1、1浅谈推广科学小实验对促进探究新知的实效性内 容 摘 要 科学小实验从 一 定 程 度 上 打 通 学 生 书 本 世 界 和 生 活 世 界 之 间 的 界 限 ， 让 学习 回 归 生 活 。 从 生 活 中 提 炼 的 小 实 验 作 为 教 学 的 背 景 ， 将 生 活 的 知 识 拓 展 到 课堂 学 习 中 来 ， 让 生 活 成 为 科 学 的 世 界 ， 艺 术 的 世 界 。 科 学 小 实 验 体 现 了 学 习 效果 的 直 观 作 用 ， 处 处 有 科 学 的 生 活 不 再 只 是 一 幅 静 止 的 画 面 ， 丰 富 了 学 生 的 多样 化 的 学 习 活
2、动 ， 并 引 导 学 生 直 接 从 外 界 事 物 和 周 围 事 物 环 境 中 进 行 学 习 。 当然 还 体 现 了 学 生 实 验 成 果 展 示 的 激 励 作 用 。 学 生 个 人 或 小 组 学 习 的 结 果 在 集 体中 交 流 和 汇 报 ， 给 学 生 提 供 一 个 充 分 个 性 化 的 展 示 舞 台 ， 学 生 可 以 根 据 自 己 生活 的 兴 趣 、 爱 好 、 特 长 ， 尽 情 发 挥 ， 尤 其 是 通 过 制 作 某 些 实 验 器 材 或 科 学 模 型 运用 于 生 活 ， 观 察 并 解 释 自 然 现 象 ， 有 效 提 高 了 课
3、堂 效 率 ， 发 展 个 性 。关 键 词 科 学 小 实 验 有 效 性 科 学 生 活 化 实 验 包 课 堂 效 率科学是以实验为基础的学科。科学小实验可以开发学生智力，激发学习兴趣，培养学生的观察能力和实际动手操作的能力。发挥小实验在科学学科调节教学中的作用，能有效地提高科学的教学质量。陶行知曾提出“学习即生活”，回归生活也是新科学课程追求的目标，教师必须挖掘丰富的生活课程资源，用感性的、生动的、丰富的生活世界去满足学生在理智情感等多方面发展需要，激发学生积极主动地参与，在生动、熟悉的生活情景中共同建构互动。课堂是知识传递的主阵地，也是教师与学生之间发生联系的桥梁，尤其作为科学课，介
4、于实验对知识的重要性，拓展的关键性，贴近生活的，或扣紧书本知识的与边缘性探究，并对学生的学习有效性发挥了极大的作用。但是现有的实验教学存在以下几个问题。1、 教 材 的 实 验 太 过 单 一 ， 或 者 普 及 性 不 强 ， 已 无 法 满 足 学 生 的 求 知 欲 。使 教 师 的 预 设 过 于 死 板 ， 导 致 学 生 缺 乏 学 习 兴 趣 ， 效 率 低 下 ， 学 生 的 学 习 潜 力难 以 得 到 发 挥 ， 课 堂 教 学 失 去 了 生 命 的 活 力 。2、 实 验 的 设 计 没 能 达 到 实 质 的 效 果 ， 致使实验的辅助作用走样、变形、失真，这不仅无助
5、于学生依托生活体验来理解书本知识，还可能适得其反，让学生没有回归蕴含生命意义的生活而是肤浅空洞的教学课程，没有回归的多元生活而是狭隘单调的生活，没有回归丰富的个性化生活而是呆板的模式化生活。3、实验室无法真正满足让学生在“做科学” 来“学科学”。现在，教法和学法都很开放性，但实验室仪器的缺乏，以及操作的无法普及性，或者某些实验现象的无法让全体学生看到。我 经 过 一 年 多 拙 浅 的 研 究 ， 以 趣 味 科 学 小 实 验 精 选 辅 助 教 材 为 基 点 ，认 为 科 学 小 实 验 要 真 正 体 现 实 效 性 ， 必 须 充 分 适 应 教 学 中 的 学 生 认 知 的 客
