利用“变色硅胶”微视频解决科学实验难题

高冉

摘 要：苏教版小学科学教材中有“空气占据空间”这一实验，其内容是用塞有纸团杯子倒扣水中，观察纸团有没有湿，来证明空气占据空间。笔者在教学过程中，发现此实验学生操作容易失败，逻辑推理过程更是不易理解。然而，运用新材料变色硅胶，可以很好地化解这一难点。硅胶遇水，由蓝色变为红色。学生通过肉眼便可观察到水是否已进入瓶内，以此证明空气是否占据空间。这种方法简单易行，有助于促进学生思维的真正发生，提高学生的科学素养。

关键词：空气占据空间;硅胶

中图分类号：G623.6文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2020）05-069-1

随着信息技术的飞速发展，科学课堂的教学手段也在不断进步，这是现代教育教学发展的必然趋势，正符合创新教育教学的要求。本文谈谈如何利用信息技术来解决科学课堂教学的难点。

一、“空气占据空间”实验的现状

对学生而言，空气无处不在，是再熟悉不过了;可正是因为太熟悉了，导致学生对空气的认识处于模糊状态，空气成了最熟悉的陌生人。为了帮助学生建构“空气占有一定空间”的相关认知，教材中设计了相关实验来帮助学生理解这一概念。

苏教版小学科学教材中在验证“空气占据空间”这一性质时，用到的实验材料是：纸团、水槽、透明水杯、自来水。纸团的作用是帮助学生观察水有没有进入水杯，纸团没有湿，就是水没有进入杯子;纸团湿了，就是水进入杯子了。而学生观察纸团有没有湿需要用手去摸纸团，不能通过眼睛直接观察。

学生在操作过程中，稍有不慎，实验就会失败。如纸团没塞紧，容易掉进水中，导致实验失败;在轻轻提起水杯时，一不留神，水会进入杯中沾湿纸团，导致学生产生疑惑;当学生第二次倾斜杯子，让空气排出，水进入杯子这个过程中空气和水是从同一个口进出，也不利于学生思维的发生。

二、解决策略：变色硅胶遇上微视频

小学科学课程的学习方式是多种多样的，探究式学习是新课标所倡导的。基于小学生的年龄特征与认知规律，学生的探究式学习离不开教师的指导，40分钟如果合理使用，就可以留出更多时间给学生进行自主探究，这就要求教师的实验指导更高效、实验要求更明确。微视频的应用，恰恰解决了课堂中的这一难题：教师讲解过多，学生不耐烦，步骤、要求复杂，学生记不住。微视频内容丰富、图文并茂、动画精佳，涵盖了实验过程中大部分步骤要求，学生边看边听，清晰易懂。笔者将教材中的实验操作方法通过微视频的方式呈现给学生，同时也提问学生“蓝色的硅胶会发生变化吗？”学生带着问题进入自主探究环节，有目的、有计划更有思考，真正促进了学生的思维发展。

三、实验设计与教学实施分析

在新课导入部分，我采用了多媒体微视频技术介绍硅胶性质：让学生知道，硅胶遇到水，会由蓝色变为红色。微视频独具特色，教师将教学内容制作成小视频，使学生更容易理解。

然后顺势而问，按照微视频中的方法，放入水中，硅胶会变色吗？学生根据自己的生活经验和前面视频中所了解的硅胶性质开始思考。学生的学习热情被点燃，科学思维真正发生。

学生在自己的记录单上作出有依据的假设，由此，学生也会反问自己：我的想法对吗？教师顺水推舟，引导学生通过实验验证自己的想法，但要给予学生温馨提示：竖直压入水底，观察硅胶颜色，缓慢打开瓶盖，观察实验现象。

拧开瓶盖，学生亲眼看见气泡排出，水进入瓶内，硅胶变红，将空气占据空间这一科学本质镶嵌在硅胶变色这一有趣的变化中，创设了愉快的教学氛围，增强了课程的意义性和趣味性。

学生清晰地看到空气慢慢从上方瓶盖处排出，水逐渐从底部进入瓶内的过程，这个实验变化过程更符合学生的思维发展的过程，空气在水中会往上跑，所以气泡从瓶口处跑出来，水从瓶子的另一个出口进入，学生的逻辑思维更加顺畅了。更加轻松的突破了本节课的教学难点：空气占据空间这一性质的验证。

四、教学效果与反思评价

1.化无形为有形，增强教学效果。

小学科学教学需要以“可观察”的实验为主，促进其认知发展，使学生身临其境、感同身受，深度构建相关认知。实验过程中，学生可将无色无味、看不见、摸不着的空气变为眼睛能看到的气泡;可将空气排出，水进入瓶中的过程清晰化;可看到气泡排出，硅胶由蓝色变为红色。教师可简化实验过程，留更多的時间给学生真探究、真思考、真推理，促进每一位学生的科学思维在科学探究中真发生。

2.看现象求本质，激发科学思维。

第一步：瓶中的硅胶蓝色，本质是：没有遇到水;第二步：打开瓶盖，气泡（空气）排出，硅胶逐渐变为红色，本质是：空气排出，水进入瓶内，硅胶遇到水，变为红色。前后两次硅胶颜色对比，学生知道后来水进入了瓶内，让水是如何进入的呢？气泡从上方冒出，水从下方进入，慢慢上升，此过程也就是学生分析、推理的过程。学生运用感官或工具、观察并描述实验现象，收集证据;运用各种分析、推理等方法得出结论。通过这一过程，学生的科学思维才能逐步形成。

3.神奇变色显童趣，培养创新意识。

实验过程中，醒目的颜色变化更能吸引学生的注意力，激发好奇心与求知欲，这种好奇心与求知欲是推动小学生科学学习的内在动力，对其终生发展具有重要作用。从学生身边选择实验材料，可以让科学学习更贴近生活，而且硅胶可反复使用，容易购买，这符合绿色环保的要求，同时还培养学生的环境保护意识。

4.操作变易合童智，锻炼实践能力。

此实验的操作简单，现象明显，实验成功率高，符合中年段学生的心智发展规律。学生易体验成功的喜悦，增强其自信心;更重要的是锻炼学生的动手实践能力，根据课程标准的要求，中年段的学生在教师的引导下，能运用感官和选择恰当的工具、仪器，观察并描述对象的外部特征及现象。

硅胶在生活中用途广泛，种类繁多。广大教育工作者可以尝试一下硅胶在小学科学课中的应用。例如：空气占据空间、空气中有什么、铁钉生锈对比实验等。

“变色硅胶”微视频的运用不仅有效地锻炼了学生观察能力、思维能力、分析能力和动手操作能力;而且也培养了学生的创新精神和环保意识。

（作者单位：南京市白下高新小学，江苏 南京210000）