小学科学论文：勿以事小而不为——浅谈教师的预备性实验

勿以事小而不为浅谈教师的预备性实验摘 要 小学科学 课程中的实验教学对于培养学生科学素养起着重要作用，为了上好科学实验课，科学教师都会在 课前认真研读教材， 备课，备学生，备材料，却往往会忽视教师的预备性实验，造成课堂教学中出 现诸多突发问题，影响课堂教学成效。其实，教师的预备性实验，即能让教师充分领 会教材编写者的意图，又能 发现实验 材料可能存在的问题，从而改进材料，建构真正有结构的材料，从而促进课堂教学活 动的开展，使学生在探究实验中获得最大的价值，体现课堂教学的有效性。关键词 科学课 课前 预备 实验操作 有效教学小学科学课程是以培养学生科学素养为宗旨的科学启蒙课程，实验教学对于培养学生科学素养起着至关重要的作用，科学实验就是学生主动探究的一种表现。为了上好科学实验课，科学教师都深知要认真研读教材，精心设计教学环节，认真准备实验材料等，却往往会忽视教师在课前的预备性实验，而这个忽视，有时就成了追求课堂教学有效性的重大障碍。为了保证实验的顺利进行，使预期的变化和现象呈现，教师在课前有必要进行预备性实验，发现不足之处及时调整。我在执教磁力大小会变化吗？的过程中，更加体会到教师预备性实验的重要性。一.预备性实验，有助于深刻领会教材内涵。上好科学实验课，课前准备是关键，也是实施有效教学的基础和保证。教师在课前认真钻研教材，精心设计教学过程的同时,通过预备性实验,才能更好地领会教材意图，挖掘教材蕴含的价值，使教学活动更有针对性。在最初教学磁力大小会变化吗？时，正是因为没有进行预备性实验，而无法深入领会教材意图，致使学生的实验活动走过场，收获不大。想想如此简单的一个实验，没什么难度，磁铁越多当然磁力越大了，却忽视了在磁力逐渐增大的表面现象下所隐含的另一个“增大规律”的现象，而这才是数据分析的价值所在，才是本课实验探究最大的价值所在！同时，也是在实验前进行“有效猜测”的依据。因为教师没有进行预备性实验，没有发现这简单实验背后的价值，也就无法深刻教材隐含的一些有价值的内涵，造成课堂教学效率低下。教师不应只是教材的执行者，更应该是合理的开发者。只有通过课前的预备性实验，我们才能充分挖掘与利用教材，领会教材意图，把握教学深度，学会创造性地使用教材，让教材这个“静态的文本”变成“动态的生成” 。二预备性实验，有助于建构有结构的材料。实验材料是学生开展科学探究活动必不可少的物质条件，是教师进行实验教学的前提保证，实验材料选择是否适当，直接关系到实验的成败和实验效果的好坏。教师通过预备性实验，先自己尝试实验过程，检查材料是否达到教学要求，才能发现实验材料存在的不足，才能及时改进实验材料，才能避免可能出现的实验误差，从而为学生提供成功实验的先决条件。在最初教学磁力大小会变化吗？时，我选择的是实验室“磁铁实验盒”中一面红一面蓝的两块环形磁铁作为分组实验材料。课堂教学中，学生做好实验，进行数据汇总分析时，各组的数据差异极大，虽然能得出“磁铁增加，磁力也增加 ”的结论，但却无法体现磁力增幅的变化规律，使教学效果大打折扣，学生的收获也仅仅停留在肤浅的表相上。经过分析，估计是实验中的磁铁出了问题, 看上去大小一样的磁铁，磁力大小差异极大。于是我花了数小时，将所有学生实验用的磁铁一一进行检测，发现这五十几枚磁铁，磁力小的只能吸附五、六枚回形针，磁力大的居然能吸附 18 枚回形针！而且同一枚磁铁的南北极的磁力大小也不同（如图 1） 。可能因为长期存放，加上存放不当等因素使这些磁铁的磁力出现了不同程度的流失。怪不得学生实验后的数据差异如此之大，根本找不到磁力增幅变化的规律。