例談科學(xué)拓展課中的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化策略

黃增云

摘 要：拓展性課程在科學(xué)課堂中的開(kāi)展日趨常態(tài)化，但也存在拓展內(nèi)容難確定、拓展知識(shí)難實(shí)驗(yàn)、拓展實(shí)驗(yàn)難操作、實(shí)驗(yàn)操作難達(dá)標(biāo)等諸多問(wèn)題。結(jié)合科學(xué)拓展課中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)例，從目標(biāo)、過(guò)程和評(píng)價(jià)三方面分析優(yōu)化科學(xué)拓展實(shí)驗(yàn)的策略，以期達(dá)成科學(xué)拓展課教學(xué)的有效性和高效性目標(biāo)。

關(guān)鍵詞：科學(xué)拓展課；實(shí)驗(yàn)；優(yōu)化策略

當(dāng)前科技飛速發(fā)展，學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備日益豐富，常規(guī)科學(xué)課堂中的知識(shí)已經(jīng)不能滿(mǎn)足多數(shù)學(xué)生對(duì)知識(shí)的需求，學(xué)生需要有更多、更新、更實(shí)用的拓展知識(shí)來(lái)充實(shí)自己。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)課堂的靈魂，科學(xué)拓展課中的實(shí)驗(yàn)更是學(xué)生獲取信息、建構(gòu)知識(shí)、培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的主要載體。拓展實(shí)驗(yàn)中學(xué)情的差異、拓展時(shí)間的沖突、環(huán)節(jié)與目標(biāo)達(dá)成不同步等因素都制約了科學(xué)拓展課的有效開(kāi)展。如何讓科學(xué)拓展課中的實(shí)驗(yàn)有效、高效，并真正服務(wù)生活呢？

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的優(yōu)化

（一）知識(shí)目標(biāo)生活化

科學(xué)拓展課是常規(guī)課堂的延伸與拓展，學(xué)習(xí)內(nèi)容更加貼近生活，更關(guān)注生活、應(yīng)用能力的培養(yǎng)，更需要培養(yǎng)學(xué)生“科學(xué)源于生活、服務(wù)生活”的理念。

如“電磁繼電器”拓展教學(xué)中，拓展目標(biāo)為：進(jìn)一步掌握電磁繼電器的工作原理并用之解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。執(zhí)教者設(shè)計(jì)了火警報(bào)警器的實(shí)驗(yàn)、防盜門(mén)報(bào)警器的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和實(shí)施過(guò)程中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、思考問(wèn)題、解決問(wèn)題。以?xún)?yōu)化生活為目標(biāo)、以具體生活情境為載體的實(shí)驗(yàn)，讓課堂與生活有機(jī)整合，真正培養(yǎng)了學(xué)生“科學(xué)源于生活、服務(wù)生活”的理念。

（二）技能目標(biāo)群體化

在科學(xué)課堂的小組實(shí)驗(yàn)中，常存在一人實(shí)驗(yàn)多人看，一人主導(dǎo)多人發(fā)呆的現(xiàn)象，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體目標(biāo)達(dá)成。因此，在拓展性實(shí)驗(yàn)中，讓每一名學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，讓每個(gè)孩子都能在課堂中找到自己的位置，實(shí)現(xiàn)技能目標(biāo)群體化，是我們必須考慮的問(wèn)題。

在“酸堿指示劑變色的思考”中，技能目標(biāo)的定位是：讓所有學(xué)生都能參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，掌握相應(yīng)的技能和方法。自制、研磨紫甘藍(lán)指示劑實(shí)驗(yàn)，雖然實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單，但實(shí)驗(yàn)內(nèi)容新奇；指示劑使不同pH的堿性溶液變色中井穴板的優(yōu)化，讓每一位學(xué)生都分配到了滴加的任務(wù)。如果用的是試管，還能有如此效果嗎？

（三）情感目標(biāo)常態(tài)化

拓展性實(shí)驗(yàn)不僅是為了知識(shí)的教學(xué)，情感目標(biāo)的滲透，更能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的提升。

“土豆電池”的磨課環(huán)節(jié)，由于土豆煮熟后使二極管發(fā)光更明顯，執(zhí)教者曾將生、熟土豆電池的實(shí)驗(yàn)對(duì)照作為課堂教學(xué)的重點(diǎn)。但在討論之后認(rèn)為土豆煮熟后再做電池，違背能源觀(guān)的核心概念，不利于學(xué)生建構(gòu)“節(jié)能減排”的情感目標(biāo)，因此在教學(xué)中不宜重點(diǎn)展示。

二、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的優(yōu)化

（一）關(guān)注實(shí)驗(yàn)可見(jiàn)度，用現(xiàn)象點(diǎn)燃課堂激情

可見(jiàn)度高的拓展實(shí)驗(yàn)，既能避免不明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象干擾實(shí)驗(yàn)結(jié)論，也能讓教師少了諸多無(wú)謂的解釋?zhuān)€課堂于學(xué)生，體現(xiàn)生本課堂的真諦，還能讓學(xué)生體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)成功的愉悅，滲透情感目標(biāo)的有效達(dá)成。

