小学科学实验的严谨性不容忽视

2018-05-14 02:19王晓英
学校教育研究 2018年19期
关键词:烧瓶冷水试管

王晓英

2017年版课标,重新定位了小学科学课程的性质。小学科学《课标》认为,早期的科学教育,对于学生科学素养的形成具有不可替代的作用。在小学的科学教育中,探究活动作为学生科学学习的核心,即是科学学习的方式,又是学习的目标。而进行探究活动最常用的办法就是实验,可见,实验教学在小学教育中有着举足轻重的作用。实验教学,不仅有助于科学知识的探究,更是培养学生严谨的生活学习态度。教学中的实验操作是否规范严谨,对于学生一生的成长,有着长远的影响。

我参加过多次县级的科学教研活动,亲眼目睹了多位老师的示范教学。为了抓实课堂教学,激发学生对科学的兴趣,每节课上都有实验过程的操作。

在此,我们先看两个案例。

案例一:

这是五年级的教学内容——《给冷水加热》,为研究水在变热过程中的体积变化,在教学中设计了一个演示实验。

执教的老师五十多岁,他先取一支试管,装上常冷水,未满,剪一小块气球皮把试管口蒙住,拉平,并用橡皮筋扎紧;然后把这支试管插在热水杯里,使试管内的水变热,让学生们观察试管口的变化(学生们看见了在热水中气球皮向外凸起);接着,他又把该试管取出,插入冷水杯里,使试管内的水变冷,让学生们观察试管口的变化(这时管口变化不太明显),老师把包在试管口的气球皮放开,并说:“热空气太多了。”然后重新套上试管口并扎紧,又再次放入冷水杯中,这时学生都看见气球皮明显的凹陷下去了。这位老师总结说:“现象如此明显,说明了水受热体积膨胀,受冷体积收缩了。”

这个实验,教材上说试管内装满水,但是这位老师的试管却并没有装满水,试管内有空气存在,会不会影响实验呢?另外,老师为什么要擅自取开气球皮呢?

案例二:

这也是五年级的教学内容——《液体的热胀冷缩》。目的是观察在不同的环境温度下,水的体积变化情况。为了激发学生的探究意识,让所有学生参与到实验中来,老师特意设计了一个学生实验环节。

上课的女老师年近40岁,她带领学生体验了这个实验过程。她课前为每个小组准备好了实验器材:一个装有红水的平底烧瓶(水未满),烧瓶口用橡皮塞塞住,有一细玻璃管穿过橡皮塞中央伸入烧瓶内液体之中;另备有两个大的烧杯,分别装着冷水和开水。

教学时,学生们在老师的指导下,把装有红水的烧瓶先后放入盛有开水和冷水两个大烧杯,观察细玻璃管内的液面高度的变化,并记录下来。细玻璃管内的液面在盛有开水的烧杯中上升得特别明显,有几个小组的液体甚至是溢出了玻璃管,然后将其放入盛有冷水烧杯中,发现玻璃管中的液面则有所下降。

这个实验,教材上是要求实验中观察所用红水应装满烧瓶,但是教师却让烧瓶上部留有一定的空隙。以至于实验中红水溢出了玻璃管,液面上升的最终高度到底在哪里呢?学生无法知晓。当学生将烧瓶放入冷水中,液面真的是下降了吗?下降了多少?都不清楚,这便不再具有对比性了。

一、课后思考

纵观两节课中教师组织的实验都存在着一些不足。

案例1中教师的操作有两个问题:第一,实验的目的是验证水的热胀冷缩。试管里应该装满水,但教师用于实驗的试管却有约20%空气,而空气的热胀冷缩现象比水的更加明显。实验观测到的结果究竟是“水的热胀冷缩”,还是“空气的热胀冷缩”导致的呢?这影响了实验的准确性。第二,违反操作规程。在实验过程中教师擅自取开气球皮,人为改变实验进程。这不利于培养学生正确的实验观和实验操作方法。

案例2中这位教师也存在相似的问题,教材上要求烧瓶内应装满红水,但教师却留有一部分空气,从而导致现象出现了异常,结果失真,因为有空气在烧瓶内,从而放大了水的热胀冷缩现象,以至于实验失败,后面学生再次将烧瓶放入冷水的实验就没有意义了。

这样不严谨的实验操作,必然会误导学生对知识的认知过程和形成错误的探究方法。教师在实验中操作的随意性、主观性,也会教会孩子不尊重事实,不尊重科学,随意而为,有时甚至有可能发生不可想象的意外伤害。如果人生之初形成的科学观念都是错误的,何谈科学素养的形成!何来科技人才的培养?

科学实验必须尊重客观事实,必须遵循科学实验的严谨性。我们所做的科学实验,都是经过验证,而且是多次重复的实验,前提条件应该是不变的,才能验证出这样的结果来。由于教师不严谨的实验操作,任意的改变过程中的条件,那么出现了类似的结果,也应该是失败的!也应该是被质疑的!

二、对策探寻

由于科学这门学科的建立时间不长,囊括了初中所学的物理、化学、生物、地理的内容,需要规范操作的实验也很多,对专业学科的老师要求也很高。

作为科学学科教师,无论是刚从学校毕业参加工作的,还是中途转岗教学的教师,都需要有一个不断学习和自我完善的过程。课前,都必须要熟悉《课标》,都要仔细研读教材课标的要求,对要涉及的实验进行预做,对实验中可能出现的问题才会了如指掌,教学时才能有所防范。课中,师生的实验操作必须规范、严谨,认真客观的对待实验进程,仔细分析实验现象,探究实验结论。课后,作为教师更要要及时反思和总结实验中出现的问题,以待下一次实验中有所改进。

科学技术代表了一个国家的势力是否雄厚!为响应时代的要求,要真正做到“科技兴国,科教兴邦”的目的,我们必须从娃娃抓起!从小培养他们的科学素养,和对科学的兴趣,我们要规范、严谨、认真地对待手中的这份启蒙教育!

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