陳　紅

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容、重要方法及重要手段。在新課程教學(xué)中，如何強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用，以實(shí)現(xiàn)新課程所提出的三維目標(biāo)，是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要探討的問題。本文從動(dòng)態(tài)生成這一新課程的核心理念出發(fā)，探討提升科學(xué)實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的價(jià)值的策略。

所謂動(dòng)態(tài)生成式教學(xué)是指在課堂中不機(jī)械地按原先確定的思路教學(xué)，而是根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)的情況，由教師靈活地調(diào)整，生成新的教學(xué)流程，使課堂處在動(dòng)態(tài)的和不斷生成的過程中，以滿足學(xué)生自主學(xué)習(xí)的要求。由于課堂教學(xué)具有較強(qiáng)的現(xiàn)場性，教師的預(yù)設(shè)不可能囊括課堂教學(xué)過程中出現(xiàn)的各種不確定因素，課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中常常生成出學(xué)生的奇思妙想、困惑疑慮、錯(cuò)誤觀點(diǎn)。如果教師能夠機(jī)敏捕捉、能動(dòng)應(yīng)對，對預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行調(diào)整、拓展、優(yōu)化和創(chuàng)新，定能化不利因素為有利因素，使科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具豐富性、開放性、創(chuàng)造性與鮮活性，促進(jìn)學(xué)生主動(dòng)積極地探求知識，培養(yǎng)學(xué)生正確的科學(xué)態(tài)度，提高他們的科學(xué)探究能力和創(chuàng)新精神。

一、在意外中調(diào)整實(shí)驗(yàn)。建立科學(xué)規(guī)律

“課堂應(yīng)該是向未知方向挺進(jìn)的旅程，隨時(shí)都有可能發(fā)現(xiàn)意外的通道和美麗的圖景，而不是一切都必須遵循固定線路而沒有激情的旅程。”因而課堂極具開放性，課堂上隨時(shí)可能產(chǎn)生“非預(yù)設(shè)生成”，這就要求教師在課堂上捕捉意外資源，促進(jìn)動(dòng)態(tài)生成。

案例1“平衡”與“不平衡”

“質(zhì)量守恒定律”是初中科學(xué)中的重要規(guī)律，筆者做了精心的預(yù)設(shè)，可在引入新課時(shí)卻出現(xiàn)了意外。

師：我們知道化學(xué)反應(yīng)的實(shí)質(zhì)是生成了新的物質(zhì)，那在化學(xué)反應(yīng)前后，反應(yīng)物和生成物的質(zhì)量總和是否發(fā)生變化呢?

生：(老師話音未落)不會(huì)變化，相等。

(教師原希望學(xué)生應(yīng)至少有三種猜想：相等、不相等、可能相等和可能不相等，然后針對不相等的猜想演示反應(yīng)前后質(zhì)量相等的實(shí)驗(yàn)，沒想到學(xué)生的“認(rèn)真”預(yù)習(xí)打亂了教師的預(yù)設(shè)。因此，對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了以下調(diào)整)

師：想知道這“相等”的結(jié)論是怎么得到的嗎?讓我們像科學(xué)家那樣通過親自探究去得出“相等”的結(jié)論。

探究1蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)

把裝有蠟燭的燒杯放在平衡的天平左盤，點(diǎn)燃蠟燭，觀察蠟燭燃燒后天平指針的變化。

生：(驚奇地)天平不平衡了。

師：那這一反應(yīng)是不是違背了你們剛才所說的“相等”呢?

生：(學(xué)生臉上出現(xiàn)了疑惑的神情)

探究2鎂條燃燒實(shí)驗(yàn)

在空氣中燃燒鎂條，比較生成物和鎂條的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)生成物的質(zhì)量比原來鎂條的質(zhì)量大。

師：那這一反應(yīng)是不是又違背了你們剛才所說的“相等”呢?

生：不違背(個(gè)別學(xué)生說，大部分學(xué)生還是一臉茫然)。

師：剛才的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)是否符合質(zhì)量守恒定律，需要我們對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行思考分析，這樣才能使我們真正理解定律的內(nèi)涵，而不是死記硬背。

評析富有智慧的教師是營造動(dòng)態(tài)生成課堂的必備條件。當(dāng)“意外之音”來臨時(shí)，教師沒有固守原有的教學(xué)設(shè)計(jì)，而是把握教材的關(guān)鍵和學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，抓住意外生成的資源，把實(shí)驗(yàn)前后質(zhì)量不變的演示實(shí)驗(yàn)，變成了反應(yīng)前后“質(zhì)量不等”的演示實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)了與學(xué)生認(rèn)知沖突的情境，催生探究動(dòng)機(jī)，促使學(xué)生通過思維碰撞，理解規(guī)律的本質(zhì)。