6、观 发展 ， 必 须 严 谨 遵 循 教 学 教 育 中 的 理 论 依 据 。2其 一 、 科 学 小 实 验 要 体 现 教 学 有 效 化 理 论 。 “课 堂 应 是 向 未 知 方 向 挺 进的 旅 行 ， 随 时 都 有 可 能 发 现 意 外 的 通 道 和 美 丽 的 图 景 ， 而 不 是 一 切 都 必 须 遵 循固 定 线 路 而 没 有 激 情 的 行 程 。 ”（ 叶 澜 语 ） 从教学策略与课堂生成的关系讲，前者是为了更好地促进后者，教学策略的价值取向就在于为课堂生成提供最佳途径和最大可能，使探究生成的过程最优化、生成的空间最大化，而科学实验已作为了科学探究的有效性
7、体现的很重要的环节。其二、科学小实验要体现教育的生活理论 。卢梭认为，教学应让学生来自生活，与生活实际相联系，获得直接经验，让学生直接从外界事物和周围事物环境中进行学习，获得真正有用的知识。我国教育家陶行知先生指出：“生活即教育” 、 “为生活而教育” 。他认为教学不能脱离生活。所以，科学小实验的设计素材要源于生活，用于生活。 其三、科学小实验要遵循建构主义理论 。皮亚杰认为儿童心理的发展是内外因的相互作用，在相互作用的过程中不断产生量变与质变，向前发展。知识建构理论指出，学生是在自己的生活经验和主动的活动中建构自己的知识。如果让学生通过小实验已经逐步形成了自己对各种现象的理解和看法，利用获得
8、的知识经验进行推论的智力潜能。这样，知识由外到内的转移和传递，而是学习者主动地建构自己的知识经验的过程，即通过新经验与原有生活知识经验的相互作用，来充实、丰富和改造自己的知识经验。在我的实践中，实验的辅助教学作用是不容忽视的， 趣味科学小实验精选配备的实验包中的所有小实验贯彻“面向全体 ,因材施教,形式多样,讲求实效”的方针,重点培养学生的创新精神与实践能力。对于探究新知发挥了举足轻重的作用，以下就是自己的几点浅拙的经验。 第一，补做课堂上没有做成功的或是只有教师演示的和来不及完成的学生相近实验。例 1：注射器煮开水研究沸点与压强的关系。这是个课堂的演示实验，大都数的学生只能直观的看着教师的演
9、示，事实上由于需要利用酒精灯加热至沸腾，如果在课堂上作为随堂的学生实验，操作起来不方便，且存在不安全的因素，所以这个实验学生无法亲自体验。为了让学生能在安全而又简便的条件下去感受这个实验，我们对这个实验进行了改进。准备 50 摄氏度左右的热水，然后用简易的注射器，先用活塞把注射器的空气排完，然后向后拉动活塞，使针筒内注入准备好的热水，用手指按住针孔，尽量不让空气漏进针筒内，慢慢拉动活塞，注射器内气体体积增大，减小针筒内的气压，发现 50 摄氏度的热水沸腾。松开手，活塞会回弹到原来的地方，注射器内压强也增大，恢复至原来，原来在低压下汽化的气体，在压强增大时又变成了液体，此时水的沸点又到了 100
10、 摄氏度，水不再沸腾。学生在相当兴奋的情绪中获得了最直观的实验现象，得到实验结论：液体的沸点随压强的增大则增大，随压强的减小而减小。第二， 完成教材中要求学生课内设计，课后完成的实习性作业。对现有的一些分组实验换一种思路与方法 重新进行方案设计,并与原实验相对比,区别优劣和各自的特点。或者利用简易的生活器材围绕温习某一重要知识点通过发散性思维设计多个小实验，并分析实验原理来进一步强化知识点。例 2：巧用饮料瓶证明大气压的存在。大气压的存在令同学们怀疑，通过学生亲自动手小实验证明大气压存在是最好的办法，为此在教学过程中让学生利用生活最常见到器材设计实验，来证明大气压的存在。如实验一：将一饮料瓶底
11、部扎几个细孔，再往饮料瓶中到入3适量的水，此时会发现瓶底处有水流出，可以印证液体对容器底部有压强。继续迅速把饮料瓶中灌满水，然后拧紧瓶盖，这时可观察到饮料瓶底部并没有水流出。如果再拧松瓶盖，又发现水流了出来。这说明是大气压作用形成的这一现象。如实验二： 取一饮料瓶灌满水并拧紧瓶盖后，倒置有足够多水的玻璃水槽中，在水中把瓶盖拧下来，瓶子向上提，瓶口不露出水面，发现瓶里的水并不落回水槽中。如实验三、还可以选用有一小孔的易拉罐，倒净饮料后用电吹风对罐体高温加热一段时间后，把开口封好，再用冷水浇在易拉罐上，一会听到易拉罐被压变形的声音，同时看到易拉罐上有的地方被压瘪。说明气体热胀冷缩、也证明了大气压的
