小学科学实验教学中意外的价值

小学科学实验教学作为区别于其他学科的重要特点，在学生素质养成中起着无可替代的作用。随着教育现代化工程实施，越来越多的实验器材配套到位，实验教学的频率也越来越高。硬件设施越来越好，实验教学的相关理论研究也需迅速跟上，才能让实验教学发挥更大作用。

实验教学中意外的处理是其中一个常见的课题。

所谓实验教学的意外，是指在分组或演示实验教学中出现的不符合实验结论或超出教师预案的数据、现象或结果的情况。实验教学的意外来源于客观和主观两种情况。由于客观条件产生的实验意外主要有：1.实验器材本身质量或性质发生改变，如电池电力不足造成电磁铁实验现象不明显等。2.实验本身无法实现理想状态下的结论，如动滑轮省力实验由于动滑轮自重无法显示省力一半。3.实验材料的不确定因素造成实验结果的多样性，如固体的沉浮实验中，同样的两只粉笔，就有可能一只沉入水底，一只先漂浮，再沉入水底。由于主观原因造成的实验意外情况更复杂些。从教师这方面看，实验员器材准备与教师教学的衔接方面，教师操作规范程度，教师的实验设计等，都有可能产生意外情况；从学生这方面看，分组实验中学生对实验要求的理解掌握，实验过程中对量的把握，实验过程中数据搜集等等，都有可能使实验产生意外。

综上所述，科学实验教学的意外，是一种常态。科学实验教学中的意外，反映了科学从纷繁复杂的事实中总结探索规律的实质，揭示了人类科学探索的复杂性和艰巨性，也是十分宝贵的教学资源。如何来看待和对待实验中的意外，决定了教师对科学课程的理解和把握的水平。将意外视为头痛之事，必然一遇则乱；将意外视为契机，则可能化腐朽为神奇。以下试举例以说明。

一、意外生成了教学资源

电磁铁极性检验引发的推理教学。

在研究电磁铁有没有极性时，经过学生讨论，设计出利用指南磁针来检测电磁铁磁极的实验方案。首先假设电磁铁有磁极，验证方法：利用电磁铁一极靠近指南磁针一极，如果出现相斥或相吸的现象，根据同极相斥异极相吸原理，则电磁铁另一极与指南磁针这一极必将出现相反现象。为节省时间，教师采用演示实验。但在实验教学中，意外出现了，电磁铁的两极居然都吸引指南磁针的同一极。教师脸上的慌乱一闪而过，提出用指南磁针的另一极再试一次。令人沮丧的是，出现了同样的结果。教室里出现了小声的议论，于是教师让学生对此现象开展小组讨论。交流讨论结果时，绝大多数同学认为电磁铁没有极性，只有两个同学提出异议。他们的理由如下：1.如果电磁铁有磁性无磁极，为什么不出现相斥现象而只出现相吸现象？2.指南磁针有磁性而电磁铁无磁性或相反也会出现两极相吸现象，因而不能证明电磁铁有无极性。一石激起千层浪，虽然是两个同学，但真理的力量无疑是巨大的，无人能驳之。于是老师提出：规律是经得起反复检验的，不妨开展分组实验来研究。……学生分组实验后，取得了正确的结论。但为什么教师的演示实验出了意外呢？针对这个问题，学生进行了推理，重新设计了实验方案，开展了新一轮验证。结果发现：教师分组实验使用的指南磁针已无磁性。

