例谈科学实验教学的“四化”联动策略_四化联动战略解读
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例谈科学实验教学的“四化”联动策略
建湖县森达实验学校祁建淮
[内容提要]科学课是以学生的探究活动为中心的，而探究活动又是以科学实验为载体的。本文旨在对实验设计要点的准确把握；对实验材料的精妙设计；如何抓住汇报中的细节深入挖掘；对实验采用全新的评价体系这几个方面进行阐述，促进科学实验更加高效。
[关键词]设计自主化材料结构化交流深入化评价多元化
科学实验既是孩子们科学探究的内容，也是科学探究的重要载体，科学实验的成败是学生进行探究学习的基础和关键，是提高课堂教学效率的重要保障。
但是，现实的科学教学，特别是实验教学中普遍存在着浮华、低效的现象，这已是不争的事实。实验课堂热热闹闹，实验结束后学生却头脑空空。就如何根据学生的实际、实验的特点来准备好实验，指导好实验，发挥出实验应承担的价值，让实验更好地引领着科学探究课堂。我们认为应在以下几方面做好研究：
一、实验设计自主化
好的开头是成功的一半，实验设计是做好实验的前提和基础。设计时要充分考虑到实验的难点，必须要对其操作的注意点一清二楚，胸有成竹。只有自己的设计才是最实用的，才是学生最乐意做的，我们要充分利用现有条件，让学生认真讨论和改进实验操作的要点，自己探索科学的实验方案，这对于提高科学课教学的效果十分重要。
教师在指导学生实验之前，一定要让学生自己说一说如何准备去做这个实验，小组间相互补充，相互完善。教师根据学生的设计总结提出实验的目的和要求，这样，学生有了目标就能更好地在实验中前行，在实验中探究获得新知。在设计和总结中学生的创新能力和语言表达能力得到了提升。
如教学六年级上册《实验》一课，学生在研究方糖溶解的实验时，我先让学生根据自己的生活实践在小组内说一说：“如果让你做这个实验，你准备怎么做？”你的假设是什么？实验中变化的量是什么？不变的量是什么？这样的实验属于哪种类型的实验？通过组内讨论、组间互评不断完善并出示以下实验要求：1
问题：方糖的溶解与什么有关？
假设：方糖的溶解与水温有关？
实验步骤：①倒两杯等量的热水和冷水。
②将等量的方糖同时放进杯里。
③搅拌同样的次数（或都不搅拌）。
明晰了实验要求，组织学生动手实验，再引导学生通过观察、讨论，学生很快就能掌握此类对比实验的特点。
二、实验材料结构化
实验课中一堂课上的时间是有限的，学生的精力也是有限的，我们不能任由学生去无休止的理解、发现。我们必须抓住有限的教学时间，让学生“顿悟”，使课堂效率最优化。此时，“结构性材料”就显得尤为重要。如果所在课堂这个认知的环境里，学生面对的是一堆杂乱无章的材料，他们的认知就不会产生。注意力还会分散，而如果学生面对的是一组具有典型结构的材料，他们就会对材料产生兴趣，那么这些材料就会引发学生的好奇心。当学生在琢磨材料与材料之间会存在什么关系的时候，认知就产生了。劳伦斯教授提醒我们：单纯的讲解不会引起学生的认知和思考，必须用材料引领学生的思维。
“结构性材料”是美国兰·本达教授首先提出的：材料的种类、组合以及交给孩子们的次序就是材料的结构。各个材料之间、材料与教学内容和教学目标之间具有紧密的联系。因为材料本身代表着教师的思维，材料的结构性代表着思维的层次性。所以精心选择、巧妙设计的材料一旦出现在孩子面前，就会对孩子产生一种思维冲击，引发学生认知的发生，有时甚至会产生无师自通的效果。现在越来越多的教师在选择材料的同时考虑到了材料的结构性。准备好最精炼的上课材料，并且思考材料出示产次序和步骤，这是我们老师在做课前准备的时候必须要去思考的问题。
