◇沙志明（江蘇：淮安市清江浦區(qū)教師發(fā)展中心）

2022 年4 月出版的《義務(wù)教育科學(xué)課程標準》指出：“義務(wù)教育科學(xué)課程是一門體現(xiàn)科學(xué)本質(zhì)的綜合性基礎(chǔ)課程，具有實踐性?！?020 年9月，習(xí)近平總書記在科學(xué)家座談會上強調(diào)，“對科學(xué)興趣的引導(dǎo)和培養(yǎng)要從娃娃抓起”。對于我們科學(xué)教育工作者來說，要讓學(xué)生從小就萌發(fā)對日常生活中發(fā)生的各種自然現(xiàn)象的好奇心和探究欲望，從觀察自然現(xiàn)象轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃犹骄靠茖W(xué)。因此，小學(xué)階段的科學(xué)教育必須以實驗探究為基礎(chǔ)。教師在課堂教學(xué)中精當(dāng)?shù)难菔緦嶒灒軇?chuàng)設(shè)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的探究情境，化抽象為具體，化枯燥為生動，把要研究的科學(xué)現(xiàn)象清晰而真實地展示在學(xué)生面前，從而達到事半功倍的教學(xué)效果。

怎樣才能凸顯演示實驗最優(yōu)的教學(xué)效果？筆者根據(jù)平時工作中與一線教師一起觀課、議課、磨課中遇到的幾個具體實例，談?wù)勑W(xué)科學(xué)演示實驗中需注意的幾個問題。

一、要有明確的實驗?zāi)康?，忌無的放矢

教師課堂上所做的演示實驗，現(xiàn)象明顯、直觀，具有新奇性，容易引發(fā)學(xué)生對科學(xué)現(xiàn)象的探究興趣。在觀察演示實驗的過程中，學(xué)生的思維始終處于活躍狀態(tài)。例如，在進行“聲音是怎樣產(chǎn)生的”這一部分內(nèi)容教學(xué)時，從演示實驗的目的來看，能選擇的實驗很多，除了教材提供的實驗外，還可直接用手拍打課桌發(fā)出聲音、利用音響設(shè)備播放音樂讓揚聲器紙盆振動發(fā)出聲音。更為簡單的做法，是讓學(xué)生講話時把手放在喉嚨處感受聲帶的振動。以上實驗的最終目的是讓學(xué)生初步認識“所有發(fā)聲的物體都在振動”這一客觀規(guī)律。在此基礎(chǔ)上可以進一步用一張A4紙進行演示：用手指彈擊紙張、兩手搓揉或抖動等方法，讓紙發(fā)出聲音。我們也可以將紙折成紙炮后快速在空氣中運動，紙炮炸開，從而引起空氣劇烈振動發(fā)出聲音等，進而將聲源由固體擴展到氣體。最后還可以演示下列奇妙的實驗，用食指蘸點水，在盛水的高腳杯口處摩擦。此實驗?zāi)馨l(fā)出學(xué)生意想不到的奇妙而動聽的聲音，具體原理可以不過多解釋，目的是進一步調(diào)動學(xué)生探究的欲望和學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

實驗切忌毫無目的，無的放矢，嘩眾取寵。所有的演示實驗，都是為課堂教學(xué)提供輔助，是為了讓學(xué)生通過實驗發(fā)現(xiàn)科學(xué)規(guī)律，領(lǐng)會科學(xué)觀念，從而掌握科學(xué)知識。如果教師為實驗而做實驗，只會使課堂教學(xué)形式上熱鬧，實質(zhì)上學(xué)生根本不明白為何做實驗，更弄不清教師想通過實驗得出什么科學(xué)規(guī)律，只能是被動地成為“吃瓜群眾”。實驗結(jié)束后，學(xué)生也不會去思考，更談不上科學(xué)思維與探究能力的發(fā)展了。