12、存在。又如实验四：可以在饮料瓶中灌入半瓶左右的热水，然后把热水倒出，拧紧瓶盖，随着瓶内温度的降低，不一会儿发现瓶会变瘪，也证明了大气压的存在。可 见 ， 科 学 小 实 验 一 定 程 度 上 打 通 学 生 书 本 世 界 和 生 活 世 界 之 间 的 界 限 ，让 学 习 回 归 生 活 世 界 。 从 生 活 中 提 炼 、 形 成 课 题 ， 把 生 活 作 为 教 学 的 背 景 。 将生 活 的 知 识 拓 展 到 课 堂 学 习 中 来 ， 让 生 活 不 仅 仅 是 科 学 的 世 界 ， 艺 术 的 世 界 。第三，运用已学的知识自行设计(教师提供素材 或自己找些资料)小发
13、明、小制作、小创造等探究性的实验。让 处 处 有 科 学 的 生 活 并 不 只 是 一 幅 静 止 的 画面 ， 丰 富 的 多 样 化 的 教 学 活 动 ， 让 教 学 回 归 到 了 生 活 ， 并 引 导 学 生 直 接 从 外 界事 物 和 周 围 事 物 环 境 中 进 行 学 习 。 当 然 还 有 体 现 了 学 生 实 验 成 果 展 示 的 激 励 作用 。 学 生 个 人 或 小 组 学 习 的 结 果 在 集 体 中 交 流 和 汇 报 ， 给 学 生 提 供 一 个 充 分 个性 化 的 展 示 舞 台 ， 学 生 可 以 根 据 自 己 生 活 的 兴 趣 、 爱
14、 好 、 特 长 ， 尽 情 发 挥 ， 尤其 是 通 过 制 作 某 些 实 验 器 材 ， 科 学 小 作 品 并 运 用 于 生 活 ， 观 察 自 然 现 象 ， 解 释自 然 现 象 ， 有 效 提 高 了 课 堂 效 率 ， 或 者 让 学 生 学 习 结 果 的 汇 报 交 流 方 式 ， 在 交流 中 学 习 ， 发 展 个 性 。 例 3：风速仪的制作风对事物的作用效果这是一个利用小实验的教学片断，在讲第三册第二章第 5 节风的风速这一知识点的时候，提到了气象站测量风速的仪器风速仪，根据风杯的旋转的速度来测风速的。情境导入 ：教师：我们是怎样感知在我们的生活中风的大小在改变呢
15、？学生：如树的晃动程度,窗帘飘起的高度,等等引导；给出图片，树被风吹弯，窗帘被飘高提问；如果风再大一点，树的弯曲程度如何变化，如果风小一点，又如何变化？再引导：风的还可以使物体发生哪些形变呢？学生的回答：物体的移动，转动，晃动，摆动。 。 。设计实验：教师：结合生活经验，根据风对事物的作用效果，你能设计一个简易风速仪吗？活动之前教师要对学生进行思维启发，然后小组活动，教师巡视指导。学生展示，交流。教师引导与评价。教师顺便向学生介绍一种趣味科学小实验精选中的风速仪的制作，既可利用旗子飘动的方向确定风向，同时对照旗面上标注的刻度，通过观察指示箭头的红条飘起的幅度的大小，粗略判断风级的大小。师生总结
16、:风是无形的，但对自然界物体的作用是有形的。我们可以把自然界中物体的做4成小模型或用小器材来代替“搬”到家里就可以做成一个小仪器了。课后反思：通过风速仪的设计与制作，体验科学探究的过程与方法，培养学生的创造性思维，同时也感受“创造发明”的成功体验。第四，对教材中一些难度较大,没有实验要求的教学内容进行实验方案设计和论证才也可以做些教材内容延伸和拓展性的实验。例 4：简易密度计的制作理解漂浮书本对密度计的介绍和具体应用讲得不多 ，但课后的习题却相当多。为了加深密度计的工作原理的理解，在课外让学生制作简易密度计。器材非常简单，只要一杯水，一杯酒精，一些食盐，一根吸管，加一些橡皮泥，学生只果把适量的