二、在錯(cuò)誤中拓展實(shí)驗(yàn)，端正科學(xué)態(tài)度

“學(xué)生在課堂活動(dòng)中的狀態(tài)，包括他們的學(xué)習(xí)興趣、注意力、合作能力、發(fā)表的意見和觀點(diǎn)、提出的問題與爭論乃至錯(cuò)誤的回答等，都是教學(xué)過程中的生成性資源?！边@就要求教師在學(xué)生答案不完整和錯(cuò)誤時(shí)，不要輕易作出評價(jià)，更不要貿(mào)然否定，要善于把錯(cuò)誤轉(zhuǎn)化為可用的教學(xué)資源，提高教學(xué)效果。

案例2“錯(cuò)誤”與“正確”

鋅粉和鹽酸反應(yīng)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是把如圖1的裝置在托盤天平上稱量，然后將氣球內(nèi)的鋅粉全部倒入瓶內(nèi)，反應(yīng)結(jié)束后，再次稱量。倘若操作正確，實(shí)驗(yàn)后測得的質(zhì)量應(yīng)該是偏小的?？蓪?shí)驗(yàn)的交流評價(jià)中，有兩組學(xué)生匯報(bào)反應(yīng)前后質(zhì)量相等，另一組學(xué)生匯報(bào)反應(yīng)后質(zhì)量偏小，但很謙虛地承認(rèn)也許是他們測錯(cuò)了，還有一組學(xué)生實(shí)驗(yàn)沒來得及完成。

(為了與定律內(nèi)容相符合，學(xué)生沒有真實(shí)地匯報(bào)實(shí)驗(yàn)情況，而科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)就是要培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和堅(jiān)忍不拔的探究真理的精神，教師決計(jì)把“錯(cuò)誤”變成教學(xué)的寶貴資源，對該實(shí)驗(yàn)作了以下的拓展)

師：三組同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測得的反應(yīng)前后的質(zhì)量為什么會(huì)非常接近呢?

生：氣球的體積較小。

師：為什么氣球小了質(zhì)量差別就不大?

生：反應(yīng)前后質(zhì)量應(yīng)是相等的，測量的值偏小是因?yàn)闅馇蚴艿搅烁×?，氣球很小，浮力也就很小，測得的質(zhì)量差別也就不大了。

師：那下面我們就請剛才沒有完成的小組把實(shí)驗(yàn)繼續(xù)做下去。

(該組學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)后，測得反應(yīng)后的質(zhì)量比反應(yīng)前小)

師：科學(xué)的研究是建立在實(shí)驗(yàn)事實(shí)的基礎(chǔ)上的，要用正確的科學(xué)探究的方法，真實(shí)地匯報(bào)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，如果與科學(xué)家的結(jié)論不一樣，那就分析原因，再探究，不能隨意敷衍附和。

評析課堂上的錯(cuò)誤是教學(xué)的巨大財(cái)富，教師要善于變學(xué)生的錯(cuò)誤為促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的資源，及時(shí)調(diào)整教學(xué)設(shè)計(jì)，將錯(cuò)就錯(cuò)，尋根究底，讓教學(xué)沿著最佳的軌道運(yùn)行，促成動(dòng)態(tài)資源的生成。面對學(xué)生弄巧成拙的實(shí)驗(yàn)“結(jié)果”，教師果斷地順勢引導(dǎo)，抓住發(fā)展學(xué)生探究精神的契機(jī)，培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度和實(shí)事求是的科學(xué)精神，既加深學(xué)生對知識的理解，也有效地提高他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

三、在失誤中解析實(shí)驗(yàn)，提高探究能力

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，由于各種主客觀因素的影響，會(huì)使實(shí)驗(yàn)失誤甚至失敗。其實(shí)這正是難得的教學(xué)契機(jī)，若能抓住稍縱即逝的信息，通過實(shí)驗(yàn)的失誤或失敗培養(yǎng)學(xué)生探究問題、分析問題的能力，使失誤或失敗產(chǎn)生正面效應(yīng)，促使生成的實(shí)驗(yàn)失誤或失敗價(jià)值的最大化。

案例3“吸”與“吹”

在“大氣壓與人類生活”一課的教學(xué)中，教師在整理高壓鍋時(shí)不慎把一燒杯的紙屑打翻了，紙屑撒在了講臺(tái)和地面上，教師不免有些尷尬，請同學(xué)們幫忙清理紙屑。大家有的用手撿，有的用掃把掃，一位同學(xué)邊撿邊說：“有吸塵器就好了。”

(是啊，這節(jié)課本來就要介紹吸塵器的，何不借此生成的情境，做深入的探究呢)

老師順勢拿出吸塵器，學(xué)生喜出望外，很快紙屑就被吸干凈了。可老師在演示吸塵器時(shí)不小心又把整理好的紙屑吹了出去。接連兩次出現(xiàn)了意外，可教學(xué)在老師一絲驚慌之后更有了后面的精彩。老師說：“看來吸塵器不但會(huì)‘吸還能‘吹，這東西神龍見首不見尾，吸塵器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和工作原理到底是怎么樣的呢?緊接著是學(xué)生的猜想、實(shí)驗(yàn)、分解、作圖、組裝、應(yīng)用。針對為什么能“吸”，有學(xué)生說“我們猜想吸塵器里面可能還有個(gè)風(fēng)扇，通過風(fēng)扇使空氣流速加快，氣壓減小，外面的東西就被大氣壓壓進(jìn)里面了”。“而為什么又會(huì)吹呢?”有學(xué)生說“只有空氣不斷‘吹出來，前面的口子才能不斷地把空氣和垃圾等吸進(jìn)

