分析問(wèn)題案例 提升師生實(shí)驗(yàn)技能

車(chē)洪延 溫慶芳

科學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教師進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)的基本依據(jù)，也是學(xué)生探索科學(xué)的重要途徑。教師經(jīng)常指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，可有效提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。然而，在實(shí)際的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師往往忽視實(shí)驗(yàn)材料的篩選，實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，不開(kāi)展預(yù)實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致各種“狀況”發(fā)生：實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與理論數(shù)據(jù)不符，實(shí)驗(yàn)效果不理想，甚至實(shí)驗(yàn)失敗。我們選取其中的一些案例進(jìn)行分析，提出有效的對(duì)策，提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)課的效率，提升師生的實(shí)驗(yàn)技能。

問(wèn)題一：

忽視細(xì)節(jié)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確

案例：在教授小學(xué)科學(xué)四年級(jí)上冊(cè)第二單元第六課《100毫升水能溶解多少克食鹽》時(shí)，教師覺(jué)得溶解實(shí)驗(yàn)是一個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，探究“100毫升水溶解36克食鹽”會(huì)比較順利，于是進(jìn)行簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)后，便讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

大半節(jié)課過(guò)去了，100毫升水溶解十幾克食鹽后便不再溶解，學(xué)生在未制得飽和溶液的情況下獲得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，而這數(shù)據(jù)與教材中的理論數(shù)據(jù)不符。

原因分析：溶解實(shí)驗(yàn)中水的溫度對(duì)食鹽在水中溶解的速度影響較大。教師準(zhǔn)備的水溫度較低，導(dǎo)致食鹽在水中溶解的速度較慢，學(xué)生無(wú)法獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

改進(jìn)策略：通過(guò)預(yù)實(shí)驗(yàn)，教師可確保水溫在一定的時(shí)間內(nèi)維持在45攝氏度左右。在實(shí)驗(yàn)課上，學(xué)生選擇用溫度約為45攝氏度的水進(jìn)行溶解實(shí)驗(yàn)，可以保證實(shí)驗(yàn)效果，獲取準(zhǔn)確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)——100毫升水溶解36克左右的食鹽。同時(shí)可以讓同學(xué)們探究為什么用45攝氏度的水，并用不同溫度的水做對(duì)比實(shí)驗(yàn)。

問(wèn)題二：

實(shí)驗(yàn)操作不規(guī)范，教師妄下結(jié)論

案例：在小蘇打與白醋的變化實(shí)驗(yàn)課上，參與實(shí)驗(yàn)的學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，按照教材上的方法直接將小蘇打與白醋混合后生成的二氧化碳?xì)怏w倒在蠟燭的火焰上，且反復(fù)操作了幾次，火焰都沒(méi)有熄滅，只有變小后恢復(fù)正常。

對(duì)于這種失誤，教師沒(méi)有充分重視，將失誤原因歸結(jié)為實(shí)驗(yàn)材料數(shù)量太少，產(chǎn)生的二氧化碳不足以熄滅蠟燭。這樣的解釋不具有說(shuō)服力，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中的體驗(yàn)感較差。

原因分析：教師的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)不足，指導(dǎo)學(xué)生完全按照教材上的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致學(xué)生操作不規(guī)范。實(shí)驗(yàn)失敗后，教師沒(méi)有認(rèn)真分析失敗的原因，沒(méi)有進(jìn)行深入探究，妄下結(jié)論。

改進(jìn)策略：實(shí)驗(yàn)失敗的原因是傾倒二氧化碳?xì)怏w的方法不對(duì)。將瓶口對(duì)著蠟燭火焰的上部?jī)A倒氣體，氣體接觸面較大，真正接觸火焰的很少，所以火焰沒(méi)有熄滅，只是變小了。正確的方法是把蓋有毛玻璃片的玻璃杯傾斜，杯口下端靠近火焰下端，然后移開(kāi)毛玻璃片，這樣，足夠的二氧化碳?xì)怏w會(huì)迅速包圍火焰使其熄滅。

問(wèn)題三：

實(shí)驗(yàn)選材不嚴(yán)謹(jǐn)，結(jié)果大相徑庭

案例：在進(jìn)行“磁鐵指示南北方向”實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生將磁鐵水平懸掛在鐵支架上，讓磁鐵自由旋轉(zhuǎn)，觀察磁鐵停下來(lái)后指示的方向。奇怪的是，學(xué)生們觀察到磁鐵不是吸附于鐵支架就是沒(méi)有指示南北方向，與教材中的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不符。

原因分析：鐵支架為鐵質(zhì)的，磁鐵離鐵支架太近而被吸引，導(dǎo)致磁鐵失去特性，不能指示南北方向。

改進(jìn)策略：將鐵支架更換為木質(zhì)支架，學(xué)生可順利完成實(shí)驗(yàn)。

如果教師在課前細(xì)心觀察，合理選擇實(shí)驗(yàn)器材，就能避免這種意外發(fā)生。

問(wèn)題四：

知識(shí)儲(chǔ)備不足，無(wú)法應(yīng)對(duì)“意外”

案例：在實(shí)驗(yàn)課上，為了辨別食物中是否有淀粉，教師直接將碘酒滴到淀粉上，竟然出現(xiàn)了兩種不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：淀粉遇碘酒沒(méi)有變成藍(lán)色，而是變成了紅棕色;淀粉遇碘酒變成了黑色。

原因分析：淀粉分為直鏈淀粉和支鏈淀粉兩類。直鏈淀粉與碘酒接觸呈藍(lán)色，而支鏈淀粉與碘酒接觸呈紅棕色。教師將碘酒滴在淀粉上，淀粉變成紅棕色，這說(shuō)明這種淀粉是支鏈淀粉。

淀粉遇碘酒變成黑色，是教師把淀粉放在培養(yǎng)皿中，再將碘酒直接滴在淀粉上，碘酒與淀粉的混合物堆積在一起呈現(xiàn)的視覺(jué)效果。

改進(jìn)策略：面對(duì)突發(fā)情況，教師不知如何解釋，可見(jiàn)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的新問(wèn)題超出了教師的知識(shí)范疇。 教師應(yīng)該及時(shí)查找資料或者向有經(jīng)驗(yàn)的教師請(qǐng)教，了解“意外”發(fā)生的原因，然后主動(dòng)“充電”，充實(shí)自己，擴(kuò)大知識(shí)面。

在做“淀粉遇碘酒變藍(lán)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師得先將碘酒稀釋，再把直鏈淀粉做成淀粉糊，然后把碘酒滴到淀粉糊上。這樣，教師和學(xué)生都能清楚地看到淀粉糊變成藍(lán)色。

對(duì)于科學(xué)小實(shí)驗(yàn)，教師同樣需要樹(shù)立大問(wèn)題觀。首先，教師要在課前做好預(yù)實(shí)驗(yàn)，了解實(shí)驗(yàn)材料的屬性，并挑選合適的實(shí)驗(yàn)器材;其次，必須認(rèn)真研究教材，多花時(shí)間思考和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，不能一味地照搬教材，如此，才能避免“意外”的現(xiàn)象出現(xiàn)，保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性，提高實(shí)驗(yàn)效率。同時(shí)也引導(dǎo)學(xué)生對(duì)“意外”現(xiàn)象進(jìn)行分析，增強(qiáng)學(xué)生的探究興趣，有效提升師生的實(shí)驗(yàn)技能。

（欄目編輯：方郁芝、陽(yáng)丹彥）