17、橡皮泥的固定在吸管的末端，可以让吸管能在液体中漂浮，这样一个简易的密度计就做好了，然后比较在水中，食盐水中，酒精中的密度计的沉没的体积，并在吸管刚好浸没处画横线做好标记。学生通过比较密度计在三种密度不一样的液体中的浸没的体积的大小，然后非常直观而又明确的理解了密度计的工作原理，而对于具体应用的题目的解读更透彻，更深刻了，如轮船等。可 知 ， 科 学 小 实 验 是 科 学 的 多 样 化 的 教 学 活 动 ， 多 样 化 的 教 学 是 对 教 学 回归 生 活 的 最 好 体 现 。 营 造 积 极 互 动 的 课 堂 生 活 ， 学 习 是 一 个 互 动 的 过 程 ， 课 堂中 加
18、强 沟 通 与 交 流 ， 相 互 启 发 与 补 充 ， 分 享 彼 此 的 思 考 ， 共 同 探 究 的 学 习 是 我们 生 活 化 教 学 追 求 的 课 堂 氛 围 。 为 了 有 利 于 学 生 的 多 向 交 流 ， 促 进 学 生 主 动 参与 。 又 如 例 5： 瓶 中 的 “潜 水 员 ”物 体 在 水 中 的 沉 浮实 验 包 ： 镊 子 、 滴 管 2 支 、 钉 子 、 透 明 胶 带 家 用 器 材 ： 2 个 大 雪 碧 或 可 乐瓶 牙 签先 把 二 支 滴 管 出 口 朝 下 分 别 与 钉 子 固 定 在 一 起 ， 一 只 下 面 用 一 牙 签 封
19、住 ，即 为 浮 沉 子 。 再 把 浮 沉 子 放 入 两 个 装 水 的 可 乐 瓶 中 ， 调 整 浮 沉 了 浮 出 的 高 度 ，使 其 刚 好 有 小 部 分 露 出 水 面 。 如 果 滴 管 浮 出 太 多 ， 可 以 换 重 的 钉 子 或 吸 入 少 量水 进 行 调 整 ； 就 是 绑 的 东 西 太 重 了 。 然 后 ， 把 瓶 子 盖 紧 ， 一 手 拿 一 个 瓶 子 ， 紧紧 挤 压 ， 然 后 逐 渐 松 手 。 观 察 滴 管 的 浮 沉 情 况 和 自 身 形 状 。 发 现 两 个 吸 管 象 “潜水 员 ”一 样 ， 用 力 压 时 下 沉 ， 松 开
20、 时 上 浮 。 不 过 他 们 的 方 式 却 不 同 。 嘴 巴 张 开的 的 “潜 水 员 ”（ 敞 开 的 滴 管 ） ， 喝 进 了 水 ， 但 未 变 形 ； 紧 闭 嘴 巴 的 “潜 水 员 ”（ 封 闭 的 滴 管 ） ， 身 体 被 压 瘪 了 。最 后 ， 学 生 思 索 分 析 ， 通 常 物 体 浸 在 水 中 会 有 浮 力 的 影 响 ， 物 体 在 水 中 的浮 沉 取 决 于 和 体 的 轻 重 和 浮 力 大 小 哪 个 厉 害 。 只 要 改 变 它 们 就 可 以 改 变 浮 沉 状况 。 敞 开 的 滴 管 通 过 吸 入 水 ， 使 自 己 变 重 而
21、 下 沉 ， 吐 出 水 变 轻 而 浮 起 ， 这 跟 潜水 艇 的 工 作 原 理 一 样 ； 而 封 闭 的 滴 管 通 过 自 己 变 小 ， 减 少 受 浮 力 的 影 响 而 下 沉 ，鱼 也 是 通 过 体 内 的 鱼 鳔 吸 放 式 改 变 自 己 的 大 小 使 鱼 浮 沉 自 如 的 ， 如 同 人 在 游 泳池 里 吸 足 了 气 时 会 浮 起 ， 呼 出 气 时 会 下 沉 。第五，利用在预设中生成的实验 ，捕捉学生的疑惑需求，激发科学课堂生命活力。科学实验在科学探究过程中起着发现新事实，提出新问题，获取事实、证据，验证科学猜想等作用。在实验中创设问题情景，激发学生探
22、究动机，真正发挥实验的最大功效。有些“刚性” 的教学设计影响学生整个学习过程中的“弹性”生成，遏止了学生在课堂上思想和思维的活动，使原本鲜活灵动，充满情趣的智慧变得机械、刻板和程式化, 根据教学中的生成因素，随时能够接住学生抛过来的“ 球”，或回应，或反击，或再击 组织、参与、引导，使师生双方真正沉浸在自主的合作的,探究的学习氛围中，从而有效地推动学生的科学5探究活动，创造性地驾驭课堂。从教学策略与课堂生成的关系讲，前者是为了更好地促进后者，教学策略的价值取向就在于为课堂生成提供最佳途径和最大可能，使探究生成的过程最优化、生成的空间最大化。科学小实验为解决这一方面起到关键的作用，用小实验回应学
