課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)性的探究
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摘要：科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，這既是科學(xué)學(xué)習(xí)的目標(biāo)，也是科學(xué)學(xué)習(xí)的方式。新課程更是倡導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)參與、樂于探究、勤于動(dòng)手?？茖W(xué)探究離不開實(shí)驗(yàn)，這就要求教師從生活實(shí)際出發(fā)，為學(xué)生提供有結(jié)構(gòu)的材料，設(shè)計(jì)出更行之有效的科學(xué)實(shí)驗(yàn)方案，從而激發(fā)學(xué)生深層次的求知意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，引領(lǐng)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行探究活動(dòng)。
關(guān)鍵詞：優(yōu)化；課堂實(shí)驗(yàn)；引領(lǐng)；主動(dòng)探究
案例
《小蘇打和白醋的變化》是一堂非常典型的科學(xué)實(shí)驗(yàn)課，教學(xué)過程由三個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成：一、觀察小蘇打和白醋；二、觀察小蘇打和白醋反應(yīng)時(shí)出現(xiàn)的現(xiàn)象；三、通過兩組實(shí)驗(yàn)建構(gòu)科學(xué)概念：1．新氣體是一種不支持燃燒的氣體，2．新氣體是一種比空氣重的氣體。結(jié)合實(shí)際教學(xué)，教師從三方面優(yōu)化課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)探究。
一、以有效為目標(biāo)，創(chuàng)設(shè)生動(dòng)的演示實(shí)驗(yàn)
演示實(shí)驗(yàn)是引入環(huán)節(jié)，它具有演示性、展示性和探究性。在本課教學(xué)的第三環(huán)節(jié)中，教師要引導(dǎo)學(xué)生得出“新氣體是比空氣重的氣體”。只有讓學(xué)生看到新氣體的流動(dòng)路徑（沉到空氣下部），才能使學(xué)生輕松得出結(jié)論。但是新氣體是一種無色、無味、看不見、摸不著的氣體，怎樣讓學(xué)生看到它的流動(dòng)路徑成了難題。通過與同行商討，教師決定采取類比的方法———用水來類比新氣體。實(shí)驗(yàn)方法為：準(zhǔn)備一個(gè)500ML的大燒杯，將高低蠟燭架放置其中，再將染色的水（染色后易于觀察，使效果更明顯）緩緩倒入放有高低蠟燭的燒杯中。實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象一目了然：低蠟燭先熄滅，高蠟燭后熄滅。蠟燭熄滅的順序和學(xué)生前期用新氣體實(shí)驗(yàn)時(shí)的結(jié)果是一樣的。緊接著教師引導(dǎo)學(xué)生把水和新氣體做一個(gè)類比，學(xué)生很容易地確認(rèn)氣體的流動(dòng)路線：先來到燒杯底部，慢慢地往上升。上升達(dá)到低蠟燭所在的高度時(shí)，低蠟燭熄滅。繼續(xù)上升，達(dá)到高蠟燭所在的高度時(shí)，高蠟燭熄滅。最后教師通過合理的引導(dǎo)，便能使學(xué)生得出“新氣體是比空氣重的氣體”這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)論了
二、發(fā)揮主觀能動(dòng)性，優(yōu)化學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)
在小學(xué)科學(xué)知識(shí)的傳授手段中，學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)顯得尤為重要。有效的探究實(shí)驗(yàn)要突出探究的問題，凸顯探究的目的。1．優(yōu)選實(shí)驗(yàn)材料本課教學(xué)的第二環(huán)節(jié)旨在讓學(xué)生通過“小蘇打和白醋的反應(yīng)”這一實(shí)驗(yàn)觀察到以下現(xiàn)象：1．產(chǎn)生氣體。2．發(fā)出“嗤嗤”聲。3．杯壁變涼。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)方法是以集氣瓶或燒杯等玻璃儀器作為反應(yīng)容器，并在其上方蓋上毛玻璃片，使小蘇打和白醋在內(nèi)部反應(yīng)。為了便于學(xué)生更好地觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論，經(jīng)過反復(fù)嘗試，教師最終決定用自封袋代替玻璃儀器。反應(yīng)時(shí)，將小蘇打倒入自封袋中，封好封口（密封狀態(tài)）即可。由于小蘇打和白醋的反應(yīng)過程中將產(chǎn)生氣體，自封袋便會(huì)由原來癟的狀態(tài)慢慢膨脹起來。這樣一來學(xué)生便很容易的聯(lián)想到里面產(chǎn)生了某種氣體，而這種現(xiàn)象是在集氣瓶等玻璃儀器內(nèi)反應(yīng)所觀察不到的。同時(shí)，為了方便學(xué)生操作，教師設(shè)計(jì)將小蘇打裝入紗布包中，反應(yīng)時(shí)直接將紗布包扔入自封袋內(nèi)，有效節(jié)約了學(xué)生倒小蘇打和封口的時(shí)間，防止因產(chǎn)生的氣體跑出來而影響學(xué)生的觀察和下一步實(shí)驗(yàn)的操作。