时则动,不时则静——对小学科学课堂中演示实验呈现时机的探索

1、学科科学序号时则动，不时则静对小学科学课堂中演示实验呈现时机的探索2010.10目录一问题提出（一）教学故事：猜测中的疑惑2（二）呈现时机不当的问题31. 探究方法茫无头绪32. 探究细节一一不明所以43. 探究结果求而不得4二. 演示实验在科学探究中的作用4（一）示范作用4（二）激励作用4（三）演绎作用5（四）启发作用5三. 探寻时机，适时呈现，有效指导5（一）指导期：呈现方法，关注细节51. 正面演示，观察中明确方法62. 负面演示，批判中关注细节73指导期演示实验结构图9（二）困难期：呈现问题，提供方法91. 搜寻问题，发现困难期102. 探寻时机，呈现问题113. 找寻原因，演示方法1

2、24. 困难期演示实验结构图13（三）总结期：呈现旧知，巩固概念131. 阶段小结式演示，巩固概念142. 总结提升式演示，结构概念153. 总结期演示实验结构图16四. 总结16五参考文献17时则动，不时则静对小学科学课堂中演示实验呈现时机的探索【摘要】学生的自主探究是科学学习的核心，因此学生的科学探究水平将直接影响学生科学学习的结果。演示实验的启发性、激励性和示范性对提高学生的科学探究能力具有重要作用。现今科学课堂教学中，由于演示实验的缺失或演示实验的呈现时机不恰当，对学生科学探究水平的提高形成了很大的障碍。因此，通过“指导期”的演示实验帮助学生明确探究的方法和细节，“困难期”的演示实验呈

3、现探究过程中遇到的困难并提供解决方法，“总结期”的演示实验帮助学生呈现反思探究的过程，帮助学生梳理概念，提高科学探究水平。【关键词】演示实验呈现时机科学探究【正文】问题提出（一）教学故事：猜测中的疑惑科学教科版三年级下册磁力的大小会变化吗一课，学生通过实验，分别得出不同个数磁铁，吸起回形针个数的数据。-一-二二三四五六七八九十十一十二1块磁铁3335343423342块磁铁5557555645563块磁铁8881089885888表一：磁力大小实验记录表针对表格中12个组的数据,学生开始交流发现、疑问，他们发现第4小组的数据普遍比其他小组的数据大，而第9小组的数据都比较小。所以我又追问，让学生

4、思考产生这种现象的原因可能是什么，学生根据自己的实验过程猜测产生问题的各种原因。生：可能是每块磁铁的吸力是不一样的。生：可能是它们小组的回形针大小不一样。生：可能是他们挂的时候太不小心了。生：可能是木板的厚度不一样。生：可能是它们的回形针不是挂在钩子上的。师：是的，你们刚才这些原因都可能出现这种问题，所以我们在以后的实验中要更加细致。至此，这些问题最后还只是停留在猜测阶段，学生的这些猜测没有一个得到验证，到底是什么因素影响实验数据，谁也不知道。然而，再让学生通过实验进行一一验证，课堂的上课时间不能得到保证。因此在这个时候通过演示实验，对学生的猜测进行验证是不是一种高效、简便的方法呢？（二）呈现

5、时机不当的问题目前，在我们“以科学探究为核心”的课堂教学中，大家都“轰轰烈烈”地开展以学生自主探究为主的实验教学，自主探究已经成为学生科学学习的主要方式。的确，在这样的教学背景下，学生的科学学习的自主性增强了，学习兴趣浓厚了，课堂教学中营造了良好的探究氛围，师生之间建立起和谐民主的关系。然而，我们发现在很多课堂中由于过多地关注学生的自主探究，原本在实验教学中发挥重要作用的演示实验缺少了往日的风采。在很多课堂中发现，教师只是在学生实验之前呈现演示实验，以期望教给学生实验的方法，却殊不知对于小学生而言，在一堂课中，有很多时机需要有演示实验的参与。正因为没有及时得给予演示或没有在恰当的时机呈现演示实

