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今天的实验怎么啦?—— 一则实验的意外现象给我们的启示

添加日期:2014-09-20    点击率:2805    来源:谢勇波    录入人:海风

【案例】  

最近,听了一节《热胀冷缩》的研究课,执教者是一位年轻的科学老师,她在课前为每一个小组准备了一个装有红色液体(水加红墨水)的烧瓶,在瓶口塞上带有玻璃管的橡皮塞(玻璃管伸入瓶中的液体内)。上课过程中,各个小组在老师的指导下进行着液体具有热胀冷缩性质的实验。各组分别将烧瓶放入盛有热水的水槽中,发现玻璃管中的红色液柱慢慢地上升,将烧瓶拿出水槽红色液柱又慢慢地下降,意外是第三小组却发现玻璃管中红色液柱上升的速度非常快,且从玻璃管中冒了出来,迅速将烧瓶拿出水槽,却又下降得非常快。实验结束后,各小组照例进行了汇报,这个小组把这一现象作了如实汇报,可这位老师好像没有听见似的,还是按照她原来的教学思路讨论得出了“液体有热胀冷缩的性质”的结论。我仔细观察了这一组的孩子们,脸上还是一脸的迷惑,其中一个孩子觉得好奇私下里又重复做了一遍实验。课后我与这位老师作了探讨,下面是笔者与这位老师的对话。  

笔者:在实验中,有一个小组发现有特殊的现象,你注意到了没有?  

老师:没在意,(稍顿)噢,我想起来了,是第三组,不过没有放在心上,反正就是热胀冷缩的现象。  

笔者:既然同样是热胀冷缩,为什么产生的现象有差异呢?   

老师:这个……这个我还没有想过。  

笔者:你把这个小组的烧瓶拿过来我们再做一次实验好吗?  

老师:行!(这位老师把这个烧瓶拿到讲台上,在水槽中重新加入热水,把这个烧瓶慢慢放入水槽中,当烧瓶的大部分没入热水中时这位老师却拿住烧瓶不动了,观察玻璃管中液面的变化,液面没有快速上升,而是慢慢上升。  

老师:很正常吗!  

笔者:你把烧瓶再放下去一点试试看。  

老师:(操作,发现液面快速上升,液体溢出了玻璃管)哎,这是为什么呢?  

笔者:你想一想,问题出在哪里?  

老师:我在课前每个烧瓶都试过,都是很正常的,今天这个实验怎么啦?  

笔者:你把正常小组的烧瓶拿过来比一比,两个烧瓶有什么不一样?  

老师:(左看右看)没有什么不一样。  

笔者:你再仔细看看。  

老师:(又看了一会儿)只是正常小组的烧瓶内液体是满满的,而这个小组的烧瓶内的液体还差一点儿,离瓶口还有一小截的距离(注:实际上还有两个小组的烧瓶也没有装满,只是水槽内的热水够不到这一小截空气)。  

笔者:问题就在这儿,你不要小看这一小截空气,没有装满的烧瓶放入热水中,里面的一小截空气也有热胀冷缩的性质,而且空气的膨胀率比液体大得多,空气受热膨胀增加了液面的压力,使玻璃管中的液面快速上升。  

