讓學生在動手實驗中愛上科學

魏艷芬

摘 要：如何設計實驗是科學探究中的“重頭戲”。無論是實驗前方案的設計、材料的準備，還是實驗過程中變量的控制、方法的調(diào)控，抑或是實驗后結(jié)論的總結(jié)、方案的改進和觀點的反饋，都需要教師高度的警覺、敏感和耐心。放權中有嚴謹、合作中求統(tǒng)一、探究中重應用，以此讓學生愛科學、學科學、用科學。

關鍵詞：科學實驗；嚴謹；統(tǒng)一；應用

毋庸置疑，如何設計實驗是科學探究中的“重頭戲”。實驗的成敗就在于實驗前實驗材料的準備、實驗方案的設計、實驗步驟的安排，包括提出問題、制訂計劃、動手操作、解釋表達等，都是大的問題。通過實踐，我們認為，放權中求嚴謹、合作中求統(tǒng)一、探究中求精心，以此讓學生愛科學、學科學、用科學。

一、放權中求嚴謹

時下，有著“以生為本”和“以學為中心”理念的滲透，小學科學課堂中尊重學生成為課堂常態(tài)和教學中應有的風景。于是，教師充分放權：課堂話語權、實驗設計權、動手操作權、實驗改進權等都統(tǒng)統(tǒng)給了學生，課堂或?qū)W習歷程中呈現(xiàn)出一派百花齊放的喜人局面。

比如，《熱是怎樣傳遞的》的教學中，教師在什么材料都不提供的前提下充分放權讓孩子們自主設計實驗，有的用“凡士林”代替課文中的蠟環(huán)做實驗，因為凡士林熔點比較低；有的直接把鐵絲放在開水杯中，用手觸摸熱傳遞的感覺；有的用蠟燭油沾上火柴棒，看“誰”先掉下來做實驗……

正是在這樣的自主放權中，學生經(jīng)歷了探究、體驗、喜悅、失敗、蹙眉等一系列過程，充分暴露出孩子們的真實學情，其中包括孩子們思維的單一性、局限性和幼稚的一面。而這恰恰是教師介入和進行正確指導的有利時機。十幾年前，特級教師李鎮(zhèn)西就對自己的教學產(chǎn)生遺憾：“生怕自己的思想侵犯了學生的思想，因而情不自禁地尊重有余而引領不足。”[1]的確，并非所有的放權都可以達到高效之目的。就《熱是怎樣傳遞的》的教學而言，放權的同時應該引領：一定要注意安全，尋找實驗材料時一定要合適，并思考為什么要用這種材料代替那種材料的理由，任何疏忽或設計上有疏漏之處，都可能促使實驗上的種種“遺憾”。

二、合作中求統(tǒng)一

當下，發(fā)展學生核心素養(yǎng)背景下，小學科學課堂出現(xiàn)了一種可喜的“轉(zhuǎn)身”——少了一些教師高高在上的演示實驗，而多了一些孩子們親力親為的合作分組實驗。但是，如果合作出現(xiàn)隨意、無序、混亂等負效應，真正意義上的“攜手”也就成為一句“空話”。為了避免失敗合作，如何“撥”怎樣“疏”顯得不可或缺。于是，異中求同，合作中求統(tǒng)一，成為科學實驗中必須堅守的底線之一。

如在《鐵生銹了》的實驗中，分小組讓孩子們進行“空盤子、水盤子和菜油盤子”中“鐵生銹快慢”的對比實驗。在此過程中，一定要引領孩子們注意，哪個是變量？哪個是不變量？否則，如果隨意變換條件，實驗就失去了意義。如果對比效果不明顯，可以讓孩子們重復做實驗。

從小學三年級開始，科學課中的實驗就一直強調(diào)區(qū)分“變量和不變量”的重要性，而這恰恰是小組合作實驗中最重要的一環(huán)。六年級《鐵生銹了》的實驗中再次強調(diào)這一點并不過時。同時，要求孩子們重復做實驗不僅僅是本課實驗中的應有之義，也是所有科學活動中應該倡導的好習慣。的確，科學實驗的設計、實驗、記錄、分析，不是一次就能完成的，某個小環(huán)節(jié)或某次疏漏可能會影響“大局”，因而需要重復實驗才能窺得真相、奧秘和神奇。

三、探究中求精細

“在這個開放的社會，將眼光聚焦于四面墻壁內(nèi)的課堂去追求學校的變革顯然是不夠的。”[2]小學科學實驗亦然。僅僅拘囿于教師的演示實驗中是不夠的，僅僅沉浸在教材中的理論框架中也是不夠的。好的科學學習應該引領孩子們走出教室進行更廣層面上的探究和現(xiàn)實印證，與科學的本質(zhì)對話，在具體應用中醍醐灌頂。

以《滑輪和滑輪組》的學習為例，可以讓孩子們自己找材料進行“一個女同學把大個子男同學拉過來的實驗”：找一根繩子，盡可能地在兩根木棒之間多纏繞幾圈（圈數(shù)愈多，意味著“滑輪組愈多”），讓力氣大和力氣小的互相比賽“拔河”，可以發(fā)現(xiàn)，處在繩子另一端的女同學輕易地戰(zhàn)勝了男同學。

這樣的實驗中，實驗材料如何找、人員怎么確定，可能會發(fā)生什么，預想中的困難是什么，如何看待“變量”等都需要提前規(guī)劃，需要深耕細作式的談論、思考、反思和改進。為此，教師應引領孩子們把握幾個原則：實驗材料多但并非任意選擇，而是緊扣科學核心知識點；實驗人員自由組合但并非任意調(diào)整，而是符合科學原理；實驗過程最優(yōu)化但并非隨意增減，而是以有效問題重構實驗路徑。

總之，無論是實驗前方案的設計、材料的準備，還是實驗過程中變量的控制、方法的調(diào)控，抑或是實驗后結(jié)論的總結(jié)、方案的改進和觀點的反饋，都需要教師高度的警覺、敏感和耐心。教師應該是學生實驗材料的引領者——引領學生就地取材找到最合適的材料；教師應該是學生實驗過程的調(diào)控者——隨時進行恰到好處的“撥之”和“疏之”；教師還應當是學生實驗反饋的評價者——引領學生以評促改向著科學實驗的深處挺進。但愿，教師引領孩子們在動手實驗的“百花園”中，收獲不一樣的驚喜和沉甸甸的科學素養(yǎng)。

參考文獻：

[1]李鎮(zhèn)西.得失寸心知[J].教師月刊，2015（4）：38.

[2]陳俊一，程曉云.竇桂梅：站在課堂上的校長[J].教師月刊，2015（2）：27.

注：本文系2018年度甘肅省“十三五”教育科學規(guī)劃一般自籌課題《動手實驗——讓學生愛上科學》研究成果，課題立項號：GS[2018]GHB0828。

編輯 魯翠紅