在“饅頭發(fā)酵的秘密”拓展教學(xué)中，執(zhí)教者用牛奶瓶、氣球、酵母、糖等器材開(kāi)展了實(shí)驗(yàn)教學(xué)：將糖溶液放入牛奶瓶中后加入酵母，攪拌均勻后恒溫水浴，將氣球套在牛奶瓶口。5分鐘左右，干癟的氣球逐漸變鼓，而后竟然變圓后豎立在了瓶口。可見(jiàn)度極高的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，讓學(xué)生驚嘆并興奮，學(xué)生一致評(píng)價(jià)，酵母發(fā)酵時(shí)產(chǎn)生了氣體。

（二）體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)操作性，用參與引導(dǎo)學(xué)習(xí)建構(gòu)

拓展實(shí)驗(yàn)是學(xué)生的實(shí)驗(yàn)，讓每一位學(xué)生都能在實(shí)驗(yàn)中有動(dòng)手的機(jī)會(huì)，是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的基本要求。如何體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的可操作性？

時(shí)間優(yōu)化：“饅頭發(fā)酵的秘密”拓展中，考慮課堂時(shí)間和實(shí)驗(yàn)所需時(shí)間的沖突，舍棄了做饅頭的環(huán)節(jié)而用可替代的蔗糖溶液發(fā)酵，省時(shí)又不影響拓展的目標(biāo)達(dá)成，效果良好。

取材優(yōu)化：同樣是“饅頭發(fā)酵的秘密”拓展中，在收集氣體時(shí)用了取材簡(jiǎn)易的牛奶瓶和氣球；在檢驗(yàn)氣體成分時(shí)，用盛裝澄清石灰水小塑料瓶尖嘴的一頭套在氣球上，用尖嘴滴頭將氣體緩緩注入裝有少量澄清石灰水的小試管內(nèi)，器材多用、操作簡(jiǎn)易。

現(xiàn)象優(yōu)化：在“酸堿指示劑變色的思考”中，用多孔的井穴板代替了常規(guī)的試管，既避免了由于試管過(guò)多準(zhǔn)備不易的問(wèn)題，也讓實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象在一個(gè)井穴板中便于進(jìn)行直觀(guān)的比較，小小的優(yōu)化，收效甚好。

（三）完善實(shí)驗(yàn)小細(xì)節(jié)，用疑問(wèn)促進(jìn)實(shí)驗(yàn)優(yōu)化

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中肯定存在諸多的細(xì)節(jié)問(wèn)題，需要教師和學(xué)生共同去發(fā)現(xiàn)和完善。細(xì)節(jié)完善的過(guò)程，也是課堂的生成與亮點(diǎn)所在。因此，教師要善于處理、完善實(shí)驗(yàn)中的小細(xì)節(jié)，盡量避免學(xué)生帶著不科學(xué)的建構(gòu)離開(kāi)拓展性課堂。

以“對(duì)流”實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例：若教師直接加熱對(duì)流演示器，必然存在學(xué)生看不清實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的問(wèn)題。針對(duì)這一細(xì)節(jié)的完善，加入紅墨水顯化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象成了第一個(gè)亮點(diǎn)。加入紅墨水之后，學(xué)生會(huì)有這樣的疑惑：紅墨水的流動(dòng)能否代表水的流動(dòng)情況？紅墨水是否影響水的流動(dòng)？這又是一個(gè)細(xì)節(jié)問(wèn)題。教師關(guān)注科學(xué)的嚴(yán)謹(jǐn)性，充分考慮學(xué)生的疑惑，實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行了合理的講解，這是細(xì)節(jié)優(yōu)化的第二個(gè)亮點(diǎn)！少許學(xué)生認(rèn)為，是不是加熱給水的流動(dòng)提供了一個(gè)動(dòng)力？加熱對(duì)流演示器的頂部，水是不是也會(huì)從上面流到下面呢？執(zhí)教者再次進(jìn)行了完善：用另一只對(duì)流演示器加熱頂部與之對(duì)

照。學(xué)生發(fā)現(xiàn)加熱頂部時(shí)，水并不流動(dòng)。這一細(xì)節(jié)的處理，讓學(xué)生的判斷更加直觀(guān)，也適時(shí)滲透了科學(xué)“對(duì)照”意識(shí)。針對(duì)學(xué)生的困惑：水的對(duì)流如此，空氣的對(duì)流也是這樣嗎？塔香實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行正是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的第四個(gè)細(xì)節(jié)

完善。

三、實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的優(yōu)化

科學(xué)拓展課的內(nèi)容和形式多樣、目標(biāo)定位明確，拓展實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)角度也可以多元化。

