环节。其中实验方案的设计是科学实验成功的关键一步，让学生学会探究问题的方法高于知识的传授。因为科学教育的目的就是培养学生科学的思维方法，努力发展学生解决问题的能力。因此，我们要根据学生的需求和实际情况进行调整，对教材进行充实，创造性地使用教材。

如：《充气玩具里的科学》一课中，通过玩几种不同的球得出“压缩空气有弹性”这一结论。为了让学生对这个结论理解得更加深刻，我又让学生利用注射器和橡皮设计实验，进一步证明这一结论。这也要求教师上每堂实验课时，除了书本上提供的方案外，要多补充设计几套实验方案，并事先演示一遍，以调整完善实验方案。

四、搜集证据

充足的实验器材是开展多种实验的物质基础。目前学校的实验器材缺乏且与教材不配套，靠现有器材不能满足实验需求，这就需要教师充分发动学生的力量，搜集利用生活中的废旧物品，“瓶瓶罐罐做实验”。分好组，组长负责调控。这样每个组就有一套完整的实验器材，而每个学生只需带一两样就可以了。教师也要熟知教材，布置准备材料时要讲清楚。如：《植物的根》一课，最好把不同类型的植物根洗净后带来，像香菜根、大葱根、胡萝卜等等，若说不明白，学生可能从路边随便拔棵野草就带来了，导致填写实验记录时植物名称都不知道。再如：《铁钉生锈了》一课中，需要把铁钉放入不同的液体中观察。由于这是对比实验，所以铁钉必须是完全一样的。若布置任务时说不清楚的话，学生可能会拿来各种各样的铁钉，这样也会影响实验效果。《水变咸了》一课中，需要大量的实验易耗品，实验室也许配备不足，布置给学生之后可大大减轻教师的负担，而学生的热情高涨，整节课都很兴奋，很投入。教师也要勤于动脑动手搜集、制作实验器材。例如：《充气玩具里的科学》一课“玩气球”的这个活动，用铁丝制作圆环太沉，实验效果不是很好，于是我就用绑书的塑料绳改造了一下，效果明显。

所以我们教师应该做一个有心人，平时多搜集一些材料，一些东西看似废品，却可能是科学实验必不可少的材料。

五、处理信息

在学生动手实验前，教师应该向学生讲清实验要求和注意事项,以免实验中浪费时间。例如：《小挂钩》一课中，教师给学生准备了钳子、剪刀、热熔胶等工具，让学生根据自己的设计，有目的地选择工具进行小挂钩的制作。制作前给出几个温馨小提示。

——小组合作进行制作，要注意材料的选择（一定是用一种或最多两种材料进行制作），同时要小组内成员相互配合。如果需要教师帮助，可以举手示意。

——我们在使用材料和工具时一定要注意安全，不要划伤皮肤和眼睛。如果意外受伤，一定及时告知教师，教师给大家准备了急救包。

——在规定时间内制作完成的学生可以用自己的衣服提前进行质量检测，并及时修改。

有了这样具体的要求，相信学生会成功地完成任务。

另外，涉及燃烧或是加热的实验时，一定要强调安全。例如：《蒸发》一课有一个实验，探究影响蒸发快慢的因素，需要用到实验器材酒精灯。这时的安全提示就显得尤为重要了：1.小组内成员要注意分工合作；2.为了实验现象明显，两张铁片上的水不要滴太多，水量要相同；3.用火柴点燃酒精灯，用酒精灯的外焰加热，眼睛要离水尽量远一些，用吹风机时注意用电安全；4.火柴用完熄灭后放在废物盒里，加热后的铁片要用试管夹夹起；5.实验结束后，用灯帽把酒精灯盖灭，千万别用嘴吹，把器材放回塑料盒内收纳起来；6.认真观察并做好记录，探究实验结论。

相信学生在仔细阅读了实验注意事项和要求之后，再来动手做试验就会达到事半功倍的效果，而且小组成员齐心协力，实验的成功率也会大大提高。

六、得出结论

每次实验一定要小组成员分工合作共同完成。科学实验教学倡导合作性学习方式。由于学生在知识、心理、能力等方面存在一定差异，要合理搭配小组成员，让动手实验能力强的学生去带动帮助实验能力相对较弱的学生共同提高。各小组组长负全责，成员要分工明确，要有材料员、操作员、记录员、监督员、汇报员等。在实验时往往存在以下情况：有的学生只顾自己做自己的，不与他人合作；有的学生袖手旁观；有的学生老是在那里重复做一个实验；有的小组只顾做实验而忘记填写实验报告；等。这就要求教师及时正确引导，以求在有限时间内做更多的实验，提高课堂效率。

学生自主实验探究是实验课的核心环节，要留给学生充足的实验时间和空间，一般在20 分钟左右，保证学生动手操作，在实验的过程中获取结论。

七、表达交流

汇报交流要讲究汇报的顺序和方法。我一般采用以一个小组汇报为主、其他小组补充的方式，避免了相同情况的重复汇报。汇报内容包括：实验名称、实验仪器材料、实验过程及现象、实验结论。也可让学生上台边演示边汇报，这样的汇报方法更直观。教师要重点指导学生用准确简洁的语言去表述，如：仪器的名称、材料的数量、实验步骤的先后顺序、每一步骤的现象及其变化，都要说清楚。在指导学生学会汇报的同时，还要教给学生学会倾听汇报，对他人的汇报及时评价、补充完善。其中生生评价、师生评价是必不可少的。这一环节要求把实验中的新发现及疑问提出来共同探讨。教师也适时对知识加以延伸，以使学生获取更多知识。

八、反思评价

这一环节是让学生把自己通过自主探究获取的知识应用于解决实际问题的实践过程，以实现“努力去发展学生解决问题的能力”这一科学教育的目的。这些实际问题要靠教师去动脑设计。如：《使沉在水里的物体浮起来》一节课的拓展活动可设计为：“人在死海中为什么不会沉下去？”学生由在水中加盐使鸡蛋或土豆浮起来的实验，经过逆向思维会找到答案。学习了“毛细现象”后让学生回答：“假山上的植物生长需要的水分是如何爬上去的？”学习了“会喷射的水”后设计以下问题：大坝堤为何下宽上窄？学生用学过的“水的压力与深度有关，水越深压力越大”来解决这一问题就很容易。

同时，要注意安全教育，预防意外发生。科学实验存在一些安全隐患，预防安全事故的发生是科学教师的职责。教师要引导学生认识实验安全的重要性。实验课前可以制定相应的安全制度，要求学生做到实验课时不随意走动、不大声吵闹、实验器材不随意移动、实验材料严禁食用、在实验中发生意外应立即报告教师处理等。例如：在教学《给冷水加热》一课时，学生做实验研究给冷水加热有什么现象发生，要用到开水、酒精灯、试管等器材，教师要及时引导学生注意安全，防止受伤或伤到他人。通过安全教育，培养学生的安全意识。

上好实验探究课是有一定难度的，需要教师精心准备，不断地去研究，更需要教师课后去深入反思。只有把理论实践于课堂，课余反思后再将理论实践于课堂，使理论与实践不断结合，实验课才会越上越好。