二、要有充分的實驗準備，忌隨心所欲

實驗操作的先后步驟要科學(xué)，動作要領(lǐng)要規(guī)范。這不僅關(guān)系到演示實驗的效果，也對學(xué)生以后自己動手實驗起到示范作用。因此科學(xué)教師在進課堂之前，一定要先做下水實驗，從而預(yù)測在課堂當(dāng)眾演示過程中可能會出現(xiàn)的問題，并針對這些問題準備對應(yīng)的應(yīng)急預(yù)案，確保演示實驗的成功。

例如，在演示“空氣有重量嗎？”這個實驗中，我們在木棒的一端用線系上一個沒充氣的氣球，另一端用線系上一支筆帽，再提起在木棒中間的細線，通過調(diào)節(jié)氣球或筆帽懸掛點在木棒上的位置，使木棒達到平衡狀態(tài)。然后小心取下氣球并打足氣，再將氣球掛在原來的位置，會發(fā)現(xiàn)氣球一側(cè)會下沉，從而說明空氣有重量。教師在做演示這個實驗之前，必須做好充分準備，選擇大小合適的氣球和筆帽。氣球沒有充氣時要確定細繩懸掛點的位置，切不可在課堂上一會兒向左調(diào)節(jié)，一會兒向右調(diào)節(jié)。這樣學(xué)生會感覺教師實驗前沒有認真準備，缺乏規(guī)范性。另外，在本實驗中，將充滿氣的氣球懸掛到木棒上原來的位置時，很可能木棒仍然保持原來的平衡狀態(tài)。此時教師切不可含糊其詞，敷衍了事，這樣會造成學(xué)生的疑惑。這里有必要讓學(xué)生知道，由于氣球在空氣中受到浮力的作用，使得實驗現(xiàn)象不明顯。此時教師還要引導(dǎo)學(xué)生提出實驗改進的措施，將氣球換成皮球，先用天平稱一稱皮球的重量，再稱一稱充足氣的同一個皮球的重量，比較兩次稱量的結(jié)果，即可得出結(jié)論。通過這樣改進，一方面有力地說明了空氣有重量，另一方面也彌補了第一個實驗現(xiàn)象不太明顯的缺點。

教師對每一個演示實驗都應(yīng)該持科學(xué)嚴謹?shù)膽B(tài)度，切忌隨心所欲。只有規(guī)范實驗操作步驟、端正實驗態(tài)度，才可能得出科學(xué)的實驗結(jié)論。

三、要有明顯的實驗現(xiàn)象，忌模糊不清

演示實驗是教師在課堂上向全體學(xué)生呈現(xiàn)的一種教學(xué)活動，因此，演示實驗的直觀性是最起碼的要求。教師在設(shè)計演示實驗時要注意下列具體事項。

首先，實驗現(xiàn)象要明顯、直觀。為此，在選擇實驗器材或儀器時，要盡可能地用幾何尺寸大一點的，需重點觀察的部位，視覺上的線條要清晰、明朗，盡可能讓坐在教室最后面的學(xué)生也看得清。必要時，還可以借助其他設(shè)備對實驗現(xiàn)象進行局部放大以進一步提高直觀性，增強實驗效果。其次，實驗器材放置的位置與實驗背景的色調(diào)反差要大一些，可以用染色、煙霧、背景反襯等方法來增強觀察的效果。除此之外，我們還可以這樣改進：讓激光筆發(fā)出的光穿過滴有少量牛奶的水或讓光穿過煙霧，利用光的散射來直觀地顯示光的傳播路線。這樣改進后，幾乎所有的學(xué)生都能很清晰地觀察到光在空氣或在水中的直線傳播現(xiàn)象。

再如，在演示磁極間相互作用規(guī)律的實驗時，我們可以將一個條形磁鐵放在兩支圓柱形的鉛筆上（或者放在小車上），用另一個條形磁鐵的一端靠近放在鉛筆上的條形磁鐵的一端，這樣可以非常直觀地觀察到磁極間的相互吸引或排斥的現(xiàn)象。對于圓環(huán)形磁鐵，可以將兩個環(huán)形磁體套在圓柱形木棒上的方法，演示磁極間的相互作用規(guī)律。這樣的改進顯然比教材上用手握兩個條形磁鐵來做演示實驗要直觀明顯得多。

