浅谈有效挖掘实验资源的途径和策略

一、概念界定

有效挖掘实验资源，指以新课程三维目标为依据，广泛地、多元地挖掘有亲和力的素材作为实验资源。在自主、合作的实验过程中要引导学生掌握实验方法、学习方法，发展学生的观察能力、动手能力、探究能力。在课堂中实现教材的知识能力结构、学生的认知结构和课堂的教学结构三者的和谐统一。从而，在此过程中使学生习得知识、提高能力、获得情感体验，培养学生的科学素养。

实验资源是指能进行科学实验且随手可得的物品。它可以让学生深切感受到科学就在我们身边。我们可以将日常生活用品作为课程资源进行挖掘。素材可以来自实验室，也可以是一支笔、一张纸、一枚硬币、一个可乐瓶、一个鸡蛋等。经过教师独具匠心的设计，这些物品都可用来进行各种科学实验。

二、基本特征

1.广泛性

广泛性是指教材文本以外更广泛的外源资源。不同类别的生活资源在设计制作中涉及的知识领域广、工艺讲究、种类繁多，这是教材系统外的知识。如儿童玩具激光笔可作为光源、电吹风可作为龙卷风演示器的风源。

2.生本性

生本性是指所选的实验资源能贴近学生的生活，学生较熟悉、感兴趣，容易被学生接受并引发其积极思考。

3.多元性

多元性是指一个具体的实验资源蕴涵了几种不同类别的科学知识，通过挖掘，能把这些知识全部都释放出来，以达到最大化、最优化的实验效果。如：打火机上有力、热、压强、电等知识。

三、具备的理念

1.课程观

实施新课程赋予学校和老师更大的课程决策自，要创造性地实施好新课程就必须从教学意识向课程意识扩展，不断地强化课程意识。在科学课程的教学中要求教师要以新的课程观来统领自己的教学。

2.整合观

在教学中要有较强的统整思想，把零零碎碎的实验资源按照自己的教学设计整合到一起，以发挥实验资源的最大化和最优化，从而实现教学的最优化。

3.积累观

教师应具备较强的科研意识，在科研意识的引领下厚积而薄发。如在某节课中发现实验效果不理想，就应该再带着这个问题在生活中寻找更好的实验资源和实验途径。要知道有积累就有发展。

4.创新观

“创新是一个民族进步的灵魂”，作为高素质的教师更应该具备创新意识。在遇到某个问题可以用多种实验资源进行突破时，应该以学生的接受为本、以学生的发展为本求变、求新。

四、挖掘的途径

1.在生活的联想中挖掘

看见一个生活物品，就要想它能用来做什么实验，它有什么特殊的功能。联想自己在教学中的实验，思考需要用什么生活资源，从实验效果明显、可见度大、成功率高的维度来思考能否设计出另一个更巧妙的方案。

如：用大塑料瓶制成一种物理实验器材，并简述它演示的物理现象。挖掘一：可演示液体内部压强与深度有关的现象，也可演示液体内部向各个方向都有压强。挖掘二：可以验证水的失重现象。

2.在资源的替代中挖掘

用生活资源代替教具，不是教具的简单替代，而是低成本实验的真正魅力所在。成本低但智慧不低，成本低但价值不低。

3.在实验的改进中挖掘

“技术改进”是指操作层面上的“技术”。演示实验的成功与否往往决定于一个小问题。为了保证教师在演示实验时能成功，我们应向教师提供成功的要诀。而成功要诀的获得，需要我们教师多次重复实验和改进实验而得到。通过简单的操作改进，可以提高实验的成功率。

4.在知识的盲区中挖掘

在新课程实施过程中，我们遇到了这样一个现实问题，那就是实验室里现有的器材根本无法完成教材中规定的实验。对于不能直接使用现有器材的实验，除了在技术上进行改进以外，就要寻找替代品。

如：“锋面系统”难点演示。课堂中，教师有效地把我们难以感知的“锋的形成”有效地突破了。利用两个吹风机，一个吹冷风，一个吹热风，然后叫学生把手放在两个吹风机中间的上部和下部，让他们说出感觉。学生轻易地就能说出上面的手感受到的是热风，下面的手感受到的是冷风，从而突破了“锋面系统”这一难点。

