摘 要:本文首先明確地提出了新課程下,對(duì)《科學(xué)》實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生出現(xiàn)錯(cuò)誤的正確認(rèn)識(shí),接著講述了面對(duì)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自己“創(chuàng)造”出來的寶貴的教學(xué)資源,我們站在新的視角對(duì)其價(jià)值進(jìn)行重新定位,讓學(xué)生在糾錯(cuò)、改錯(cuò)中感悟?qū)嶒?yàn)道理,領(lǐng)悟?qū)嶒?yàn)方法,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)引向深入,推至高潮。
關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn);錯(cuò)誤;資源
很多教育學(xué)家指出:教材里的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)是實(shí)現(xiàn)科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程目標(biāo),是實(shí)施實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要資源,但不是唯一的資源,而更多的教學(xué)資源則是在實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤,就是一種教學(xué)資源,它是直接反映學(xué)生科學(xué)探究情況的生成性教學(xué)資源。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)上不要怕暴露所謂的“錯(cuò)誤”,應(yīng)時(shí)時(shí)刻刻以學(xué)生為本,因勢(shì)利導(dǎo),充分利用學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題和暴露的錯(cuò)誤來深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,或讓學(xué)生在糾錯(cuò)、改錯(cuò)中,或引發(fā)新的實(shí)驗(yàn)探究,或發(fā)展新思維、激發(fā)創(chuàng)新,把實(shí)驗(yàn)教學(xué)引向深入,推至高潮。
一、 以錯(cuò)糾錯(cuò),體驗(yàn)成功,感悟科學(xué)道理
浙教版《科學(xué)》七年級(jí)下冊(cè)“水的內(nèi)部壓強(qiáng)的特點(diǎn)”中,用壓強(qiáng)計(jì)來探索液體內(nèi)部壓強(qiáng)在同一深度向各個(gè)方向相同時(shí),“錯(cuò)誤”出現(xiàn)了,不管我們?cè)趺葱⌒募?xì)致地操作,金屬盒在固定的一個(gè)深度朝上、朝下、朝側(cè)面三個(gè)方向U形管內(nèi)的液面產(chǎn)生了高度差但高度差大小出現(xiàn)了明顯的不相等,而課本最后得出的結(jié)論是相等的。
有同學(xué)想到說是不是那橡皮管漏氣了,很多同學(xué)也認(rèn)為是漏氣,但有少數(shù)學(xué)生說是不可能,我只好讓他們進(jìn)一步對(duì)漏氣進(jìn)行交流,最后大部分都同意不是漏氣造成的(只有極少部分還懷疑),道理很簡(jiǎn)單,要是漏氣的話,U形管內(nèi)的液面上壓強(qiáng)都是大氣壓,不會(huì)形成液面高度差,為了對(duì)極少部分的同學(xué)負(fù)責(zé),我親自搓破橡皮管造成漏氣演示給他們看,結(jié)果,不管怎么樣U形管兩側(cè)都沒有形成明顯的液面高度差。