演示實驗切忌模糊不清，學(xué)生如果看不到清晰的實驗過程和明顯的實驗結(jié)果，搞不清演示實驗所要展示的科學(xué)規(guī)律或原理，久而久之，對科學(xué)實驗的興趣就會衰減。

四、要確保實驗的成功，忌敷衍搪塞

在演示實驗教學(xué)中，由于課前準備不當(dāng)、器材限制、環(huán)境制約等原因，有時會導(dǎo)致實驗開展不順，乃至失敗。一旦出現(xiàn)這種狀況，不僅會耽誤課堂上的寶貴時間，而且容易令學(xué)生失望，也會讓教師陷入被動尷尬的境地。實驗時，我們會發(fā)現(xiàn)，在條形磁鐵兩端吸掛回形針比較容易，但在條形磁鐵的其他部分就不太容易了，特別是靠近兩端四分之一位置處的回形針，很容易被兩端強磁力吸引而滑到磁鐵兩頭，這樣就無法衡量條形磁鐵不同位置磁力的大小。為此，我們可以在磁鐵的不同位置，將橡皮筋扎在磁鐵上以阻止回形針的滑動。這樣既不影響磁鐵的磁性，又能確保實驗成功。

當(dāng)然，演示實驗?zāi)芊癯晒κ芏喾N因素的影響，只有厘清不同實驗的原理，才能精準把握演示實驗成功的關(guān)鍵，從而確保演示實驗萬無一失。

五、實驗問題要富有啟發(fā)性，忌無病呻吟

演示實驗?zāi)軌蛱峁┴S富的感性材料，變抽象的科學(xué)觀念為具象的實物。其實，它的最終目的是通過觀察啟發(fā)思維，使學(xué)生更好地認識客觀規(guī)律，發(fā)展能力。因此，在實驗過程中，教師要設(shè)計一系列富有啟發(fā)性的問題，點燃學(xué)生思維的火花，助推學(xué)生的思維向縱深發(fā)展。例如，在講授“水珠從哪里來？”這一節(jié)內(nèi)容時，有這樣一個演示實驗：裝滿碎冰的干燥玻璃杯外壁上過一會兒會有許多小水珠?？吹竭@種現(xiàn)象，學(xué)生會認為：“水珠可能是從杯壁滲出來的”“杯外壁上的冰塊遇熱融化成水流下來的”“冰化成水體積變大，從杯口溢出來的”等等。通過演示實驗觸發(fā)學(xué)生頭腦中的問題，只是開啟了科學(xué)思維的大門，要想引發(fā)學(xué)生深度思維，仍需要教師精心設(shè)置問題并不斷啟發(fā)、引導(dǎo)。例如，出現(xiàn)上述現(xiàn)象的原因是什么？這種現(xiàn)象究竟是如何產(chǎn)生的？你的觀點真的正確嗎?不妨與同伴討論討論……通過頭腦風(fēng)暴，學(xué)生會逐漸領(lǐng)會其中的科學(xué)奧秘，了解科學(xué)概念的形成過程。這樣的演示實驗?zāi)苓_到以問題為向?qū)Оl(fā)展學(xué)生科學(xué)思維的目標，也體現(xiàn)了從現(xiàn)象到本質(zhì)再從本質(zhì)反思現(xiàn)象的認識規(guī)律。如果實驗過程中，教師所提的問題毫無價值，甚至是無病呻吟，根本不能激起學(xué)生思維的火花，這樣的演示實驗就達不到輔助課堂教學(xué)的效果。

