说说科学课的“下水实验“

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1、说说科学课的“下水实验”遵义市播州区第二小学 邓晔科学课程标准中建议：“教材上的观察、实验活动，教师在上课前要亲自做 一遍，保证课堂教学顺利实施。”也就是说要鼓励我们科学教师多做“下水实验”。 所谓“下水实验” 就是教师在上课指导学生实验前，自己在器材室进行对课堂上要 进行的实验进行多次预演或试验，从而有效指导学生科学探究的行为。它包括这个 探究活动需要什么材料，需要多少时间，有些什么现象，可能会遇到什么问题，可 以获得哪些数据或证据，可以推断出什么结论等等，从而对课堂教学了然于胸，游 刃有余。“下水实验”不仅仅是我们科学教师对待事物“亲历躬行”的科学态度，更 是能提前预知实验过程中可能出现各

2、种状况的前提，是科学教师精心备课的重要环 节,更是我们科学教师建构高效课堂的必要条件和真正的落实“全面提高学生良好科 学素养和全面提高科学教育教学质量”的需要。我们科学教师都是在一定程度上接受过“理化生地”专业知识学习和学科教材 教法方面培训，我们教师又是有一定生活经验的成人，所以，经常犯“经验主义”， 常常用经验来左右我们的思维、定格我们的课堂，往往是课前看看教师用书，上课 时拿了实验材料就去上课，课堂上就保证不了学生进行有效探究活动。那么，为什 么要做“下水实验”？如何做好“下水实验”？做好”下水实验”有什么用”呢？ 我就这些年在教学中点滴实例说说我在“下水实验”方面的想法和做法。一、优选

3、实验材料，粮草先行“材料引起学习，材料引起活动。”小学科学课离不开观察与实验，观察与实验 又离不开师生共同准备的有结构有层次的材料。教师为学生的探究活动提供有结构 有层次的材料，让学生与材料亲密的接触，是科学活动中重要的环节，指导学生围 绕探究主题分层次、有梯度第开展探究实验活动是提高课堂效率的一个重要途径。 但在日常教学中，也会出现材料影响教学活动有效进行的场面，这就需要科学教师 在课前的 “下水实验”中一次次去甄别，让探究实验中的“粮草”材料正确化、 有效化，以达最优化。1.甄别实验材料的科学性实验器材是否科学直接影响探究活动的顺利进行，间接影响学生对科学知识的 理解。教师如果选择的材料本

4、身有问题，因材料引起过多的无关现象，这将不利于 学生的认识，反而出现误导学生的现象发生，继而保证不了实验探究的有效性。如我在参加去年的“一师一优课”活动中，执教五年级下册第二单元液体的 热胀冷缩一课时。实验室中一般是采用圆底烧瓶来演示液体热胀冷缩实验。通常做法是让学生在装满液体的圆底烧瓶口塞一个软木塞，再钻孔接上一个细的玻璃管。 由于实验室器材有限（尤其是打孔器的配备），加上钻孔的要求和学生用玻璃管时容 易发生安全事故（原来上课时让学生组装实验装置时就有把手划伤的事发生）加上 是全程录课，我就更不敢冒这种风险，所以，在学校磨课时我就自己制作了10 套器 材来替代实验室中圆底烧瓶和玻璃管的器材。

5、记得课堂上学生顺利讨论后，把理想中的实验方案搬上了黑板，这时，我顺势 拿出自己的这套装置，讲解操作注意点后，学生欢天喜地的领取器材，做起了水受热膨胀的实验。在实验约 5分钟后，学生有了以下汇报交流：组 1 ：水在吸管里快速上升，最后，吸管不够长，水都跑到外面来 了。组 2 ：我在实验前，给原来水在吸管里的水位做了一个记号，放入 热水后，水位上升了，我量了下，大约上升7 厘米。组 3 ：老师，我们也先做了记号的，在加入热水后，我们发现水位 先是下降的，过了几秒后，水位开始上升，最后上升到比原先还高的位 置。（这时，我看见有小部分同学在点头，说明他们也有这个发现。）的确，课堂上基本上所有的同学最终

6、都亲历了探究水受热后体积膨胀的过程， 也亲眼观察到液体受热后体积膨胀的现象。但是，课后我反思了组3同学们的汇报 交流情景，觉得还是有地方需要斟酌。我在想：是不是实验操作不当？是不是装置 有问题？难道还是，水遇热膨胀前先有个体积缩小的过程？当然，作为教师，这个 假设肯定会被推翻。但这个问题肯定会困扰一部分发现这个现象的同学。于是课后，利用实验装置我亲自做了一次下水实验。现象很明显，水位先下降， 后上升。反思结果是该装置缺乏科学性。根据上网查阅，制作这套器材的塑料瓶材 料只能耐热至70C，适合装暖饮或冻饮，装高温液体或加热则易变形。而实验操 作中，为了让实验现象更明显，则是采用了高于70C的热水。