老师:噢!是这样的。  

【启示】  

1、教师要正确处理好预设与生成的关系。  

“预设”是我们教师在进入课堂教学之前,在心中所设定的教学思路、教学目标。“生成”是指在课堂教学过程中,在师生双方的互动过程中产生的效果。有时生成与预设相一致,生成始终朝着预设的方向前进,有时在课堂生成过程中偏离了预设轨道,出现意料之外的东西。像刚在这个案例,在学生的实验过程中出现了意料之外的实验现象。针对这种情况教师们一般采用两种教学策略,一是排除这种课堂的“杂音”继续沿着预设的方向前进。另一种是改变教学思路和策略,转而向生成的方向前行。那么当生成与预设不一致时究竟朝什么方向前行呢?这就要求教师必须理清生成与预设的关系。在科学课中,不确定的因素较多,经常出现生成与预设不一致的现象,怎么办?关键是教师要学会快速判断“意外现象” 对本节课堂教学的价值,即对“意外现象”进行价值判断。如果有利于本课教学的主题,则教师可以放弃预设,转而朝着生成的方向前行。例如本案例的“意外现象”明显对本课的“热胀冷缩”探究很有价值,让学生探究“这个烧瓶液面为什么上升快,下降也快。”可以通过两组实验的比较,既可得出液体有热胀冷缩的性质,又带出了空气也有热胀冷缩的性质,一石二鸟,一举两得。如果“意外现象”确是“杂音”在保护学生积极性的情况下,巧妙地回到预设的轨道上继续向前。如果该“杂音”对本课主题的价值不大,但有探究的价值,则采用冷处理的办法,把这个“杂音”记下来,设法让学生到课外去探究,到一定的时候再让学生汇报探究的结果,也可在教师的组织引领下师生一起进行探究,当然,有些意外现象,毕竟是意外,让你意想不到,捉摸不定,也让你无法探究,那只能老老实实地把其中的道理告知学生了。  

2、教师自身要学会探究,提高探究能力。  

案例中的这种现象除了与烧瓶中的空气有关外,还与水槽中热水的多少也有关系,如果水槽中热水的高度低于烧瓶中的液面,也不会产生这种现象。所以作为一名科学教师不仅要引导孩子们学会探究,提高探究的能力,同时自己本身也要学会探究,提高探究能力。不管在工作中,还是在生活中,凡遇到问题要多问几个为什么?自己要亲自去尝试尝试,去探究探究。尤其是要孩子们去做的,不妨自己先去动手做一做,例如:要学生养蚕,观察蚕的一生,不妨自己也养几条蚕,研究研究、观察观察。要孩子们做小实验,不妨自己也做做看。有的看似十分简单的实验、简单的操作,往往其中藏有奥秘、藏有意料之外的东西。千万不能想当然,只有自己亲自做了,才有说服力。案例中的这位教师在课前虽然也亲自做了,但没有考虑到水槽内热水的多少会影响实验,也没有考虑到烧瓶内空气也会作怪。随着科学技术的飞速发展,科学知识、科技产品不断更新,“纳米”“克隆”“轨道舱”“空间站”不断在我们的耳边萦绕,我们科学教师不是全知全会的也不可能全知全会,所以一是要关心现代科学技术的发展趋势,掌握一些现代科技的基本概念、基本知识,不断充实自己的科学知识水平。二是要学会用科学的思维方式解决问题。遇到问题要学会探究,要与学生探究中共同成长,共同享受探究的快乐、成功的快乐。三是要有探究的意识,案例中这位老师“没有思考过”说明了遇到新的东西,脑子里没有意识到“这是为什么”,结果把有价值的东西给抛弃了。  

3、教师要学会善于倾听。  

现在我们的教师有一种习惯性的思维,认为“我”讲的总是对的,因为“我”多年来都是这么讲的,书上也是这么说的,所以。在思想上不知不觉地有这么一种想法:“我”的发言是主要的,孩子们的发言是次要的;“我”说的是不会有错的,孩子们说的不一定是对的。在课堂教学过程中,不管孩子们怎么说,都朝“我”预先设定好的这条路上引,以至于往往把孩子们有价值的东西当作耳边风,案例中的“没在意”“没有放在心上”就是体现了这种倾向,学生的实验汇报也就成了一种涂有虚名的摆设,仅仅是为了体现自己的一个教学过程,而不是真正听取孩子们的实验汇报。其实在孩子们的发言中往往具有许多有价值的东西,因为孩子们的思维与我们成人的思维是不一样的,孩子们的眼里的实验与我们教师眼中的实验是不一样的,孩子们眼中实验更多的是探究,而我们教师眼中的实验往往带有验证的色彩。所以我们必须要学会倾听孩子们的发言,体会孩子们的思维,要学会把自己也放在未知的水准上,要站在学生的思维角度上去思维。这样才能真正地去上科学课,才能正确地把握课堂教学的方向。   

   

  (注:本文已在《上海教育参考》上发表。)  

   

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