六、演示實驗要有探究價值，忌為探究而探究

在教和學(xué)的活動中，學(xué)生應(yīng)始終處于學(xué)習(xí)的主體地位。演示實驗的目的在于使學(xué)生學(xué)會模仿、體驗像科學(xué)家那樣研究科學(xué)問題。由于演示實驗具有觀察者多、受時間和地點影響大的特點，所以在實驗過程中，要以“猜想—設(shè)計實驗—觀察現(xiàn)象—收集證據(jù)和數(shù)據(jù)—總結(jié)歸納”為基本思路，這樣能大大提高科學(xué)探究的價值。如，在講授“聲音的傳播”這一部分內(nèi)容時，我介紹完實驗儀器后，就向?qū)W生拋出探究性問題：如果將發(fā)聲的手機放入玻璃罩中，用抽氣機抽氣，鈴聲可能會有何變化？問題拋出后，留給學(xué)生一些思考和討論的時間，等他們急于通過教師的演示實驗驗證自己的觀點時，再讓學(xué)生仔細觀察實驗過程并分析得出結(jié)論。如果實驗結(jié)論跟自己觀點一致，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情會高漲，而不一致的學(xué)生又急于弄清其中的原因。接下來，讓持不同觀點的學(xué)生討論交流，教師再予以適時點撥，學(xué)生自然就會豁然開朗了?？鬃铀f的“不憤不啟，不悱不發(fā)”就是這個道理。這個實驗不但讓學(xué)生認識了聲音不能在真空中傳播，還培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，教會了學(xué)生科學(xué)方法。實驗前，教師要讓學(xué)生對實驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)象進行有準備、有目的觀察，并鼓勵學(xué)生在實驗過程中不斷提出問題，促進他們積極地思維。在學(xué)生觀察到預(yù)期的實驗現(xiàn)象后，再因勢利導(dǎo)，盡可能利用實驗激發(fā)并持久地維持學(xué)生的求知欲，讓學(xué)生通過激烈的思維活動得出科學(xué)的結(jié)論，從而進一步培養(yǎng)學(xué)生分析、解決問題的科學(xué)素養(yǎng)。

七、演示實驗要注重師生互動，忌唱獨角戲

教學(xué)過程是教師與學(xué)生共同參與的師生雙向活動。教師在課堂上做實驗時，不能孤芳自賞、自我陶醉式地一個人做實驗，實驗時，應(yīng)隨時與學(xué)生互動交流，遇到關(guān)鍵處，要引導(dǎo)學(xué)生仔細觀察實驗現(xiàn)象或請學(xué)生上臺參與實驗。如果只采用教師做、學(xué)生看，結(jié)束后再教師講、學(xué)生聽這種陳舊教學(xué)方法，就完全忽視了學(xué)生的主體地位和學(xué)習(xí)的主觀能動性，僅把學(xué)生當(dāng)作接受知識的終端設(shè)備，不能凸顯演示實驗應(yīng)有的教學(xué)效果。所以，在確保實驗安全的情況下，教師不要唱獨角戲，盡量讓學(xué)生參與其中。相關(guān)研究表明，學(xué)生對學(xué)習(xí)內(nèi)容的鞏固程度與他們是否動手有很大關(guān)聯(lián)：通常情況下，聽講能記住15%左右的內(nèi)容；如果在聽講的基礎(chǔ)上再進行觀察活動，則會記住70%左右的內(nèi)容；假如在此基礎(chǔ)上再讓學(xué)生親身體驗、經(jīng)歷，就能記住90%左右的內(nèi)容。特別對小學(xué)生來說，大多數(shù)被請上講臺參與實驗的學(xué)生都愿意在全班面前展示自己，表現(xiàn)欲望也得到極大的滿足。

綜上所述，演示實驗在小學(xué)科學(xué)教學(xué)中具有極其重要的作用。科學(xué)教師一定要了解演示實驗的注意點，并在平時的教學(xué)中不斷實踐與思考，使演示實驗教學(xué)展現(xiàn)出應(yīng)有的學(xué)科魅力，進一步提高學(xué)科育人的水平。