6、验，科学课堂存在的问题也是显而易见。1探究方法茫无头绪在课堂教学中，我们经常会在探究活动之前问学生“用什么方法证明猜测”“实验在怎么做”等讨论探究方法的问题。学生虽然听到“*实验”，但是由于缺乏经验，教师也没有呈现实验的相关依据，例如实验器材、实验的步骤或实验的前期演示等。在学生没有看到探究活动的关联依据的情况下，他们缺乏探究活动的经验，所以无法想出探究的方法。即时学生能去想办法，有时也只是漫无边际地想出在一般情况下无法实现的做法。虽然，这些想法很创新，很有前瞻性，但却无法让学生利用身边的事物和已有的能力条件开展探究活动，这也不利于学生探究能力的提高。科学课程要从学生的认知特点和生活经验出发，

7、让他们在熟悉的生活情景中感受科学的重要性。2探究细节不明所以在很多课堂中，我们经常会听到老师这样的问话“在实验时我们该注意什么？”意在强调学生注意实验的细节。通常情况下，学生根据自己已有的经验说出实验的注意事项，但由于不同学生所具备的原有经验不同，所以很多学生对“为什么要这样做实验”或“实验中为什么要注意这些”不明所以，导致在实验的过程中却出现“说一套，做一套”的现象。在实验的过程中却无法关注影响实验的细节，从而影响了实验的准确性，直接导致概念结构失败。3探究结果求而不得在探究活动中，学生发挥了自主性，经历了科学探究过程，但由于学生探究能力有限，或缺乏教师的有效指导，即使学生经历了探究活动，而

8、最终学生建构的概念是错误或者是不完善的。二演示实验在科学探究中的作用（一）示范作用演示实验还是具有非常重要作用的，教师演示的过程在很大程度上能够规范学生的操作，如果教师能够在演示实验中，严格按照操作规程来做，那对学生的影响将是十分巨大的，学生自然而然的会跟着老师学。这同时反映了一个科学教师的教学基本功。（二）激励作用教师操作规范熟练，那娴熟的动作，那在教室灵巧的双手下应运而生的奇妙的现象，无疑是对学生的一种激励。他们会对即将自己开展的探究产生浓厚的兴趣，这无疑比教师用语言激励来的实在，来的深刻。（三）演绎作用演示实验给学生提供了形象和动态的现象和图景，能够化枯燥为生动，化抽象为具体。演示实验的

9、内容和方法有很大的灵活性，为教师施展教学艺术创造了有利的条件。（四）启发作用演示实验，可以启发学生的探究思路和方法。在探究活动开始之前，适当的演示实验，可以启发学生对即将的探究活动展开思考，启迪学生的探究思路，萌发探究的方法。因此，我们认为演示实验应根据学生的需求在课堂中及时地呈现，正所谓“时则动，不时则静”。三探寻时机，适时呈现，有效指导学生在课堂探究过程的不同时期有不同的需求。在探究过程的初期，学生希望能得到探究方法的指导；在探究遇到困难的时候，希望能帮助发现问题并得到解决问题的方法；在完成探究活动后，期望通过总结评价反思自己的探究过程，并且获得正确的科学概念。因此，将演示实验呈现的时机分

10、为“指导期”、“困难期”、“总结期”。（一）指导期：指导方法，关注细节在探究活动的初始阶段，学生最需得到的是探究方法的指导，这称为探究过程的指导期。很多课堂中，教师会通过师生讨论的方式，讲解探究实验的方法，而这样往往是纸上谈兵。又有老师会把实验材料发给学生，大家齐动手，边做边讲解或先做再讲解，这样又会出现“一发不可收拾”的局面。通过演示实验呈现探究的方法，学生不仅有关注的焦点，而且又能很好地激发学生的探究欲望。因此，演示实验在指导期的呈现至关重要，在这个阶段可以通过正面演示让学生明确实验的方法，也可以通过负面演示让学生认识影响实验准确性的细节。1正面演示，观察中明确方法小学生的自主探究，不是任