7、于是就出现了塑料 瓶先遇热瞬间的膨胀现象，于是瓶内水位会先出现下降，接着水位会上升的现象。一方面原因是，瓶内的水遇热开始了膨胀，另一个因素也是因为，塑料瓶被热水烫 之后，虽然瞬间出现了肉眼看不见的膨胀的情形。看来，这套自制装置不是非常典 型，不太适合学生刚开始进行液体热膨胀的研究。如果，能在课前就对这套装置进行“下水实验”，并仔细观察，就不会出现这类的尴尬和误导了。2.甄别实验材料的精确性 科学教师平时应时刻保持对新实验材料进行检验的习惯。因为有时，过于信任 新材料，也会出现意料不到的后果。如我在执教六年级上册的电和磁一课时，为节省学生组装电路的时间，特 意在网购一批鳄鱼夹导线。上课时，学生猜

8、测导线本身能使磁针发生偏转的假设。 为了将这种可能性排出，教师通常采用未通电的导线靠近小磁针，来观察现象。可 当使用这批淘宝上的导线时，令人意想不到的事情发生了。导线靠近磁针时，磁针 竟然发生了偏转。课后，我通过研究这批导线，发现这批导线时并没有用纯铜的材 料，而是一种合金材料，的确是能够被磁针吸引的。吃一堑，长一智，类似的错误 是应该早就被拒绝在课堂之外的。“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”。小学科学课堂上的材料是实验的基础， 材料质量的高低直接关系实验的成败。以上两例提醒我们，如果课前没有“下水实验”， 按照自己的生活经验去准备器材，很有可能会让实验失败。因此，在实验材料准备上， 我们不仅

9、要明确实验所需的材料，更要关注材料本身是否有效，还可以考虑有没有更 好的替代品等细节问题，让一次次的材料优选成为提高实验成功率的保障。二、充分预测问题，有备无患 通常在课堂实验前，教师要充分预测学生在实验过程中可能出现的影响实验结果的 不当操作或是实验材料带来的偏差，并能对实验操作作适当的调整，使学生按照正 常的操作方法开展实验，提高实验的成功率。而这种预测，只有在多次下水之后， 才会逐渐丰富，从而做到有备无患。1.预测影响实验数据的外界因素影响实验成功的因素有很多，有时是来自无法预料的外界影响。如在教学抵抗 弯曲一课时，需要探究不同宽度和厚度纸的承载力实验。在材料准备上，我头一天 下午就将准

10、备好的纸条放进了学生的实验盘中。可在第二天的实验中，纸片连最轻的 一个重物都无法承载。课后反思其原因，原来罪魁祸首是当夜一场连夜的倾盆大雨。 潮湿的空气使得纸片也严重受潮，当然不能在承载稍微偏重的物体。这次看似不起眼 的经历给自己深深的上了一课，那就是在准备器材时，要尽可能的预设到一切影响因 素，不可过于“放心”材料。2.预测影响实验数据的内在因素 如果说，有时外界的影响因素不会被我们第一时间发现，那影响实验的内在因 素则可以通过多次“下水实验”避免。如在白醋和小苏打的变化一课中，要说明白醋和小苏打变化后产生的剩余 物还是不是白醋时，学生提出继续将小苏打放入透明液体中去检测。假如继续出现 气泡

11、，则说明还是有醋的成分，假如没有出现上述现象，则可以说明是另一种物质。 听取学生的建议后，我随意拿起学生反应后的透明液体，加入了一勺小苏打演示验 证。接着，学生看见的现象是仍有大量的气泡逸出。这时，学生的第一反应就是， 透明液体仍是白醋。而事实上，这时的液体已经不完全是白醋了。出现了这种误导 后，我马上意识到该学生的操作没有按照一定的比例让白醋和小苏打完全反应。当 我意识到这种情形后，下课的铃声也已经响起。遗憾之余，只得告诉学生这个透明 液体已经不是原来的白醋了。并让学生课后再去验证。这是我的一次惨痛教训，而 由于事先的“下水实验”过少，没有将这么关键的操作考虑透彻，轻易作出了容易 让学生产生

12、错误概念的动作。由此可见，关注实验的每个细节，将预测工作做到位，是提高课堂效率的关键。 多做“下水实验”，将更多的问题提前暴露，以便对课堂实验的每个操作都做到心中 有数，才能确保顺利完成教学任务，帮助学生建构正确的科学知识体系。诚然，“下水实验”的实质就是一种精心备课，教师以学习者的角色，设身处 地的去实践，以探知学生实验这盆水之深浅。这种探知所获取的第一手资料，首先 有利于教师洞察学生的发展需要，从而制定出恰当的教学目标；其次，有利于教师 关注学生原有经验，设计便于学生进行建构学习的情境；再次，可以为实时、动态 的教学生成预留空间，成就精彩瞬间。因为以学生为主体的科学探究学习，并不是 以教师的主观预设为基础的，他们的情感思维常常会脱离教师预设的轨道。我们教师只有通过下水实验的途径，才能抓住教学焦点，堵住教学的“死穴”， 由从自身出发，从自身的教出发，变为从学生出发，从学生的学出发，将“教室” 变为“学室”，才能让学生探究得主动、探究得精彩、探究得有效。“下水实验”理 所当然的应该成为我们科学教师的一种职业习惯和需要。用“下水实验”来沉下我 们的心，用“下水实验”来精准我们的课堂，用“下水实验”来提高课堂效率 ,用 “下水实验”来保证我们科学课程“两个全面”的提升，开创属于我们科学创新课 堂的新高地！