去”。在作圖表示結(jié)構(gòu)和原理時(shí)達(dá)到了全課的高潮。

評析“失誤是放錯(cuò)了地方的教學(xué)資源”，一旦實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)生了失誤或失敗，教師需要有坦然的心態(tài)和靈活的處理藝術(shù)與技巧，把失誤提煉成新的學(xué)習(xí)材料，在互動(dòng)中即興創(chuàng)造，引導(dǎo)學(xué)生積極思維，激起師生、生生的合作、對話、碰撞并進(jìn)發(fā)出智慧和靈感的火花，從而在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。

四、在引領(lǐng)中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新精神

教師應(yīng)該成為學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)者和組織者，這就要求教師在課堂教學(xué)中，根據(jù)課堂情勢的變化、發(fā)展而時(shí)刻關(guān)注并及時(shí)捕捉課堂上師生、生生在互動(dòng)中產(chǎn)生的有探究價(jià)值的新信息、新問題，把師生互動(dòng)和探索引向縱深，使課堂再產(chǎn)生新的思維碰撞和交鋒，從而再有所發(fā)現(xiàn)、有所拓展、有所創(chuàng)新，促進(jìn)教學(xué)的不斷生成和發(fā)展。

案例4“升”與“降”

“托里拆利實(shí)驗(yàn)”的錄像中，當(dāng)液面下降到大約高于管外水銀面76厘米時(shí)就不再下降了，可學(xué)生對為什么此時(shí)大氣壓正好等于管內(nèi)水銀柱所產(chǎn)生的壓強(qiáng)等問題卻仍感到迷茫。討論中有一個(gè)學(xué)生提出了這樣的問題：“什么情況下管內(nèi)液面不是下降而是上升呢?”

(雖感到意外但教師內(nèi)心卻為之一動(dòng)——提前用活塞式抽水機(jī)引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)和探究)

師：將一兩端開口的玻璃管插入水銀槽中，管內(nèi)外水銀面相平，怎樣才能使水槽中的水上升呢?

生：在玻璃管中安上一活塞，向上拉動(dòng)活塞，可以使水銀上升。

師：能否請同學(xué)們分析一下水隨活塞上升的原因是什么?

生：玻璃管內(nèi)水面上方?jīng)]有大氣壓，而水槽水面上方有大氣壓的作用。

師：如果玻璃管足夠長，那么當(dāng)不斷向上提拉活塞時(shí)，水柱是否始終能不斷上升?

生：應(yīng)該不能。

師：水柱什么時(shí)候不再隨活塞上升了，為什么?

生：到大氣壓和管內(nèi)水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)相等時(shí)就不再上升了。

生：哦，我明白了，原來托里拆利實(shí)驗(yàn)錄像中的水銀也是靠大氣壓支持住的，到水銀柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)與大氣壓相等時(shí)就不再下降了。

師：在飲料瓶中灌滿水，把飲料瓶倒立在水槽中，當(dāng)把瓶蓋旋開后，瓶中的水面會(huì)下降嗎?

生：不會(huì)，有大氣壓支持。

生：那如果瓶底上有洞，水會(huì)不會(huì)像噴泉一樣飚上來?

生：不會(huì)，那樣內(nèi)外水面上方就都受到大氣壓的作用了，瓶中的水面應(yīng)該是下降的。老師能否讓我扎個(gè)洞試試。

演示：當(dāng)瓶子扎破后，液柱下降，直到內(nèi)外水面相平。

分析教師除了努力激活教學(xué)內(nèi)容、創(chuàng)意教學(xué)思路、靈活運(yùn)用教學(xué)方法之外，更重要的是教師要駕馭于學(xué)生的思維之上，對學(xué)生提出的種種問題加以引領(lǐng)。該案例中，教師把學(xué)生中的極有價(jià)值的創(chuàng)新信息，再度歸納集合形成深層次、高質(zhì)量的資源，調(diào)動(dòng)學(xué)生思維的積極性，激發(fā)靈感，使他們產(chǎn)生頓悟，從而使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，充分展現(xiàn)了學(xué)生的個(gè)性，發(fā)展了他們的創(chuàng)造性思維。

總之，教學(xué)資源無處不在，從某種意義上說，初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中的生成比預(yù)設(shè)更有意義和價(jià)值。教師在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要用心捕捉課堂中創(chuàng)生的有利于促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)建構(gòu)的鮮活的課程資源，有效利用好生成性教學(xué)資源，真正成為課堂的組織者、參與者、合作者，使精心預(yù)設(shè)與動(dòng)態(tài)生成相輔相成，相得益彰，真正實(shí)現(xiàn)課堂教學(xué)的多姿多彩!