突然有個(gè)同學(xué)大聲說是老師拿過來的儀器不行,引來全班的同學(xué)哄笑,而我恰恰表揚(yáng)了他,對(duì)啊,要是書本結(jié)論是正確的話,無非就是儀器本身及操作上不可避免缺陷造成的,儀器不行是極有可能的,當(dāng)我們實(shí)驗(yàn)再無法進(jìn)行下去時(shí),可以考慮這個(gè)原因,但現(xiàn)在的器材保證能正常使用,我們是否應(yīng)該從操作上考慮呢。并提示要測(cè)同一深度的不同方向時(shí),金屬盒必須要轉(zhuǎn)動(dòng),還特別強(qiáng)調(diào)“轉(zhuǎn)動(dòng)”,那么在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中會(huì)出現(xiàn)什么問題呢?我特意把金屬盒放在空氣去中慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)同時(shí)叫同學(xué)仔細(xì)觀察U形管液面情況,發(fā)現(xiàn)只要金屬盒一轉(zhuǎn)動(dòng),U形管內(nèi)兩側(cè)的液面高度差就會(huì)出現(xiàn),到了這個(gè)時(shí)候很多同學(xué)才知道,是連接U形管和金屬盒的橡皮管由于在轉(zhuǎn)動(dòng)過程中出現(xiàn)了扭曲,這樣造成內(nèi)部氣體體積減小而增大了額外的壓強(qiáng)。
找到原因后,討論如何改進(jìn)實(shí)驗(yàn)操作,很多同學(xué)就說那是不可避免的,就只能這樣,突然有個(gè)男同學(xué)興奮地站起來說,我來試試,全班同學(xué)都很詫異地看著他,原來在沒有放入水中之前他先把金屬盒朝上方向調(diào)好,使U形管兩側(cè)液面向平,然后放進(jìn)一深度后再讀出U形管的液面高度差,然后拿出來再在同一深度不同方向用同樣方法測(cè)出U形管兩側(cè)的高度差,最后比較高度差是否一樣,結(jié)果在全班同學(xué)的掌聲中完美的得出了想要的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。
雖然這節(jié)課沒學(xué)習(xí)后面其他液體的壓強(qiáng)和液體壓強(qiáng)的應(yīng)用(時(shí)間不夠),但收獲巨大,當(dāng)初要是認(rèn)為我們已經(jīng)按實(shí)驗(yàn)操作的要求去做了,最后得出來的所謂“錯(cuò)誤”結(jié)論也能馬馬虎虎的說得過去,漠視了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,就沒有同學(xué)們后來在找錯(cuò)、議錯(cuò)、更錯(cuò)中當(dāng)表現(xiàn)出來實(shí)事求是的科學(xué)實(shí)驗(yàn)態(tài)度,體驗(yàn)不到成功的成就感,讓他們?cè)诳茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中感悟科學(xué)道理就更無從可談了。
二、 評(píng)錯(cuò)賞錯(cuò),發(fā)散思維,激發(fā)創(chuàng)新活力
在浙教版科學(xué)八年級(jí)下冊(cè)探究《空氣的成分》教學(xué)中,課本中有一個(gè)實(shí)驗(yàn)活動(dòng):
1. 按下圖所示裝置,先在集氣瓶里加少量水,再把剩余的容積用記號(hào),劃成五等份;
2. 點(diǎn)燃燃燒匙內(nèi)的紅燐,立即塞緊瓶塞,觀察現(xiàn)象;
3. 火焰熄滅后,振蕩集氣瓶,打開導(dǎo)管上的夾子,觀察現(xiàn)象;
4. 實(shí)驗(yàn)說明。
