小学科学实验的严谨性不容忽视

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！