实验教学的“意外”与“精彩”

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  实验教学由于不确定因素较多,充满许多未知的可能,常常导致课堂上出现一些“意外”或“不和谐”。教师不应该置之不理或阻止、搪塞,应该重组教学资源,设计新的教学方案,利用那些“意外”促成师生共同直面问题,共同探索和发现,实现意义的建构,使课堂绽放精彩。
  将“错”就“措”,峰回路转
  实验教学中,受学生的认知和理解水平所限,难免出现一些“意外偏离”,如果教师为了让自己预设的内容顺利实施,加以阻止和搪塞,就势必背离了实验教学的初衷。教师应该正视和利用课堂上的教学意外,设法跨过去而不是逃避,应该及时捕捉学生潜意识里的信息,引导他们拨开“云雾”看“花”。
  在“认识什么是果实”的环节,学生把认为是果实的切开,进行辨认,交流对果实的认识。学生的认识千奇百怪,完全出乎教师的意料:成熟的、可以食用的、可以解渴的、可以填饱肚子的、能生长的、长着叶子的……学生未经观察、思考,轻易地作出判断,对果实本质的把握与教师的预期相去甚远。
  学生更多地关注自己带来的果实,沉浸在自己的认知世界里,究竟怎样才能让他们聚焦到“果实外面有种皮,里面有种子”这个本质特征上来?教师让学生现场剥开苹果、花生、桃子等,放到一个托盘里,进行比较观察,寻找共同点,学生有了更接近果实本质的发现:外面有一层壳,里面有果肉,还有个圈圈……然后,教师提供更多的观察对象,让学生寻找它们与苹果、花生、桃子共同的特征,他们通过切开、观察、比较等多种方法,找到果实的共同特征:果实都有种皮,内部都有种子。最后,教师引导学生观察草莓、西红柿、香蕉、洋葱、土豆,判断它们是否属于果实。学生最终认识到,草莓、西红柿、香蕉里的种子退化了,虽然不明显,但仍然是果实;洋葱、土豆内部没有种子,所以不是果实。
  学生一开始茫然失措,教师果断地抓住这一意外,引导他们打开探究的大门,学生智慧的火花喷涌而出,别样的精彩姗姗而来。
  另辟蹊径,扭转窘境
  科学课堂有一定的不可预知性,在设计实验时,如果教师对学生的实际操作能力把握不准,就会导致实验偏离预想的尴尬局面。此时,面对自己的失误教师应敏捷、巧妙地处理,化被动为主动,顺水推舟,巧妙迁移。
  在“用平衡尺探究杠杆省力的秘密”的实验环节,教师引导学生从生活经验入手,在实际操作中分析、理解支点、动力点和阻力点,再引入平衡尺探究。
  1.认识平衡尺
  (1)固定好支架,调节两侧的旋钮,使支架平衡。
  (2)约定:平衡尺的一边做重物,一边做动力,提醒一侧的钩码不要分开挂。
  (3)提问:平衡尺怎么模拟三要素?哪儿是支点?哪部分假定为动力?哪部分假定为阻力?
  2.实验研究
  围绕“距离跟省力有关系吗?”这个问题,引导学生实验、记录,探寻杠杆省力的秘密。
  之后,学生运用实验数据分析、寻找杠杆的奥秘。
  由于教师设计的实验记录用厘米做单位,学生实际操作时,记录比较繁琐,10分钟过去了,也没有得到有规律性的数据,他们的研究兴趣和热情明显消退——用厘米做单位,杠杆省力规律不明显,耗时耗力。
  教师发现问题后当机立断,临时改变了教学思路,决定从图形入手,力求使学生乐于探究、易于理解。
  提问:你能借助“平衡架”的实验来发现杠杆的秘密吗?
  如果还没有发现,老师来帮帮你们。在支点左边第一格处挂4个钩码(如图1),右边应该怎么挂才能平衡?你能想出几种办法?
  在学生继续研究挂钩码使平衡架平衡时,教师提供平衡架空白图,将书中的表格记录转换成画钩码记录。
  在学生汇报的基础上,教师选取3种典型情况出示在实物投影上(如图2),概括、浓缩了杠杆工作原理,简洁明了,条理清晰,有利于学生对杠杆的工作原理的归纳和运用。
  课堂上教师发现问题后,改“厘米”为“格数”,收到立竿见影的效果。学生对比平衡尺左边的格数和右边的格数,很容易发现:支点到动力点的距离大于支点到阻力点的距离时,省力;反之,则费力。
  见机行事,变拙為巧
  在实验中,学生经常会有一些突发奇想,这会打乱教师的预设计划。这些意外事件可能是学生有意“栽花”得的,也可能是无心“插柳”来的。此时,适宜停一停、议一议、换一换,通过对话交流碰撞出智慧的火花,让课堂更加丰富多彩、亮点频出。
  “运水比赛”实验要求是:在不搬动桶的前提下,选用适当的用具,将水运到1米外的空桶里,但不能用倒水的办法。课堂上,我为了防止学生闹腾,决定采用演示的方法,用一根软管将甲桶中的水运到乙桶中。由于只能让个别学生演示,多数学生做观众,他们不乐意了,有一个学生直接提出,用一次性塑料杯可以组织运水比赛。多好的想法!我当即决定把这个难题放手让学生去解决,让他们积极参与其中。大家商议后决定改用下面的材料:两个透明的一次性塑料杯、纱布、剖开的吸管、两根弯塑料吸管、滴管,完成这个实验(如图3)。
  实验室的储备箱里就有这些材料,拿来就能用。学生的研究热情高涨,想到的方法也很独特(如图4)。这些方法,充分发挥了他们的聪明才智,效果好,运水速度快。
  方法1:利用水易流动的特点,将粗管剖开,形成“渠道”,用滴管取水滴入“渠道”的一端,让水自然流入空杯。
  方法2:利用水的毛细现象,将装水的杯放在高处,空杯放在低处,用纱布将水从高位杯中“渗流”入低位杯中。
  方法3:将装水的杯放在高处,空杯放在低处,将弯头吸管的一端放在有水的杯中,另一端先用嘴吸一下,当看到水流出管子后,将其放入空杯中。
  有了这一次的经验后,在课堂上遇到学生有匪夷所思的想法时,我都会将问题抛给他们解决,课堂上也惊喜不断。
  在丰富而又多变的实验教学过程中,常常会有许多意料不到的情况发生。教师应当换一种视角,合理对教学预案进行调整和优化,就会有意外的惊喜和收获。
  江苏省扬州市甘泉小学
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