11、其兴趣、喜好的自由探究，而是在教师适当指导下的探究。在指导期，学生最需得到的是实验方法的指导。对于实验方法，教师可以通过语言描述性指导，也可以让学生通过阅读书本的方法介绍，也可以通过演示实验进行示范指导。小学生的思维以形象思维发展为主，尤其是三、四年级的学生，更需要借助直观形象事物的演示，通行实验方法的指导。学生通过观察演示实验过程，明确实验的步骤，习得方法。教科版科学四年级上册水能溶解一些物质一课中，有一个通过过滤的方法比较物质是否在水中溶解的实验。过滤实验是四年级学生第一次经历，因此对实验方法的指导至关重要。上这一课的时候，在四年级5个班中选了两个学习习惯和学习水平相当的班级进行了对比实验

12、。在过滤实验的指导期，分别让两个班的学生通过阅读教材学习方法和通过观察演示实验学习方法。（1）阅读教材学方法在四（1）班，让学生通过阅读教材P24中的方法介绍和插图，学习实验方法。如下图。特虑城对折两塢潯着一鑫边打秆*就人禹斗申.址渴斗蜻的底蜻紧瞌烧根町內壁r过腮時要快翅体溶对玻轴理憧遵电人:昭半內，漏斗宇.:複怵的壷面要忧于遊烁的边嫌一（2）观察演示学方法在四（5）班，在学生实验之前，教师通过演示实验，让学生观察三个步骤对过滤的方法进行了指导A观察组装实验装置：漏斗靠烧杯内壁B观察折过滤纸：紧贴玻璃漏斗内壁C观察用玻璃棒引流：倾斜、缓慢在学生实验过程中，分别从能否正确折过滤纸、能否正确组装实

13、验装置、水有没有倒出漏斗、玻璃漏斗是否紧靠烧杯内壁、过滤出来的水是否澄清等几个方面观察，进行统计如下。“过滤实验”行为观察统计表察项目能正确折过能正确组装水没有倒出玻璃漏斗紧过滤出来的班级'辿组数滤纸实验装置漏斗靠烧杯内壁水澄清四（1）1011838四（5）121211910最后，我们通过比较发现，在指导期，学生通过观察演示实验学习实验方法比通过看教材介绍学习实验方法更有效、快速。在教学过程中，指导期是学生学习方法的关键时期。在这个时期，给予学生指导的方法固然有很多种，从学生心理发展的水平来看，直观形象的演示实验在这个时期呈现，是对学生进行方法指导最恰当的手段和方法。2负面演示，批判中

14、关注细节在很多课堂中，我们经常会听到老师这样的问话“在实验时我们该注意什么？”意在强调学生注意实验的细节。通常情况下，学生根据自己已有的经验说出实验的注意事项，有的老师看学生说不出来，就会告诉学生实验时我们哪些地方该注意的，这样就以为学生在实验的时候肯定会注意这些方面，提高实验的准确性。但由于不同学生所具备的原有经验不同，所以很多学生对“为什么要这样做实验”或“实验中为什么要注意这些”不明所以，导致在实验的过程中却出现“说一套，做一套”或者在实验时根本就没有注意细节上的操作。从而影响了实验的准确性，直接导致概念结构失败。在指导期，部分演示实验中，教师可以有意出错，并要求学生仔细观察教师的实验操

15、作过程，找出其中哪些操作是错误的。通过这些负面的演示实验把细节“放大”，让学生在批判的过程中关注细节，从而提高实验的准确性。小学科学教科版五年级上册运动和摩擦力的第一个探究活动是测量物体受到摩擦力大小。第一次上这节课时，我通过讲解的方式告诉学生测量物体摩擦力的方法：用弹簧测力计匀速地拉动物体，这时弹簧秤上显示的读数，就是摩擦力的大小。随后学生就开始操作测量，结果可想而知，学生测量的结果相差甚远，更不必说要追求数据的精确性。有的小组后来，我改用演示实验的方法呈现测量摩擦力大小的方法和影响数据准确性的细节，让学生在直观的呈现中明确实验的方法，关注实验的细节。演示片段：演示一：师用弹簧测力计拉动纸盒

