聚焦有效拓展彰顯實驗魅力

陳夏清

[摘要]實驗是科學課教學中的重要方式。在科學實驗教學中，教師可從學生實際出發(fā)，突破時間和空間上的限制，從拓展課內實驗 、拓展課外實驗兩方面入手，將課內外資源巧妙地整合利用，優(yōu)化實驗教學，讓學生在豐富的信息材料實踐中發(fā)展能力、培養(yǎng)情感、形成品質，提升學生的科學綜合素養(yǎng)。

[關鍵詞]小學科學；課內實驗；課外實驗；有效拓展

[中圖分類號]G623.6[文獻標識碼]A[文章編號]10079068（2017）12008003

在小學科學教學中，實驗對學生科學素養(yǎng)的提升和創(chuàng)新意識的培養(yǎng)起著十分重要的作用。同時，《科學課程標準》提出“課程內容要滿足社會和學生雙方面的需要”“科學課程要具有開放性”等一系列適應時代發(fā)展需要的新理論，顯然，局限于課本、課堂的傳統(tǒng)實驗教學限制了學生科學學習的自由。因此，科學實驗教學要打破時空和內容的束縛，引入更多的教學資源，通過豐富多彩的探究活動，培養(yǎng)學生的科學探究意識、創(chuàng)新能力與實踐能力，全面提升學生的科學素養(yǎng)。

一、現(xiàn)狀掃描——囿于教材，墨守成規(guī)

科學教科書在編寫的教學內容、活動范圍、時間和空間上更具開放性與發(fā)展性，呈現(xiàn)形式靈活，富有兒童情趣?；诖耍趯嶒灲虒W中，教師應通過教材文本，由課內向課外延伸。但在實際教學中，有的教師墨守成規(guī)，眼里只有教材和教參，對課程資源的理解還禁錮在傳統(tǒng)意義上的教材中。因此，一些實際情況值得我們深入剖析和思考。

1.生成問題，銷聲匿跡

學生在動手操作中可能會產生不少新的想法、新的困惑，從而萌發(fā)出對自己所想、所惑內容研究的興趣。這樣的求知欲是十分珍貴的，引領著學生學會質疑、學會探究。作為教師，不但要及時發(fā)現(xiàn)學生的這種求知欲，更要小心保護。但在現(xiàn)有的科學實驗課堂上，很多教師按照自己的實驗教學設計，按部就班地進行教學，對學生在課堂上產生的問題往往一帶而過，或者蜻蜓點水，并沒有做到持續(xù)跟進，導致學生探究時好奇心強，過后就不了了之。

2.探究時間，捉襟見肘

科學教材從內容上看不多，教學時間較為寬裕，但實際上含量非常大，且有些實驗研究活動跨越時間長，甚至一個學期都無法完成。而且，課一般都有兩或三個實驗，如此眾多的實驗內容，課堂教學就顯得非常倉促。學生探究時間不足，無法做到深入思考，教師也就無法深入指導。因此，我們必須利用課外這片廣闊的天地，巧妙設計多種實驗，激發(fā)學生的學習興趣，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。

二、策略探微——適度拓展，追求有效

面對以上種種尷尬，我們必須打破科學實驗教學的常規(guī)，重新審視當下的科學實驗課堂。我們應該立足文本，突破時間和空間上的限制，將課內和課外資源巧妙地整合利用，適度拓展。在實驗內容的選擇上，盡量做到循序漸進；在實驗方法的指導上，盡量做到且扶且放，從而培養(yǎng)學生自行探究實驗活動的能力。只有這樣，才能讓拓展實驗真正成為提升學生技能、發(fā)展智慧的重要途徑。

1.直面意外，巧取妙用，拓展課內實驗

布魯姆曾說：“我們的教學存在意外，而且可能因為意外成為一門藝術?！币虼?，科學實驗課堂不應該變成教師演繹的舞臺，教師更不能追求所謂的實驗結論而忽略學生的想法。教師應善于把握課堂教學中經常出現(xiàn)的意外，鼓勵學生提出問題，并及時調整教學，使教學為學生服務，真正做到實驗操作為學生所愛。只有這樣的實驗教學，學生的思維火花才會被點燃，思維能力才會逐漸增強，思維深度才會被拓展，學生的主體性也才能得到真正的釋放和展現(xiàn)。