介紹完此實(shí)驗(yàn)的原理和過程后,在做這演示實(shí)驗(yàn)時(shí),為了讓學(xué)生有動(dòng)手的機(jī)會(huì),就讓一個(gè)學(xué)生上講臺(tái)來做,由于學(xué)生的一些操作錯(cuò)誤,結(jié)果并不是想象的那樣約有五分之一的體積的水流進(jìn)集氣瓶,而是只有十分之一都不到。這時(shí)我并沒有馬上重新去做,而是借此“錯(cuò)誤”展開評(píng)論,讓同學(xué)們?nèi)フ页隹赡艿腻e(cuò)誤并更改錯(cuò)誤。
經(jīng)過全班同學(xué)的各抒己見,認(rèn)為可能是以下幾點(diǎn)錯(cuò)誤造成的:
1. 可能是紅燐的量太少,只消耗了集氣瓶里空氣中的部分氧氣,紅燐需要過量,這樣才能使瓶?jī)?nèi)的氧氣盡量地完全消耗;
2. 可能是在燃燒的紅燐放入集氣瓶時(shí)不夠迅速,造成集氣瓶?jī)?nèi)的氣體由于受熱膨脹而溢出,應(yīng)迅速塞緊瓶塞,盡量減少因氣體受熱膨脹而溢出;
3. 可能是沒有冷卻就打開了導(dǎo)管上的夾子,造成先溢出了部分氣體,應(yīng)在紅燐熄滅后并等集氣瓶冷卻后,打開夾子;
4. 可能是裝置漏氣,應(yīng)在燃燒前先檢查裝置的氣密性;
5. 可能是左邊的導(dǎo)管離水面太高,從而形成的水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)抵消了一部分大氣壓,造成燒杯中的水難以被壓入集氣瓶,應(yīng)減少此高度;
6. 可能是集氣瓶?jī)?nèi)容積太小,壓強(qiáng)減少不明顯,應(yīng)換大一點(diǎn)的,同時(shí)認(rèn)為原來的瓶里的水作用不大,也應(yīng)不用,因?yàn)楹髞砦M(jìn)的水也能溶解五氧化磷;
……
這時(shí)同學(xué)的思維活躍起來了,期待著改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)?zāi)軋A滿成功,我們又做了一次,結(jié)果只不過比第一次稍好,但也不理想,離預(yù)計(jì)的還是太遠(yuǎn),到底哪里出錯(cuò)了?
同學(xué)們?cè)俅蜗萑肓松钏?,這時(shí)有個(gè)同學(xué)說放入燃燒后的紅燐肯定不行,是否有辦法讓紅燐不需要拿出來點(diǎn)燃在密封的集氣瓶?jī)?nèi)點(diǎn)燃,同學(xué)們的思維又馬上被這吸引了,學(xué)生創(chuàng)新的能力這時(shí)被顯示出來:
有同學(xué)提議:“可用凸透鏡對(duì)太陽光匯聚的原理點(diǎn)燃集氣瓶?jī)?nèi)的紅燐?!?/p>
有同學(xué)提議:“可用電熱絲通電發(fā)熱的原理點(diǎn)燃集氣瓶?jī)?nèi)的紅磷。”
也有同學(xué)提議:“無需燃燒就能與空氣中的氧氣反應(yīng)并不生成其他氣體物品來替代紅燐。”
……
雖然這實(shí)驗(yàn)在課堂中當(dāng)時(shí)沒法用同學(xué)的創(chuàng)新方法解決,方法也不一定正確,但我們欣賞他們的觀點(diǎn)和方法,如果一味地忽略他們的想法,就會(huì)大大傷害他們主動(dòng)探究科學(xué)知識(shí)的積極性,而這節(jié)課他們所表現(xiàn)出來的腦動(dòng)大開的想法,說明他們有著無限的創(chuàng)新意識(shí)。
三、 將錯(cuò)就錯(cuò),牽線搭橋,引發(fā)新的探究
浙教版《科學(xué)》七年級(jí)下冊(cè)探究“力的作用是相互的”實(shí)驗(yàn)中,課本是用兩個(gè)氣球相互擠壓而發(fā)生形變來定性探究,本人在興趣小組輔導(dǎo)時(shí)使用了彈簧秤做如下的定量探究:
讓同座位的兩個(gè)同學(xué)各自用測(cè)力計(jì)在水平方向上互拉,并將觀察的結(jié)果記錄下來實(shí)驗(yàn)完。
我問:“誰的拉力大?”
大多同學(xué)回答:“一樣大。”
也有少數(shù)同學(xué)不一樣大的,經(jīng)過校正對(duì)零或操作調(diào)整都能得出正確結(jié)論,但有一個(gè)同學(xué)舉手說:“為什么我使用的彈簧秤讀數(shù)始終比他的讀數(shù)大?”