特级教师路培琦老师曾经上过一节著名的课——《玩注射器》。课上，他准备的材料非常简单，只有一盆水，两个注射器，一根软管。学生对于这类材料也非
常熟悉，所以前半节课学生自由操作的时候，大多数学生是把注射器放进水里，抽一管水，挤出去，或者抽一管水挤压到软管里面去，没有玩出什么新花样。
随着教学环节的推进，路老师让学生将材料进行组合：将两个注射器用软管连在一起。就这第一连通，学生们的操作就发生了非常明显的变化，出现了一些新现象：这边一推，那边就出来了；这边一抽，那过就缩回去了„„咦，这是怎么回事？学生们立刻对新产生的现象发生了兴趣，于是对空气压缩的探究就沿着这个思路进行下去了。在这样的探究中，结构性材料的使用明显增进了学生的理解，促使学生发现其中所蕴含的问题，包含的规律，帮助我们从抽象上升到理性。
三、辩论过程深入化
实验的汇报是对实验现象的叙述与总结。在实验汇报中关注细节尤为重要。细节决定成败。在科学研究中，一个微不足道的细节往往预示着一个重大的发现。一个细节往往能够成就一次动人的探究，萌发一颗创新的种子。而这些刻骨铭心的细节直接得益于教师的引导和学生互动的激情。
在上五年级的《折形状》一课时，同样给了我很大的触动和感发。为了解释棱数越多它的承受力就越大这个科学知识，我依照教材内容，在实验汇报阶段制作了一个统计表格，用算平均数的方法顺利地得出结论：棱数越多，它的承受力越大，通过统计，学生们很容易发现三棱柱、四棱柱、六棱柱的承受力依次增大，圆柱体的承受力最大。
此时，按程序可以算是大功告成，但我并没有就此结束，我让学生们再次观察实验记录表格，结果发现竟然有一条数据是这样的：其中有一个六棱柱承受力（4本书）小于四棱柱的承受力，此时四棱柱的平均承受力是5本书，事实出乎意料，与我们发现的结论根本不同！
这是什么原因呢？我请同学们抓住此意外资源不放，积极引导学生辩论，深入讨论，深究原因。通过同学们的讨论，猜想其中的原因是：有可能是摆放的桌面不水平；有可能是放书的过程中，用力不均匀；也有可能是这份五棱柱的纸在实验前搬运时就已发生了皱褶。根据同学们的猜测，再次用五棱柱进行验证，结果
证明它的承受力确实大于四棱柱。通过这样的细节讨论，我们充分利用了突发性生成资源，不仅解决了学生的困惑，还轻而易举的明白了实验一般要做三次以上的道理。真所谓道理越辩越明。
在这个细微的环节中，教师不只是纠正了认知上的科学性错误，更引发了学生对真理的求索和挑战。更可喜的是，学生在积极的思维历练中再次提升了对科学知识的认识。真正达到了“一英寸宽，一英里深”的效果。
四、实验评价多元化
对实验活动评价的科学与否，不仅影响着学生的学习兴趣，同时也关系着科学课整个实验教学的成败。对学生实验活动的评价应以形成性评价为，这样有助于培养学生的判断分析能力和独创精神。对学生实验活动评价的重点应放在实验的过程和实验技能的掌握上，不能只注重实验结果的正确性。评价更应贯穿于整个实验教学：实验前——以学生的“准备工作”为评价重点；实验中——以学生的“实验操作技能的掌握”为评价重点；实验后——以学生“对器材的整理工作”为评价重点。
评价的主体首先要多元化：可以是老师评价，也可以是自我评价，还可以学生互评。实验完成后，让小组自我评价实验的成果，然后再让其他小组评价补充，加以修正。评价的方式也可多样化，可以是物质上的奖励，还可以是口头的认同，老师的一句话，一个眼神，一个动作，都会给孩子带来莫大的鼓励。
总之，只要做好实验准备、探究、汇报、评价的各项工作，孩子们才能像科学家一样真刀真枪的研究科学，实验才会真正成为学生的体验，只有学生通过这样的实验活动，才能使学生的科学素养不断提升。
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