（1）在實驗失敗處拓展——深化認知。

科學課學習的核心是實驗活動。有時在實驗過程中，我們發(fā)現(xiàn)不管是步驟還是方法都沒有錯，結論卻與參考值不盡相同，有時甚至偏差很大。面對這樣的情況，教師首先要擺正自己的心態(tài)，不要覺得結論不正確是一件丟面子的事，就急于向學生公布正確的結論。這樣會使實驗活動功虧一簣，對學生科學素養(yǎng)的形成是極為不利的，而應該將其作為更好的教學資源，引導學生從失誤處探究，查找原因。例如，教學五年級下冊《液體熱脹冷縮》一課，實驗活動裝置為玻璃管下連著一個圓底燒瓶，在塞緊膠塞燒瓶上插入一根玻璃管，將裝置放酒精燈上加熱時，學生紛紛叫嚷：“管里的水動起來了，往上跑了。”此時，教師自喜實驗活動大功告成，但學生的回答卻令教師大為失望。于是師問：“同學們，燒瓶內的水怎么就上升了呢？”學生的回答五花八門，教師只好直接告訴學生答案：“水會上升是因為加熱導致水的體積增大?！钡诙€實驗，將燒瓶放入冷水中看有什么發(fā)現(xiàn)，學生也不能探究出結論，教師只好又給出結論。然后學生各組用酒精做探究實驗，師生共同得出結論：水有熱脹冷縮的性質，酒精有熱脹冷縮的性質，水、酒精都是液體，由此可以推出液體都有熱脹冷縮的性質。這堂課一波三折，學生似乎理解了液體熱脹冷縮的性質和現(xiàn)象，但當教師提問“醬油、食用油都有熱脹冷縮的性質是對還是錯”時，全班學生異口同聲說“錯”，原來學生認為醬油、食用油是可以吃的，就不會熱脹冷縮了。

學生的學習過程是其對科學知識不斷理解和建構的過程，這個過程不會一帆風順，也不會一蹴而就，教師應對學生原有的認知基礎做到了然于心。如上述教學中，教師可以順勢安排做醬油、食用油的實驗探究活動，激發(fā)學生的好奇心，證明醬油等液體也具有熱脹冷縮的性質。如此一來，學生不僅對熱脹冷縮這一概念有了明確的認識，而且解決了本課的教學難點——液體的認知。由此看來，當學生的認知出現(xiàn)偏差或者錯誤時，教師不應立即反駁否定，而要借助學生探究的興致，順著學生的思路探究下去，用無法否定的實驗事實推翻學生的認知，這樣的拓展實驗才會精彩而深刻。

（2）在低階思維處拓展——增加深度。

在平時的實驗教學中，教師比較注重培養(yǎng)學生的實驗操作技能，指導學生順利完成探索任務，因而學生缺乏思考的過程。雖然實驗每組4～5人，方便學生探討與交流，但實際上，由于學生的認知、理解能力還處于不成熟階段，所以思維深度不夠。理想的實驗教學需要適度拓展，不斷拓展學生的思維，促進學生思維能力的發(fā)展。學生在實驗中出現(xiàn)預設外的動態(tài)性問題時，如果這些問題對學生具有更大的挑戰(zhàn)意義和表現(xiàn)空間，更有利于培養(yǎng)學生的知識應用能力、批判性思維能力、反思實踐能力等，教師應將這些問題納入探究性實驗問題之列，進行適度拓展。