五、挖掘的策略

1.“挖掘”为“引导”服务

在实验设计中，对照实验是最为严谨的一类。学生对对照组的作用不能正确领会，甚至认为对照组有无安排皆可，他们很难比较分析自然本质规律的科学观念，无法形成客观、有效地认识实验现象的自觉习惯。因此，把对照作用进行深刻的理解和把握，便成为实验教学取得良好效果的前提和保证。教师要善于启发引导，使学生在分析比较中加深理解。

2.“挖掘”为“铺垫”服务

在设计时，教师很希望学生能按照自己的预设流程顺畅地进行下去。但很多时候，在遇到生成问题超出了自己的预设时，教师往往会措手不及。

笔者在进行“凸透镜成像”的教学时，考虑到学生很容易就猜想出成像情况的不同与凸透镜的焦距有关，与凸透镜的大小有关。所以就思考如何让学生自主判断出成像情况与凸透镜的大小有关呢？笔者经充分思量后，准备了两块焦距相同但大小不同的凸透镜。果然，在课堂中学生提出了成像情况与凸透镜的大小有关的猜想。笔者从容不迫地拿出这两块凸透镜，在实物投影下对同一距离的物体进行成像，结果发现成像情况相同。这样就有效地让学生自主地得出凸透镜的成像情况只与凸透镜的焦距有关。

这说明充分挖掘实验资源，能有效地给学生搭个思维的台阶，助学生顺利地跨越思维的障碍，这也有效地体现出实验的魅力。

3.“挖掘”为“生成”服务

我们在进行浮力问题教学时，总会碰到一些问题。这些问题非常利于学生思维的发散，促成课堂的生成。但在实际教学中，通过理论推导和版画的探讨很难奏效。于是，我尝试了实验突破。

在研究水中冰块融化造成水面的变化问题时，同学们在引导下，得出了冰块融化后液面不变的结论。在小结和反思环节中，很多同学提出了自己新的疑问。

有的说：按照这个道理，那“温室效应”加剧，冰川融化，海平面应该就不会上升了呀？

有的说：老师！如果冰块放在盐水中，那融化后，液面会不会变化？

有的说：冰块中有气泡，融化后液面会不会变化？

有的说：冰块中有木块，融化后液面会不会变化？

有的说：冰块中有铁块，融化后液面会不会变化？

……

“一石激起千层浪”，同学们提出很多问题。通过实验的挖掘和设计，能有效地激发学生的问题意识，使课堂成了激活思维、有效生成的主阵地。

4.“挖掘”为“创新”服务

创新是一个人思维的最高境界。教师的最高境界也就在于让学生学会创新。通过挖掘实验资源和丰富的实验教学可以激发学生的创新思维，激活学生的创新行为，提升学生的创新品味，从而提高学生的实验操作能力和科学素养。

笔者曾观摩“奇妙的喷泉”一课。教师就注重挖掘实验资源，把学生的创新意识和动手能力调动得淋漓尽致。同学们经过精心的设计，并付诸实施，制作出了很多造型独特的喷泉。

该课为学生提供了实验器材，让同学们积极地开动脑筋，在活动中调动积极性、创造性和潜能，激发学生的挑战性，培养学生的科学态度，使其掌握科学方法，促进学生自主发展，发展学生创新能力。

充分挖掘实验资源，目的是促进教学目标的达成，提高教学的有效性。所以，要通过整合备课组、实验员的力量，集思广益，形成一个骨干老师带头、其他教师配合、实验员协助的模式。另外还要考虑实验资源的来源，提倡利用低成本的实验。

参考文献：

［1］田慧生.新课程实施教师怎么办［Ｍ］.远方出版社，2003-05.

［2］中小学科学教学：基于项目的方法与策略［Ｍ］.王磊，译.高等教育出版社，2004.

［3］李森，于泽元.对探究教学几个理论问题的认识［Ｊ］.教育研究，2002（2）.

［4］郅庭瑾.教会学生思维［Ｍ］.教育科学出版社，2004-11.

（作者单位 浙江省杭州市经济技术开发区文海实验学校）