16、子，当盒子静止后再读数。生：老师，应该在盒子滑动时读数（滑动过程中）。演示二：，在一拉一停中读数，并且大声的告诉学生0.7N。生：不对，老师没有让小盒子匀速运动师追问：怎样运动才算匀速运动?生：就是在桌面慢慢地，速度一样的运动。演示三：师用弹簧测力计拉动纸盒子，在盒子运动地过程中侧着身子（斜视测力计）读数。生：老师，我们学过用测力计测量时要平视着读数，你刚才没有平视是不准的。师：你上来，站在我这个位置，看看该怎样平视生上台演示，并且读出数据。在运动和摩擦力这一教学环节中，学生的最大需求也是学生在此环节中遇到的难点，在这一时期呈现的演示实验是学生最期望看到的。在这节课指导期呈现的演示实验中，教师

17、自身的负面演示以及和学生合作演示，引导学生进行有目的的重点观察，指导学生进行精细的观察。由于要求学生找错误，学生观察得特别仔细，并且这些错误是由他们自己说出来的，记忆特别深刻。更重要的是，学生懂得了教师的操作也并非是十全十美的，其中同样可能包含着各种错误，需要把它找出来加以纠正。这种质疑精神正是通过这一次次地锻炼得到潜移默化。3.指导期演示实验结构图通过对演示实验的观察，让学生明确如何观察，学会正确使用仪器、安排实验步骤、操作、读数和记录数据、列表和作图、分析和推理。学生在演示实验看到的是对探究方法的直观感受，之后再通过自己的探究活动把获得的直观感受内化成自己的探究行为，通过大量的演示实验，学

18、生可以在长年累月中耳闻目睹、指导期演示实验习得技能方法验技能，可科学探究水成科学概念维探索的第潜移默化地学到实以有效提高学生的平。演示实验又是形的重要方法，它是思一感性材料。感性材料越丰富，学生学习兴趣就越大，主动探索的情感就越强。因此演示实验在指导期的呈现，其作用是显著的，它呈现的内容和目的及其步骤如下图。（二）困难期：呈现问题，提供方法在探究活动进行过程中，学生会遇到各种阻碍学生探究和影响实验结果的问题，这一时期称为“困难期”。在困难期，学生对不同的问题会有不同的反应。有的学生能够在小组合作探究过程中发现并能寻找解决问题的方法；有的学生能够发现问题，但找不到解决问题的办法；有的学生则不能发

19、现问题，将错就错。因此，在学生探究过程中的困难期帮助学生发现问题，并且提供解决问题的方法，是保证探究活动的有效性，帮助学生提高科学探究能力所必须的。如何让每一位学生都能看到探究过程出现的问题呢？演示实验在这一时期的呈现是至关重要的。在这个时期所呈现的演示实验，要让每一位学生看到实验探究过程中出现的难点，并且能通过演示，找出解决问题的方法。1搜寻问题，发现困难期在实际教学过程中，不同年级、不同的课，学生进入探究困难期是不一样的，在有的课中，学生甚至没有探究困难期。判断学生在探究活动中是否进入困难期，要充分发挥教师巡视的作用。教师通过巡视学生的探究活动，搜寻不同小组在实验过程中出现的问题，从而判断