如在《像火箭那樣驅動小車》實驗教學中，學生組裝噴氣小車后，認為是反沖力使得小車能夠前進。這時就有學生提出疑問：“氣球內空氣向后跑，為什么小車向前進？反沖力的方向是怎樣的呢？”這是筆者課前沒有預設到的問題，但它是本課的研究重、難點——反沖力的研究。筆者認識到，這正是培養(yǎng)學生推理能力和思辨能力的絕好機會，雖然與預想中的教學流程有出入，但放一放、展一展，再增加一課又何妨？于是筆者稍作調整，即時提出問題：“小車后面有什么？可能是誰推動小車？你認為推在什么位置？我們有什么辦法看到？”問題提出后，學生靜下心來思考原有的觀察和自己的分析，并通過小組討論和反復試驗，最終發(fā)現(xiàn)用兩個氣球嘴對嘴噴氣時，小車運動更快，反沖力的概念由此得以建立。的確，學生在討論自己喜歡研究的問題時，他們的思維特別活躍，獲得的不僅僅是科學概念的建構和高階思維的運用，還有反思性思維、批判性思維的培養(yǎng)。因此，教師要有一雙慧眼，適時捕捉，適度拓展，促進學生思維的發(fā)展。

2.無痕鏈接，豐厚實踐，拓展課外實驗

在開展實驗活動過程中，教師要勇于創(chuàng)新，把學生置于教學的核心地位，打破課堂限制，應學生而動，應情境而變，捕捉有價值的資源，讓學生在課后動手操作。這樣可變封閉的課堂為開放的課堂，打破教室、實驗室狹小空間的限制，走進生活、走進自然界中去探究科學，做到課內開花課外香。作為教師，既要指導課內實驗，又要拓展課后的實驗探究。

（1）緊扣文本開放點，讓實驗向外拓展。

小學《科學》教材大多以單元的形式進行編排，每個單元都有一個主題，設置了相關的科學探究活動。每冊教材都會有超過五十個科學實驗活動，有些實驗能在課堂上當堂完成，有些則需要較長周期。例如，《鳳仙花種子的發(fā)芽、面包發(fā)霉了、蠶蛹變成蛾的過程》實驗需要1周時間，有的甚至長達4周，這些實驗只能放在課后去完成。這就要求教師要充分挖掘教材中的內容，進行深入的分析與解讀，確定好哪些實驗課內教學，哪些實驗課外完成。教師也可對相應的實驗內容設計相應的步驟與進行技術指導，引導學生課外自主地開展科學實驗研究，讓學生在長期的課外實驗探究式學習中獲取真正的科學知識，形成科學探究的精神和意志品質。例如，《面包發(fā)霉了》這一教學實驗，發(fā)霉是日常生活中最常見的現(xiàn)象，不少學生見過但沒有留心。教師可讓學生探究面包這個最常見的食材，關注面包在存放過程中會發(fā)生什么變化，然后以此展開一系列的科學實驗探究活動，讓學生能關注自己日常生活和身邊的科學。在課堂上完成文本所呈現(xiàn)的教學內容后，教師問：“霉菌的生長與什么因素有關？那我們怎么驗證霉菌生長得快還是慢呢？”學生提出了各自感興趣的研究方向，如溫度高低、空氣濕度、光的強弱、水分的多少等因素都影響霉菌生長。由于是自己感興趣的內容，每個學生對整個實驗流程顯得興致勃勃，積極查找資料進行實驗設計。在實驗過程中，教師及時給予肯定和引導，督促學生堅持記錄霉菌的生長情況和寫觀察日記，再通過查找資料進行記錄分析，最后及時整理記錄的數(shù)據(jù)，一份霉菌生長報告應運而生。此項實驗是課內延伸到課外的成功范例，學生熱情高漲，從實驗中觀察到的現(xiàn)象得出結論，對面包發(fā)霉的條件有了感性認識，同時激發(fā)了學生主動探究的興趣。

課外的實驗活動是一片廣闊的天空，教師不能因為覺得實驗過程久、指導難度大就望而卻步，可以選擇好合適的內容，激發(fā)學生實驗的熱情，搭建好實驗探究平臺，這樣就會收到事半功倍的效果。就學生而言，能把理論知識運用到課外實踐中，正是“得法課內，得效課外”。通過課后動手實驗，有效培養(yǎng)了學生的科學探究意識，訓練了學生的科學思維方式，激發(fā)了學生的學習興趣。