23、生的“球” 。例 6：自制潜望镜平面镜改变光的传播方向让学生理解平面镜能改变光的传播方向这一知识点时，如果能做一个潜望镜远比教师在黑板上画一个图来得更直接更透彻了。所以教师在课前预设中让学生根据趣味科学小实验精选中给出的方法先做一个潜望镜，在课堂上，如何利用潜望镜在隐蔽处观察事物。它包含两面镜子，一面镜子显示的是与原图左右相反的图像，第二面镜子刚将这个图像再次左右侧颠倒过来，并由此使图像与原图一致辞。这个过程其实是利用潜望镜为载体对于“平面镜能改变光的传播方向进行分析和理解，一切水到渠成了。然后利用学生交流资源，激发科学课堂生命活力。学生在学习过程中会出现不同想法，持不同观点，他们需要进一步学
24、习。只有在讨论交流中动态生成的教学，才能有效地组织学生有针对性地深入探讨，满足他们的求知欲。并利用学生的多元化发散,激起学生的创新思维。又如 针 孔 照 相 机 的 制 作 ， 听 方 向 对于调节课堂节奏、教学进程的根本标准不是教案的预设而应是学生当时的学习状况。要关注学生学习需求，让学生自主去探究，在探究中可以生成新知识。又如例 7：热风螺旋桨的制作更深的理解“对流”对于“对流”这个知识点，大都学生都停留在“热空气上升，冷空气下降”的层面，应该是较为表面的，当然许多老师会把水流加热，或点燃线香观察烟飘动的规律。但学生显得兴致不高，大都学生认为这些实验太过于平淡，引不起他们的兴趣。于是，教师
25、采用了让学生制作“热风螺旋桨”，通进蜡烛燃烧的产生的热量使蜡烛上方的空气变暖，受热的空气顺着纸杯上剪出的扇叶上升，而扇叶周围的冷空气会不断从扇叶下方流入。让学生看到在冷空气和热空气的对流作用下，纸杯就旋转起来了。科 学 小 实 验 是 科 学 的 多 样 化 的 教 学 活 动 ， 多 样 化 的 教 学 是 对 教 学 回 归 生 活的 最 好 体 现 。 营 造 积 极 互 动 的 课 堂 生 活 ， 学 习 是 一 个 互 动 的 过 程 ， 课 堂 中 加 强沟 通 与 交 流 ， 相 互 启 发 与 补 充 ， 分 享 彼 此 的 思 考 ， 共 同 探 究 的 学 习 是 我 们
26、生 活化 教 学 追 求 的 课 堂 氛 围 。 为 了 有 利 于 学 生 的 多 向 交 流 ， 促 进 学 生 主 动 参 与 。综上所述，是我推广科学小实验对促进科学教学有效性的几点拙见，总的来讲，其实效性体现两个层面。首先，实验操作就是要学生把学到的知识转化为能力，操作是检验能力的关键。小实验从开始设计到制作，从演示实验到观察现象，从总结规律到运用理论解决实际问题，都是学生亲身实践，充分发挥小实验在科学学科调节教学中的作用，能使调节教学更加生动、具体，使科学教学变化多样，内容丰富充实，使学生把知识学得更灵活主动，从而更好地发挥以教师为主导、学生为主体的作用。按教学计划不可能安排时间有
27、限，方法也单一，难以体现学生的个性与选择，而课外这些小实验无疑为学生提供了一个发挥智力特长的新途径。 可以解决培养学生实践能力与课堂教学时间不足的矛盾。其次，发挥小实验的作用，降低自学释疑环节中学生遇到问题的难度。更好地发挥学生在训练操作中的主体作用。在反馈环节中查缺补漏。使学生在延伸迁移环节中举一反三，触类旁通。课内外相结合提高科学探究性学习课堂效率，如筛选猜想中设计实验，在明确实验原理中设计实验，在比较实验方案中设计试验，等等，对于探究新知的作用是显而易见的。6参考文献:1、 趣味科学小实验精选 39 年级编著：芳草2、韩召龙。档案袋评价学生自主发展的助器。江苏教育。20033、叶澜，新基础教育，上海三联出版社4、叶澜，重建课堂教学过程观， 教育研究，2006 年第 10 期。5、钟启泉等主编：为了中华民族的复兴 为了每个学生的发展，华东师范大学出版社，2007 年 8 月。