同桌的同學(xué)也附言:“我們使用彈簧秤的方法是正確的,可能是其中一個(gè)彈簧秤有問題?!?/p>
通過仔細(xì)檢查,原來其中一個(gè)彈簧秤固定軸的金屬片位置有問題,可能是螺絲松動(dòng)脫離被某個(gè)同學(xué)重新固定后沒進(jìn)行校正就使用,固定的位置比較靠里面,造成實(shí)際伸長(zhǎng)的部分變短,發(fā)現(xiàn)問題后有個(gè)同學(xué)就提出疑問:
“老師你說過彈簧秤的工作原理就是彈簧的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與所受到的拉力成正比,按這么說來,是否彈簧的長(zhǎng)度變了,伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與所受的拉力大小不再成比例了呢?”
我說:“這個(gè)問題提的好,我們可以設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來探究?!?/p>
在同學(xué)們的建議下,最后用同一根橡皮筋剪成不同的長(zhǎng)度來代替彈簧進(jìn)行實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)表格如下:
同學(xué)們通過進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)探究發(fā)現(xiàn):同一根橡皮筋在有效彈性范圍內(nèi),橡皮筋的伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與所受到的拉力成正比;而不同長(zhǎng)度的橡皮筋其伸長(zhǎng)長(zhǎng)度與所受到的拉力成正比中的比值大小發(fā)生了改變。
錯(cuò)誤是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的寶貴資源,我們?cè)趯?shí)驗(yàn)教學(xué)中要善于把握機(jī)會(huì),不放過他們?cè)趯?shí)踐中出現(xiàn)有價(jià)值的問題或錯(cuò)誤,正確創(chuàng)造性地對(duì)待他們的錯(cuò)誤資源,相機(jī)誘導(dǎo),喚起學(xué)生對(duì)完美目標(biāo)的向往,從錯(cuò)誤中獲得更多更完美的知識(shí),有利于培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)探究科學(xué)知識(shí)的積極性。
上面三個(gè)課堂實(shí)驗(yàn)案例只是我們初中《科學(xué)》眾多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中經(jīng)常遇到的情景之一,要知道在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中發(fā)生任何的所謂“錯(cuò)誤”,其背后肯定都一定有科學(xué)依據(jù)的,如果我們不進(jìn)一步去指引學(xué)生解決“為什么會(huì)這樣?”而不了了之的話,學(xué)生就會(huì)覺得我們?cè)谀暱茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)性,就會(huì)傷害學(xué)生主動(dòng)探究科學(xué)奧秘的興趣。因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中我要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度,客觀地認(rèn)識(shí)自己的實(shí)驗(yàn)成果,不弄虛作假,這才是科學(xué)實(shí)驗(yàn)必備的科學(xué)素質(zhì)。
總之,沒有那一千多次的實(shí)驗(yàn)失敗就不會(huì)有愛迪生最后發(fā)明電燈泡的輝煌,科學(xué)實(shí)驗(yàn)是從問題開始的,甚至是從錯(cuò)誤開始的。實(shí)驗(yàn)就是在不斷出現(xiàn)錯(cuò)誤、不斷糾正錯(cuò)誤中前進(jìn)的,克服了錯(cuò)誤,才會(huì)獲得勝利和成功。因此,在探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師要善待學(xué)生的錯(cuò)誤,更要敏銳地發(fā)現(xiàn)學(xué)生錯(cuò)誤背后的原因,挖掘?qū)W生錯(cuò)誤中的價(jià)值。引導(dǎo)學(xué)生在反思中發(fā)現(xiàn)自己學(xué)習(xí)中的不足,幫助學(xué)生分析錯(cuò)誤原因,找出正確的實(shí)驗(yàn)方法,從錯(cuò)誤中獲得更多更完美的知識(shí)。我想俗話所說的:“失敗是成功之母”就是這個(gè)意思吧。
參考文獻(xiàn):
[1]走進(jìn)課堂—初中物理新課程案例與評(píng)析[M].高等教育出版社,2007,1.
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作者簡(jiǎn)介:
金小玲,浙江省臨海市,浙江省臨海市杜橋鎮(zhèn)中學(xué)。