本實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)既方便了學(xué)生的操作，又能使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加明顯。能更好的刺激學(xué)生的直觀感受，激發(fā)學(xué)生進(jìn)一步探究的欲望。2．優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)本課教學(xué)的第三個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)分為兩個(gè)探究活動(dòng):1、探究新氣體是一種不支持燃燒的氣體。2、探究新氣體是一種比空氣重的氣體。第一個(gè)活動(dòng)在第二教學(xué)環(huán)節(jié)之后就順利地完成了———直接將自封袋中的氣體倒向蠟燭，蠟燭火焰熄滅說明新氣體不支持燃燒。第二個(gè)探究活動(dòng)，需要觀察燒杯內(nèi)的高低蠟燭的熄滅順序。如果仍然按照第一個(gè)活動(dòng)的方法操作，就會(huì)出現(xiàn)很多問題，如氣體不夠集中，不夠多，導(dǎo)致蠟燭不能熄滅，操作不慎連同自封袋內(nèi)的液體一并倒出，自封袋口燙傷等等。實(shí)驗(yàn)效果自然會(huì)大受影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)論必然也是參差不齊?；谠搯栴}的出現(xiàn)，教師及時(shí)對第三環(huán)節(jié)第二個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)。具體的方案是：用一根彎頭短吸管將自封袋內(nèi)部氣體與外部環(huán)境相聯(lián)通，用手輕輕的擠壓自封袋，內(nèi)部的氣體便很容易“倒出”，研究燒杯中的高、低蠟燭的熄滅順序也就順理成章了。
三、以實(shí)際教學(xué)為基本，側(cè)重實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)
在學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn)過程中，教師及時(shí)、高效的指導(dǎo)有著不可替代的導(dǎo)航作用，為學(xué)生的具體操作提供明確的方向。1．探究前的行為引導(dǎo)學(xué)生在開始探究前，教師要就實(shí)驗(yàn)中的操作要領(lǐng)、儀器的使用方法等進(jìn)行提示或說明，要充分估計(jì)學(xué)生在探究中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤、危險(xiǎn)操作及帶來的后果。本課教學(xué)的第一環(huán)節(jié)中，要讓學(xué)生掌握觀察小蘇打和白醋的方法。教師先讓他們回憶生活中用過的觀察方法，學(xué)生提出看、聞、聽、摸等，教師緊接著提問：如果是觀察不知名的物體，還可以用這些方法嗎？學(xué)生馬上能根據(jù)生活經(jīng)驗(yàn)說出不能用摸和嘗的方式，因?yàn)榭赡軙?huì)有毒。這也能有效地提醒他們的安全實(shí)驗(yàn)意識(shí)。2．探究過程中的有效指導(dǎo)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐并不是一帆風(fēng)順的，他們經(jīng)常會(huì)受到阻礙，因而教師應(yīng)該發(fā)揮引領(lǐng)者的作用，在學(xué)生的探究工程中，適時(shí)、有效的指導(dǎo)，確保探究過程井然有序地開展。本課第三環(huán)節(jié)的第二部分中，教師已經(jīng)通過演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到新氣體在燒杯中的流動(dòng)路徑，使實(shí)驗(yàn)結(jié)論呼之欲出。后續(xù)的教學(xué)中，教師及時(shí)運(yùn)用生活中的實(shí)例對學(xué)生進(jìn)行點(diǎn)撥：為什么手一松，氫氣球會(huì)飛走？學(xué)生很容易能說出氫氣球比空氣輕，所以會(huì)往上跑，故而得出新氣體比空氣重，所以會(huì)往下跑?！靶職怏w比空氣重”這個(gè)結(jié)論也順理成章的得出。學(xué)生的探究活動(dòng)需要教師的指導(dǎo)，但教師并不是做學(xué)生探究的指令官。教師要敏銳捕捉有討論價(jià)值的問題，針對學(xué)生的知識(shí)水平、能力大小和具體教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)引導(dǎo)，充分放手，讓學(xué)生在具體的操作活動(dòng)中進(jìn)行獨(dú)立思考、發(fā)表自己的意見、與同伴進(jìn)行交流等。教師只有創(chuàng)設(shè)出更易于學(xué)生觀察和思考的演示實(shí)驗(yàn)，優(yōu)化出更便于學(xué)生理解和操作的探究實(shí)驗(yàn)，側(cè)重實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象展示的生動(dòng)性和形象性，才能激發(fā)學(xué)生深層次的求知意識(shí)和學(xué)習(xí)興趣，引領(lǐng)學(xué)生積極主動(dòng)地進(jìn)行探究活動(dòng)。
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作者:曹燕南 單位:蘇州市吳江區(qū)八坼小學(xué)
