让偶尔的“失败”成为探究的契机

时间:2022-08-03 01:42:37

舟山 普陀沈家门第一初中,浙江省 舟山市 316100

1 一次失败的实验

新版初中科学教材第三册第四章的电学内容中,为了说明“自然界的绝缘体和导体之间的界限不是绝对的而是相对的,也就是说在条件改变的情况下是可以相互转化的”,教材安排了一个非常有说服力的实验:烧红的玻璃能导电(玻璃在常温下是绝缘体)。

按教材设计的要求,老师在讲台上连接了一个简单的电路,由小灯泡、电源(学生电源)、电键、导线和一只破掉的灯泡里的玻璃块(玻璃块两边有两根金属丝外露)连接而成,检查电路无误后,电键合上,小灯泡不亮。说明此时玻璃块不能导电,是绝缘体。然后,我们用酒精灯给玻璃块加热,同时提醒同学们注意观察小灯泡的明暗情况,加热了差不多有五分钟,小灯泡没有在同学们的炯炯目光注视下亮起来。又加热了一段时间,小灯泡还是不亮。也就是说,此时的玻璃还是绝缘体,而没有实现我们期待中的转变。

课上到这里似乎卡住了,实验没有出现预期的结果,无法说明问题,无法支持我将要得出的结论。怎么办?是凭老师三寸不烂之舌草草收场,还是……

抬头看讲台下的学生,全班同学的头都高高昂着,一双双明亮的眼睛盯着老师,连一部分平时不太在乎老师讲什么的学生,也都在看着老师。他们的目光中有好奇,有疑惑,更有期待,显然,此时凭“嘴巴讲完实验”是下下策。

下面是当时师生间的对话:

老师:同学们,大家都看到我们的实验失败了,请大家帮老师找找实验失败的原因。

哄!本来静寂的课堂一下子热闹起来。几分钟后有人跃跃欲试。

学生1:可能是电路的其他部分断路了?

老师:也许吧!请你上来帮老师检查以下。

上来检查后没有发现断路。

学生2:我估计是不是电压不够高?

老师:那好吧!我们把电压由4V调节至6V。

重复上述实验过程,还是没有看到预想中的结果。

学生3:我猜想是酒精灯烧的温度不够高。

老师:有道理!我们有一种比普通酒精灯威力更大的叫酒精喷灯,可拿来试试。

老师让同学从实验室拿来酒精喷灯,同时简单介绍了酒精灯的原理。再重复上述实验,很遗憾在加热了较长时间后,仍然没有让大家兴奋的结果。

老师:同学们,大家开动脑筋找了各种可能存在的问题,但显然没用找到最关键的原因,因为实验还是没能成功,现在请同学们分组仔细讨论,找出问题的症结和有效解决的办法来。

这时作为教师,我也心里没底,后悔自己掉以轻心,准备不充分,不知到底该如何改进,才能使问题圆满解决。在一阵热闹的讨论之后,开始有同学举手示意。

学生4:老师,我们组分析,估计问题肯定在玻璃块上,可能加热后电路已经通了,但玻璃块的电阻还是很大,使电路中的电流太小,小到不足以使小灯泡亮起来。

老师:其他同学认同吗?如果真是这样我们怎么改进呢?

学生5:老师,我们组也这样认为,可能玻璃这种材料的电阻改变受温度影响太不敏感。是不是将它换成其它材料。

老师:非常不错,这两点理由非常有说服力,但由于课堂上时间有限,老师今天作为一个家庭作业布置下去,回家查资料,找到一种能替代玻璃而能使我们实验成功的材料。具体地说去找两种替换器材:(1)找一种电阻改变受温度影响较敏感的材料;(2)将小灯泡换掉,选择一种通过较小的电流就能显示出效应的用电器。

第二天老师在上课前先走进教室,收集了同学们的资料和建议。经过准备,在课堂上再做上述实验,将玻璃块换成了一只热敏电阻,小灯泡换成了一只家庭音乐门铃。资料显示热敏电路具有负温度效应,在常温时,电阻很大,几乎没有电流通过,可以看成绝缘体,温度升高,电路立即变小。音乐门铃所需电流比小灯炮小得多所以更敏感。电路连接好后,大家都期待着实验的结果。点燃酒精灯,一会儿,音乐门铃唱出了悦耳的乐音。这乐声是那么动听,这是对同学们智慧的肯定和表扬,更是对大家付出的辛勤劳动的奖励。

