分析问题案例 提升师生实验技能

车洪延 温庆芳

科学教学实验是科学教师进行教学活动的基本依据，也是学生探索科学的重要途径。教师经常指导学生进行科学实验，可有效提升学生的实验技能。然而，在实际的实验教学中，教师往往忽视实验材料的筛选，实验操作不规范，不开展预实验，导致各种“状况”发生：实验数据与理论数据不符，实验效果不理想，甚至实验失败。我们选取其中的一些案例进行分析，提出有效的对策，提高科学实验课的效率，提升师生的实验技能。

问题一：

忽视细节，导致实验数据不准确

案例：在教授小学科学四年级上册第二单元第六课《100毫升水能溶解多少克食盐》时，教师觉得溶解实验是一个相对简单的实验，探究“100毫升水溶解36克食盐”会比较顺利，于是进行简单的实验设计后，便让学生进行实验。

大半节课过去了，100毫升水溶解十几克食盐后便不再溶解，学生在未制得饱和溶液的情况下获得实验数据，而这数据与教材中的理论数据不符。

原因分析：溶解实验中水的温度对食盐在水中溶解的速度影响较大。教师准备的水温度较低，导致食盐在水中溶解的速度较慢，学生无法获取准确的实验数据。

改进策略：通过预实验，教师可确保水温在一定的时间内维持在45摄氏度左右。在实验课上，学生选择用温度约为45摄氏度的水进行溶解实验，可以保证实验效果，获取准确的实验数据——100毫升水溶解36克左右的食盐。同时可以让同学们探究为什么用45摄氏度的水，并用不同温度的水做对比实验。

问题二：

实验操作不规范，教师妄下结论

案例：在小苏打与白醋的变化实验课上，参与实验的学生在教师的指导下，按照教材上的方法直接将小苏打与白醋混合后生成的二氧化碳气体倒在蜡烛的火焰上，且反复操作了几次，火焰都没有熄灭，只有变小后恢复正常。

对于这种失误，教师没有充分重视，将失误原因归结为实验材料数量太少，产生的二氧化碳不足以熄灭蜡烛。这样的解释不具有说服力，学生在实验中的体验感较差。

原因分析：教师的实验经验不足，指导学生完全按照教材上的方法进行实验，导致学生操作不规范。实验失败后，教师没有认真分析失败的原因，没有进行深入探究，妄下结论。

改进策略：实验失败的原因是倾倒二氧化碳气体的方法不对。将瓶口对着蜡烛火焰的上部倾倒气体，气体接触面较大，真正接触火焰的很少，所以火焰没有熄灭，只是变小了。正确的方法是把盖有毛玻璃片的玻璃杯倾斜，杯口下端靠近火焰下端，然后移开毛玻璃片，这样，足够的二氧化碳气体会迅速包围火焰使其熄灭。

问题三：

实验选材不严谨，结果大相径庭

案例：在进行“磁铁指示南北方向”实验时，学生将磁铁水平悬挂在铁支架上，让磁铁自由旋转，观察磁铁停下来后指示的方向。奇怪的是，学生们观察到磁铁不是吸附于铁支架就是没有指示南北方向，与教材中的实验结果不符。

原因分析：铁支架为铁质的，磁铁离铁支架太近而被吸引，导致磁铁失去特性，不能指示南北方向。

改进策略：将铁支架更换为木质支架，学生可顺利完成实验。

如果教师在课前细心观察，合理选择实验器材，就能避免这种意外发生。

问题四：

知识储备不足，无法应对“意外”

案例：在实验课上，为了辨别食物中是否有淀粉，教师直接将碘酒滴到淀粉上，竟然出现了两种不同的实验现象：淀粉遇碘酒没有变成蓝色，而是变成了红棕色;淀粉遇碘酒变成了黑色。

原因分析：淀粉分为直链淀粉和支链淀粉两类。直链淀粉与碘酒接触呈蓝色，而支链淀粉与碘酒接触呈红棕色。教师将碘酒滴在淀粉上，淀粉变成红棕色，这说明这种淀粉是支链淀粉。

淀粉遇碘酒变成黑色，是教师把淀粉放在培养皿中，再将碘酒直接滴在淀粉上，碘酒与淀粉的混合物堆积在一起呈现的视觉效果。

改进策略：面对突发情况，教师不知如何解释，可见实验中出现的新问题超出了教师的知识范畴。 教师应该及时查找资料或者向有经验的教师请教，了解“意外”发生的原因，然后主动“充电”，充实自己，扩大知识面。

在做“淀粉遇碘酒变蓝”实验时，教师得先将碘酒稀释，再把直链淀粉做成淀粉糊，然后把碘酒滴到淀粉糊上。这样，教师和学生都能清楚地看到淀粉糊变成蓝色。

对于科学小实验，教师同样需要树立大问题观。首先，教师要在课前做好预实验，了解实验材料的属性，并挑选合适的实验器材;其次，必须认真研究教材，多花时间思考和设计实验，不能一味地照搬教材，如此，才能避免“意外”的现象出现，保证实验的严谨性和准确性，提高实验效率。同时也引导学生对“意外”现象进行分析，增强学生的探究兴趣，有效提升师生的实验技能。

（栏目编辑：方郁芝、阳丹彥）