下水实验如何创设高效课堂

　　教师通过课前做好“下水实验”，提前预知实验材料的选择是否合理可行、实验操作的细节以及学生在实验操作中可能出现的问题。“下水实验”具有保障科学课课堂教学得以优质高效开展的重要价值和现实意义。

　　关键词:科学课;下水实验;实验材料的选择

　　素质教育改革背景之下，课堂教学既要讲求质量又要有效率。如何才能在小学科学课堂上做到两者兼得呢?笔者认为基于科学课堂教学的特殊性，科学教师在备课时除了注重对教学对象的分析、课堂教学目标的设定、教学重难点的突破外，还应先行做好“下水实验”。《小学科学课程标准》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。”只有通过做“下水实验”才能充分预知上课时学生在实验操作中会出现的种种问题，才能保证课堂教学的优质高效。无论是教师的演示实验还是学生的分组实验，都应在课前做一做“下水实验”。教师做“下水实验”的实质就是一种实验操作的备课，就是从学生的角度去思考问题，体验探究活动，进行课堂实验的预演和操作。只有这样，教师才能预知实验材料的选择是否合适、容易操作，不会产生歧义;才能预测学生在探究过程中可能出现的问题和困惑，并提前做出有针对性的调整，并思考如何在实验前后给予学生有效的指导。

　　一、结合“下水实验”出现的问题选择

　　更为有效的实验材料科学课注重实验探究，要求学生在实践中亲历科学探究的过程，在做中学。教师要为学生提供有结构、具可操作性的实验材料。多数教师会在备课时参照教参列举的材料一一准备。但在实际教学中，这样准备材料往往会出现学生实验效果的偏差，影响了课堂的教学效率，甚至还会导致课堂教学无法进行下去的不良后果。如教科版五年级下册第1单元《沉和浮》第1课“物体在水中是沉还是浮”。教参上列举的实验材料有:小石块、泡沫、回形针、蜡烛、带盖的塑料小瓶、萝卜、橡皮、木块、砖块、水槽及小刀。要求学生利用这些材料探究物体在水中的沉浮规律。这节看似操作简单、现象明显的实验课，要是教师课前没有做过“下水实验”就匆忙在课堂教学中开展学生的分组实验，就有可能出现意想不到的情况，导致实验现象未如理想，进而影响实验结论的推导。问题就出在这个小小的红萝卜身上。有些组的红萝卜放在水里沉、有些组浮，各小组的实验现象总是不能统一。更让人困惑不解的是同一根红萝卜，切开数份分给不同的实验小组，依然是有的组浮、有的组沉。还有，前一天做实验的红萝卜，放在水里明明是沉的，剩余的留到今天另一个班上课时再用，红萝卜却又浮起来了。其实物体在水中的沉浮是由物体自身的密度和水的密度之间的差异决定的。红萝卜是一种生物体，即使从地里被摘了下来也依然在继续生长。在它的生长的不同阶段其密度不同，因此在水中的沉浮也因其密度的细微差异而表现出不同的状态。通常新鲜的红萝卜密度比水稍高，放在水中是沉的;放久了的红萝卜或已经脱水了的红萝卜却是浮的。再者，红萝卜头含水量小、结构较疏松，放在水里是浮的;同一根红萝卜靠中后端含水量大，结构紧密，放在水里就是沉的。教师要是在课前用红萝卜的不同部分做过沉浮实验，做到心中有数，为学生配备实验材料时就会注重红萝卜的新鲜度，切分红萝卜时要尽量选择每根红萝卜的同一个部位。配备的实验材料控制好了，实验现象就较为一致，教师教学起来比较得心应手，让课堂教学顺利高效进行，取得比较满意的教学效果。