20、学生是否进入困难期。在这个阶段，需要教师关注两点:（1）巡视要有针对性。教师的巡视要关注全体学生，不能只是停留在几个小组边上。在关注全体的同时，教师的巡视不能是“走马观花”、“随心所欲”而是有计划、有重点的去发现学生在探究过程中出现的问题。（2）问题要有针对性。教师在巡视过程中，会发现学生不同的时期可能会出现不同的问题，但并不是出现问题了，就说明学生探究进入困难期了。而是，首先应该快速地对问题进行分类、比较，找出各小组学生一些共同地、普遍的问18在探究活动的开始阶段，师生讨论程中的太阳直射点，判断北半球的季节变化题，从而判断他们是否进入困难期四季成因的困难期小学科学教科版五年级下册为什么一年有

21、四季的探究活动是模拟四季的形成，学生通过观察太阳和地球相对位置变化过了地球公转的方向，模拟地球绕太阳公转的方法，明确通过观察太阳的直射位置判断季节。我在巡视学生的探究过程中发现，学生模拟观察时，有7个小组（共12组）不能判断太阳的直射点在哪里，因此也不能根据地球公转时所处的位置判断地球的季节。所以，我判断这个时期是学生探究的困难期。2探寻时机，呈现问题教师发现了学生探究的困难期之后，就是寻找恰当的时机，把问题呈现给全体学生。是不是一发现学生进入困难期，就让学生停下自己的实验来观察演示实验，就是最佳时机？其实不然。在日常教学中发现，当学生认为自己实验没有问题的情况下，他们还是会很专注的完成自己的

22、实验，即使中途教师让他们停下自己的实验来观察演示实验，很多学生还是会很不甘心，时不时去动动实验器材，继续做实验。所以，教师在发现学生进入困难期后，并不急着去呈现问题，而应该等待，或者制造一个恰当的时机，把问题呈现出来。四季成因的问题呈现时机当我发现学生进入探究困难期后，并没有立即让学生暂停当前的探究活动，而是故意说让实验已经做完的同学，可以去参观别的小组的实验。于是，很多学生就兴致勃勃地跑到其他小组去看别人的实验。没过多久，就有些学生匆匆忙忙地跑回来，和自己小组的同学说,好像别的小组的实验做法和我们小组的做法不A地址公时亲倉1H一样。于是，我判断这个时期学生已经开始发现实验似乎出了问题，同时他

23、们也最想知道到底是怎么一回事。这时我让全班学生暂停实验，并提问：“在实验过程中，你们有没有发现什么问题?生：我发现第9小组的实验方法和我们小组（12小组）的不一样。于是，我们就请第9小组的同学演示模拟四季的形成，并且解说地球处在哪个位置的时候中国是夏季。这个小组的同学在演示时，介绍当地球处于D位置（如上图），中国是夏季。再请刚才提出质疑的小组的同学来演示，他们在演示时，介绍当地球处于B位置，中国是夏季。我追问为什么这样认为时，第9小组的学生说因为这时阳光直射在北半球，而第12小组同学认为地球在B位置时阳光才是直射北半球。于是，我请第9小组的同学再模拟一遍，请其他同学仔细观察，为什么他认为这时候

24、会直射在北半球3找寻原因，演示方法在困难期，通过演示实验呈现了学生在探究过程中出现困难的问题所在之后，应该寻根究底，让学生寻找产生问题的原因。学生只有找到产生问题的根源，才能用正确的方法改进实验。因此，在这个阶段要完成两个任务：（1）交流讨论，寻找原因。在学生观察了演示实验呈现的问题之后，根据已学的知识或经验寻找产生问题的原因，为呈现正确的实验方法做好铺垫。（2）演示实验，呈现方法。教师或学生根据产生问题的原因，改进实验，并且再次通过演示实验，呈现正确的实验方法。例如，还是为什么一年又四季一课，在让学生通过演示呈现了实验中出现的不同的问题之后，在学生观察的基础上对产生问题的原因做出猜测或判断，