（2）聚焦實驗延伸點，讓實驗向外拓展。

《科學課程標準》中提出：“學生是科學學習的主體，科學學習要以探究為核心?！睂嶒炋骄吭诳茖W教學中占有重要的地位，是學生樂于嘗試并普遍喜歡的活動，所以動手操作后的提煉與總結同樣不可忽視。在一系列的實驗探究、觀察現(xiàn)象、采集數(shù)據(jù)后，教師應該對學生的實驗所得加以區(qū)分篩選，從中確定學生比較容易完成的、確有價值的、學生感興趣的問題進行后續(xù)研究，真正讓學生經歷一個由此及彼、去粗取精、去偽存真及感性認識到理性認識的思維升華過程。

例如，在教學“簡單電路”一課時，學生嘗試用兩個小燈泡、兩個小燈座、三根或四根導線、一個電池盒和一節(jié)電池組成電路，有的串聯(lián)，有的并聯(lián)。實驗結束，學生討論串聯(lián)、并聯(lián)的接法和優(yōu)缺點后仍意猶未盡，而此時下課的鈴聲已經響起。于是，教師試探著問：“你愿意嘗試用兩個小燈泡、兩個小燈座、多根導線、兩個電池盒和兩節(jié)電池組成串聯(lián)或并聯(lián)電路嗎？”學生異口同聲地說“愿意”，紛紛埋頭苦干起來。教室里的往日嘈雜聲全都消失，不時地有學生拉著教師的手去查看他們的成果，這樣的課后拓展實驗活動激起了學生強烈的求知欲。

同時，在對實驗結果的觀察和分析中，學生往往會提出一些教師意想不到的問題，會表現(xiàn)出很高的興趣和探究欲。教師要時刻關注學生有新意的生成問題并加以肯定，再落實后續(xù)研究的跟進，為課外實驗探究活動提供源源不斷的動力。如教學四年級上冊《一杯水能溶解多少鹽》一課，理解鹽飽和溶液的概念時，教師就明確指出：“當一杯水再也不能溶解鹽時，那它就是鹽飽和溶液。”有學生馬上想到：“鹽飽和溶液不再溶解鹽，那糖、味精或者化學藥品等能被溶解嗎？”這真是一個很有創(chuàng)意的想法，限于當時課堂已臨近結束，教師允諾下一節(jié)課繼續(xù)研究，并鼓勵學生在家里先嘗試著做一做實驗。第二天，讓做過實驗的學生帶領其他同學逐一嘗試是否存在繼續(xù)溶解的現(xiàn)象。學生經過探索實踐，從中發(fā)現(xiàn)了許多有趣的科學知識，并向全班同學做了匯報交流。因為這是學生自己的命題、自己的實驗，他們更感興趣，更有求知的欲望，對科學的學習興趣也就越發(fā)濃厚了。

科學實驗課堂千變萬化，具有很大的偶然性和不可預測性。教師應該把意外及時納入預設的實驗教學當中，培養(yǎng)學生敢于探索的精神，讓學生的探究更為深入。同時，科學課學習有其自身的特點，很多實驗內容在課堂上無法完整地呈現(xiàn)在學生面前，所以教師要把學生的課后研究落實到位。作為教師，應該找準教學目標，明確指導方向， 落實引導方法，追求有序、適度、高效的課堂，實現(xiàn)優(yōu)化實驗教學的目的。只有這樣，才能為學生實驗活動提供有利的學習環(huán)境和條件，充分激發(fā)與調動學生對科學實驗的學習興趣和主動性，在豐富的信息材料實踐中發(fā)展學生的能力，培養(yǎng)學生的情感，使學生的科學綜合素養(yǎng)得到提升。相信科學實驗教學，必會因有效拓展而精彩！

（特約編輯木清）