　　二、“下水实验”让教师更好地把握实验材料的份量

　　科学研究讲求严谨性，实验材料所需的份量也不是随意而为的。否则，除了造成浪费外，更会造成实验现象的误差，甚至实验操作的失败，从而影响学生对实验结论的判断。通常，教参并没有详细列明实验材料的份量和配比。教师只有通过在课前做“下水实验”进行尝试，才能把握分配给各小组实验材料的份量，并对实验操作做适当的调整。在课堂实验前跟学生说明实验注意事项，才能提高实验的成功率，保证课堂教学的优质高效。如教科版四年级上册《溶解》单元第2课“水是怎样溶解物质的”，要求学生通过观察高锰酸钾颗粒在水中的溶解过程探究水是怎样溶解物质的。但到底给学生多少高锰酸钾呢?教师要是没有事前做过“下水实验”往往会分给每个实验小组过多高锰酸钾，既浪费材料又观察不到实验现象，要是重做实验又会浪费课堂教学时间。其实高锰酸钾极易溶解在水中。要是份量过多，整杯水立刻呈现出紫红色，实验效果是挺震撼的。但学生却无法观察到高锰酸钾在水中溶解的整个过程，失去了这个实验的意义。所以，为了保证实验的观察效果，每个实验小组只需要分配约1克，即几个颗粒的高锰酸钾即可。而且这个实验无需给学生配备搅拌棒，以免学生在放入高锰酸钾颗粒后就习惯性地进行搅拌。这样也无法观察到物质的溶解过程。

　　三、“下水实验”要求每学期每节课前都要做

　　有教师认为，教材没有改动，这个学期的教学内容与往年一样，去年做过了“下水实验”，这次就不用再做了。要是这样想的话，又会吃了实验材料不可预知的亏。如教科版六年级上册第2单元《形状与结构》第1课“抵抗弯曲”，要为每个小组提供不同厚度和宽度的纸桥各3条、铁垫圈若干。教师要是认为去年教学时已经把纸桥做好了，检查过纸桥没有损坏可以循环再用，无须再在课前做“下水实验”很可能又会出现意料之外的情况。意外通常出现在一倍厚和宽的纸桥身上。去年教学时使用的纸桥至少能承受一个垫圈的重量，在今年使用同一条纸桥做实验时却发现纸桥连一个垫圈也承受不了(见图1)。纸是一种具有延展性的物质。去年使用过的纸桥已经在实验中承受过不同的重物，自身的承重力已经有所改变。而且广州的天气多变，春季湿度大、夏季高温多雨，纸桥反复受潮吸潮，其承重力和延展性也在降低。所以，同一条纸桥在今年可能就不能承受在去年教学中能承受的重量了。要是教师没有在课前做“下水实验”，就无法觉察纸桥承重量的变化。如果依然按照去年的教学经验，使用去年的实验材料上这节课，实验结果跟教师预设的不一致，教师又要花时间去找原因、分辨道理，教学的效果和效率也会大打折扣。由此可见，关注实验的每个细节，将预测工作做到位，是提高科学课课堂教学效率的关键。教师多做“下水实验”，将更多的教学细节问题提前暴露，从容地做好课前准备，就能对课堂实验的每个操作、每个细节都做到心中有数。

　　四、结束语

　　总之，“下水实验”的实质就是课前的实验准备课。教师通过“下水实验”预知学生实验操作中可能会出现的各种细节问题，适当调整和选用最适合的实验材料，并预估学生完成实验需要的操作时间，从而制定恰当的教学目标，安排合理的教学内容，使课堂教学变得更为流畅、顺利。让我们在科学课中，用“下水实验”来沉下我们的心，用“下水实验”来精确我们的课堂，用“下水实验”来提高课堂教学效率吧!

　　参考文献:

　　[1]中华人民共和国教育部.义务教育科学课程标准[S].北京:北京师范大学出版社，2017.

　　[2]教育部基础教育课程教材专家工作委员会.义务教育小学科学课程标准解读[M].北京:高等教育出版社，2017:203.

　　作者：周婉仪

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