（一）圖、表的建構(gòu)能力

科學(xué)拓展實(shí)驗(yàn)除了關(guān)注本節(jié)課中三維目標(biāo)的達(dá)成，更應(yīng)體現(xiàn)知識(shí)的連貫性和學(xué)科素養(yǎng)的提升。在實(shí)驗(yàn)中培養(yǎng)對(duì)圖、表的分析能力，是很有必要的。

“酸堿指示劑變色的思考”教學(xué)中，針對(duì)紫甘藍(lán)作為指示劑的實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析，引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用數(shù)軸圖像輔助分析的方法，將各pH的變色情況建構(gòu)在了數(shù)軸上。通過(guò)數(shù)軸區(qū)間的分析，直觀(guān)地得出了在各pH時(shí)，紫甘藍(lán)指示劑的變色情況。通過(guò)對(duì)數(shù)軸圖的分析，學(xué)生也逐步明確了紫甘藍(lán)指示劑存在顏色變化過(guò)多、高濃度時(shí)不褪色、低濃度時(shí)不變色的缺點(diǎn)，不適合在實(shí)驗(yàn)中廣泛用作酸堿指示劑。

（二）中考的對(duì)接能力

科學(xué)拓展課中的實(shí)驗(yàn)，也不能只為體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)而實(shí)驗(yàn)，也需要為教材知識(shí)做拓展，能和中考對(duì)接，為學(xué)生的學(xué)業(yè)考試提供幫助。因此，在拓展實(shí)驗(yàn)有效開(kāi)展之后，適時(shí)加入中考相關(guān)的探究分析，以文本的形式對(duì)拓展知識(shí)加以鞏固，也是對(duì)拓展實(shí)驗(yàn)的有效

評(píng)價(jià)。

（三）初、高中知識(shí)的銜接能力

拓展實(shí)驗(yàn)的評(píng)價(jià)，不僅局限于對(duì)生活能力的培養(yǎng)和為中考服務(wù)，也可以適當(dāng)融入初、高中知識(shí)的銜接內(nèi)容，為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

如“探究電磁列車(chē)的秘密”拓展教學(xué)中，設(shè)置了“制作電磁列車(chē)”的拓展實(shí)驗(yàn)：用0.9mm的裸銅線(xiàn)繞圓木做成線(xiàn)圈形狀作為軌道，用圓形強(qiáng)力磁鐵分別吸附在一節(jié)5號(hào)電池的兩端作為列車(chē)，當(dāng)電池通過(guò)銅線(xiàn)圈后，會(huì)在線(xiàn)圈內(nèi)快速運(yùn)動(dòng)。而學(xué)生討論發(fā)現(xiàn)電磁列車(chē)的原理竟然能用初中“電與磁”的相關(guān)知識(shí)來(lái)解釋?zhuān)d奮之情難以言表。教學(xué)中，教師適時(shí)融入高中物理磁通量等知識(shí)，讓學(xué)生整合初、高中內(nèi)容后對(duì)實(shí)驗(yàn)作進(jìn)一步分析、優(yōu)化。

（四）質(zhì)疑素養(yǎng)的滲透能力

在“地球的自轉(zhuǎn)”拓展實(shí)驗(yàn)中，用兩只礦泉水瓶做成的水漩渦實(shí)驗(yàn)裝置，成功之處在于真切引發(fā)了學(xué)生的質(zhì)疑：是因?yàn)橛袖鰷u才會(huì)使水流到下一個(gè)礦泉水瓶中，水漩渦是由于人施加了力，那臺(tái)風(fēng)氣旋、海洋漩渦等現(xiàn)象形成的力又來(lái)自哪里？從質(zhì)疑到釋疑，有效佐證了地球自轉(zhuǎn)的觀(guān)點(diǎn)。拓展教學(xué)中質(zhì)疑思維的滲透，是對(duì)拓展實(shí)驗(yàn)的深層次評(píng)價(jià)，是體現(xiàn)學(xué)科素養(yǎng)的核心內(nèi)容之一，也必定是課堂教學(xué)的精彩之處！

在科學(xué)拓展課的常態(tài)教學(xué)中，教師和學(xué)生一樣，面臨繁重的課業(yè)壓力，但要有足夠的精力去精心準(zhǔn)備每一節(jié)拓展課。每一次科學(xué)拓展實(shí)驗(yàn)，也意味著執(zhí)教者大量的物力、財(cái)力投入，可謂負(fù)擔(dān)不輕。我想，開(kāi)發(fā)更多微小而高效的拓展實(shí)驗(yàn)，從時(shí)間和經(jīng)濟(jì)上保障科學(xué)拓展課的高效性，應(yīng)該是我們?cè)谕卣箤?shí)驗(yàn)優(yōu)化中可以思考的方向。

參考文獻(xiàn)：

[1]姚亮.拓展實(shí)驗(yàn)空間，提高探究能力[J].新教育，2016（10）.

[2]王耀村.初中科學(xué)教學(xué)關(guān)鍵問(wèn)題指導(dǎo)[M].高等教育出版社，2016.

？誗編輯 高 瓊endprint