课上到这里,对同学来说收获的不仅仅是一个知识点,对教师来说收获的也不仅仅是一个成功的实验,而是很多很多。这将是同学们难忘的一节课,更是令老师终生难忘的一节课。

2 课后反思

2.1在失败中收获

这堂课对我来说收获了什么呢?我们安排各种各样的实验的目的,就是为了尊重科学,尊重事实,了解科学现象,揭示科学的本质,学习科学探究的方法,并通过老师的言传身教,让学生对科学保持一种纯真的,严肃的态度。在课堂进行实验而出现问题时,作为教师如果为了赶进度,为了省事,把问题轻轻带过,只是凭滔滔不绝的讲解去自圆其说。这是对一名科学教师科学态度的拷问,如果轻率处理,在情感上科学价值观上对学生不可能有正确的引导。现在我们坦率地将实验失败的原因转化成一个小课题,让学生去分析、讨论,去猜想、假设,并试着去设计改进。这是对科学的尊重,也是对学生们的尊重,也因此让自己得到学生们的尊重。另一方面,我们每位做教师的几乎都知道:兴趣是最好的老师。但学生的兴趣培养不是挂在嘴上的一句空话,要见缝插针抓住时机。当上面的实验失败时,尤其是出现的问题无法在课堂上简单解决时,同学们强烈的好奇心被激发出来,此时正是教师可利用的好机会。可以断言,如果当时这实验一帆风顺,也许不会给大家留下深刻的印象,恰恰是因为它的失败,大家急于找出实验失败的原因和解决问题的方法,调动了学生积极性,激发了探究兴趣,所以,从这方面分析,这是很好的一个契机,和枯燥的说教相比说服力大多了。

那么这堂课对同学来说又收获了什么呢?我们的学生很多时候已经习惯与老师的讲,这当然是教学的主要手段。但科学课有其特殊性,教师只凭讲解为学生“传道解惑”,肯定是不够的。这样有时也能让学生暂时“明白”,但他们知道的只是结论,一个空壳而已。不会应用,更谈不上创造。因为他们得到的知识是机械的,是教师“强加”的,根本没有通过消化转变成自己的。而现在我们换一个角度,将学生推到解决问题的前沿,需要通过他们自己的努力使失败的实验得以成功。促使学生主动观察、分析、查资料、讨论、找出整改方案,最后通过自己的努力,终于找到了解决问题的方法。他们收获的除了知识以外,还有成功的喜悦,有探究问题的科学方法,严谨的科学态度和对待科学的情感上的升华。当然还有强烈的好奇心和对科学浓厚兴趣。

大多时候,人们习惯与在正确中发展,事后想起来其实“失败”也是一种很好的教学资源。利用好这些“失败”的东西,不但不会产生不良后果,反而会有新的发展。

2.2从失败中感悟

科学教育的核心是让学生理解科学,在初中阶段不仅要学会基础的科学知识,还要掌握一定的科学技能,形成朴素的科学价值观,了解科学的本质,并有能力用科学的态度去指导生活,最现实的就是不要被一些不切实际的虚假的广告误导。因此,培养学生的科学素养是现代科学教育的目的,科学素养是每一个现代人基本素质中不可缺少的重要部分。对中学生来说,科学素养是指学生在接受一定的科学知识过程中所形成的适应社会发展和人类自身完善所需要的基本品质和能力。科学素养包括了知识与技能,过程与方法,情感态度与价值观。中学生科学素养的形成不只简单地通过教师的讲授就可以实现的。需要教师的引导和培养,需要学生在参与科学探究活动中体验与感悟。

如果教师能在教学进程中有意识安排相关的有意义的科学探究活动,并不失时机抓住机会,让学生参与其中部分过程,自主开展活动。在课堂上发现问题,让学生亲自去研究、讨论、猜测、设计,运用科学知识解决有关问题,这样才能使学生真正体会科学学习的乐趣,感悟科学的无穷魅力。

当然培养学生科学素质有多种途径,只要我们教师做有心人,处处从真正的教学目标出发,处处替学生着想,同时不断提高自己各方面的修养,教学过程将是丰富多彩的,收获也是巨大的。

参考文选:

[1]方红峰 《科学(7-9)年级课程标准解说》 浙江省教育厅教研室

[2]朱慕菊 《走进新课程与课程实施者对话》 北京师范大学出版社

[3]《新课程教学设计与案例分析学科教学评价--初中科学》

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