25、并且再次呈现正确地模拟四季形成的实验方法。学生A：可能是我们模拟的太阳太小了，看不出来。学生B:太阳离我们很远，小一点没关系。我上来做。（他边演示边说）我们在实验的时候，手电和地球仪都会动的（上下动）。同样是这个位置（D位置），我把地球仪移在手电的上面一点，南半球是夏季，如果我把地球仪移到手电的下面一点，北半球是夏季了。师追问:那我们实验的时候该怎么办呢？在学生交流讨论的基础上，让学生演示:在实验开始时，在A或C位置把手电直射点对准赤道，将手电固定高度，再将地球仪与手电平行转动，平视观察太阳的直射点。当学生再次实验时，10个小组的学生能通过观察判断太阳光在地球上直射的位置，明白了四季形成与地球

26、倾斜和公转的关系。4困难期演示实验结构图在困难期呈现演示实验，首先要判断学生探究过程的困难期。教师除了在备课时预设学生探究的难点，关键是要在学生探究过程中，教师通过对每个小组的巡视观察，动态地发觉学生的探究难点，确定探究困难期。其次，在演示之前，应让学生明确实验中重点观察的内容。发现什么问题，要解决什么问题，让演示实验的观察更有针对性。第三，在实验演示过程中，要让学生充分地交流、讨论。演示实验所呈现的解决问题的方法，并不是教师生硬的教给学生，而是让学生在观察、讨论，找出解决问题的方法，并且能进行正确的操作。因此，困难期的演示实验过程结构如下图所示。（三）总结期：呈现旧知，巩固概念在探究活动的结

27、束阶段，一般也是我们进行课堂小结的时候，这个阶段我们称为探究活动的总结期。在总结期，我们往往需要做的是帮助学生小结课堂，梳理本课所学的科学概念，帮助学生进行科学概念建构。1阶段小结式演示，巩固概念在总结期，大多数老师都会选择依据本课的板书，进行课堂小结，梳理概念。不可否认，这种方法是一种快速便捷，却不失有效的方法，然而却似“蜻蜓点水”。在总结期，用演示实验进行课堂小结和概念梳理，可以让学生在课尾得到一个直观的强化，而这比通过板书进行抽象的梳理更有利于科学概念的巩固探索马铃薯沉浮的原因是小学科学教科版沉和浮单元的小结课。在上这一课时，我选择了两个水平差不多的班级，并且班级人数都是45人的班级进行

28、对比实验。在五（2）班上课进行课堂小结时，采用根据板书进行梳理的方法，在五（3）班进行课堂小结时，采用实验演示的办法进行梳理。随后，对两个班进行测验，根据测验结果分析两种方法的作用。（1）板演梳理下图是五（2）班小结梳理时用的板书设计。探索马铃薯沉浮的原因钩码在不同液体中的浮力大小不同相同体积：浓盐水马铃薯清水1立方啞米的舉料块，淸水.浓盐水和仔用油的轻重塑4堆13足（2）实验梳理在五（3）班上课时，我用三个量杯分别装了和马铃薯相同体积的浓盐水、清水分别放在电子称上，可以直接显示出每种物体的质量。学生在观察的基础上，说一说，马铃薯在两种液体中沉浮的原因。再出示“1立方厘米的塑料块、清水、浓盐水

29、和食用油的轻重”的表格。先请学生判断塑料块在三种液体中的沉浮，教师再通过演示实验演示塑料块在三种液体中的沉浮现象，进一步用直观的方法验证猜测的同时强化概念。在课堂的最后，分别对两个班进行测验，每题正确的人数结果如下表。'题123456班级五（2）343632282528五（3）374241373640通过这个检验结果，可以初步发现，通过演示实验进行课堂小结和概念梳理，学生建立的概念会更牢固。2.总结提升式演示，结构概念将演示实验用于整个单元内容的小结整理，效果甚佳。学生学完一个单元的内容后，对之前所学内容或多或少有些遗忘。通过演示实验，呈现本单元的一些主要内容，可以唤起学生遗忘的知识，因而有利于单元概念的建构和梳理。单元总结提升的演示实验并不是把每节课学生做过的实验再次呈现给学生，而是经过整合加工过的