图 1为了解决实验材料问题，我又重新选择了学生学具袋中的那些黑色磁铁。再一次将实磁力大小（吸回形针数） 磁铁数量磁力大小（吸回形针数） 磁铁数量磁力大小（吸回形针数）磁铁数量6 1 11 11 16 47 2 12 2 17 18 2 13 3 18 19 8 14 010 2 15 5验所需的磁铁都一一检测，发现这些磁铁的磁力大小虽有差异，但差异较小，一般在 2 枚回形针左右。于是，在检测的近百枚磁铁中，挑选了磁力相近的五十枚磁铁作为实验所需材料，并且按磁极在磁铁两面分别喷上了红白两色油漆，以便于实验操作和讲解。利用这些磁铁再次开展实验探究活动，顺利完成了预设的各教学环节，效果较为理想。学生通过这组磁铁开展“测量磁力大小变化”的实验，不但顺利得出“磁铁增加，磁力增加”的结论，还能通过分析实验数据，发现磁力增幅变化的规律“磁力增加，增幅却减少，两者不成正比” （如图 2） 。学生不但学有所得，而且知之甚深，体现了科学探究所追求的“一英寸宽，一英尺深”的内涵，也体现了课堂教学的有效性。由此可见，教师的课前预备性实验，对于追求课堂教学有效性是多么重要。磁铁磁力大小变化数据统计组 磁铁1 枚 2 枚 磁力变化 3 枚 磁力变化1 8 11 3 12 12 7 12 5 13 13 5 9 4 13 44 6 11 5 13 25 8 14 6 18 46 6 10 4 16 67 7 12 5 15 38 8 12 4 15 39 7 11 4 14 310 6 11 5 14 311 7 13 612 5 9 4 12 3图 2科学课上的实验很多时候就是因为材料不当而造成实验数据不准确，最后导致教师尴尬收场。学生探究过程有了，却难以在探究实验中得到成功的喜悦，最后结论往往还是以教师告知的方式获得，还是新瓶装旧酒。因此教师在课前应先进行预备性实验，通过实验发现问题并改进实验材料，保证课堂教学中的实验探究活动更富有成效。三预备性实验，有助于化被动为主动。在实验教学中，我们常会遇到因为不熟悉实验操作环节，不知道实验所需时间而造成教学时间不够；因为教师对于实验现象了解不深不透，对于学生的问题不知如何解答，对于学生的实验现象无法正确评价等被动局面。因此，课前教师亲自动手做一遍实验，掌握第一手资料，提前预料实验中会出现的问题，即得于更好地改进实验，又能从容驾驭实验过程，检验实验效果，避免了诸多尴尬。在最初教学磁力大小会变化吗？时，因为没有进行预备性实验，无法了解实验中可能会出现的问题，以及相关注意事项，所以在实验前也就谈不上对学生的有效指导。于是就出现了学生不懂得“要轻轻挂回形针” ，造成数据误差，得不出正确结论；出现了面对学生对于实验数据的疑惑，却又不知该做如何解答的尴尬局面，只能说句“再重新做做试试”应付了事；也因为重复实验而造成课堂教学时间不够，无法将“研究相互排斥的磁铁结合在一起，磁力大小会怎样变化”的实验在课堂中开展。可以说，那一堂课，一切因为没有在课前进行预备性实验，发现材料的问题，发现实验中会出现的问题，发现学生操作中会出现的问题，而变得一团糟！可见，通过预备性实验，才会对可能出现的各种问题有更加详尽的考虑和准备，才能了解实验中的难点及需要注意的事项，才能从容面对各种可能出现的实验问题，真正做到教学中有的放矢地进行指导，化被动为主动，使学生充分享受到课堂实验成功带来的成就感。作为科学教师，只有精心设计实验教学活动，通过课前的预备性实验，即加强实验材料的硬条件建设，又熟悉实验的过程、明确实验结论，保证软条件建设，才能保障课内实验的顺利开展，充分发挥实验在小学科学课教学中的功能