虽然出了意外，但在教师理智处理下，教学取得了意想不到的效果。首先，教师在课堂中展示了现实世界真实的一面。生活中并不是都是真实的，规律会被纷繁复杂的现象所掩盖；科学探索也不是理想的一帆风顺，虽然精心准备，也会有挫折、失败。这也符合课程标准中“学生有了参与探究活动的亲身体验，也有利于他们对科学精神的理解和培养，学会尊重事实，尊重和欣赏不同的意见，养成科学的生活方式，并对科学技术与社会的关系有基本的了解”的要求。其次，教师对意外的处理方式也可圈可点。教师对意外产生的原因略一思考，也能猜出八九不离十，完全可以告诉学生。但教师有较强的资源开发意识，善于抓住教学契机，向学生提供充分的探究式学习的机会，组织学生讨论、辩论、实验，引导学生亲历科学探究的过程，实现学生科学素养培养目标。在解决危机过程中，教师把学生当成主动的学习者，尊重他们的经验差异和学习特点，激励他们独立思考和合作学习，克服学习过程中的困难，并逐渐意识到自身的思维局限，学习别人的策略与方法，成为一个具有终身学习能力的学习者。

二、意外催生了研究课题

在教学《研究透镜》这课时，安排实验用凹透镜做目镜，凸透镜做物镜组成一个望远镜，实验目的是了解简易望远镜的制作原理，光线经过这两种透镜折射后可以成一个正立的放大的图像。实验结束后学生汇报，多数学生说成的像是倒立缩小的图像，现在跟课前预设产生了较大差异。教师略作思考后引导学生思考：请学生展示成正立图像的望远镜和成倒立图像的望远镜，比较有什么不一样的地方？学生比较后发现凹透镜和凸透镜之间的距离不一样，教师马上接着说：“究竟两者距离是多少会成正立的图像？望远镜还有什么秘密在里面呢？你准备怎样研究。”有学生说去查阅资料；有学生说可以去请教师长；有学生说可以继续实验，去测量比较下两个镜片之间的距离……教师马上把学生进行分组，把有相同想法的学生组合到一起，讨论研究这个问题的步骤和方法，鼓励学生课后去研究这个问题。在实验教学中，有些实验的现象不是唯一的，对于学生不同的结果，教师要慧眼识金、果断取舍，教师需巧用有效资源，让有价值的资源渐入佳境，别有洞天。在这个片段中，教师把学生出现的意外进行适当的点拨，形成一个可以让学生去研究的可行性新课题，特别是让学生认识到这些现象中，仔细研究思考还是有很多问题可以继续研究的这个重要的思想，非常值得学习。

三、意外推进了课堂教学

在教学热胀冷缩的过程中，一次，为了简便，使用了纸盒的牛奶饮料插上吸管，做热胀冷缩的实验。交流时一位学生提出，牛奶盒放入热水后，牛奶会先下降一截后再缓慢上升。这与教师预设的实验结果出现了不同。教师没有马上否定学生的想法，而是问学生：“是这样吗？”学生都不赞同。但教师取来新奶盒和学生一起亲自做过后，肯定了这一不被人注意的细节，并把这一现象提供给全班讨论。结果发现这一意外现象正是牛奶盒首先受热膨胀造成的！结论拓展了知识，讨论丰富了这一实验的教学意义，效果不言而喻。我非常佩服这位教师对科学的严谨态度，正是由于他没有和多数教师来个少数服从多数，保护了孩子的创新发现，结果为学生和老师都上了生动的一课。苏霍姆林斯基认为：“教育的技巧并不在于预见到课的所有细节，而在于根据当时的具体情况，巧妙地在学生不知不觉之中做出相应的变动。”在这节课的实验处理中，教师能有效地利用错误资源及时变动教学进程，使教学更为自然生动。

四、意外衍生了课外活动

在探究磁铁各部分磁力的大小实验中，学生完成实验后，学生还发现了被吸引过的回形针也具有一定的磁性，这个现象是常见的磁化现象。对于教师并不稀奇，学生还是很好奇的。教师是这样处理的：

师：“还有同学发现这个现象了吗？”

生迅速实验后发现多数都有这类现象。

师：“这是什么原因产生的呢？”

生：“磁铁的磁性传递给了它。”

师：“对，这就是我们科学上的磁化现象。”

师：“我们可以通过将回形针铁钉等物体按一个方向在磁铁上摩擦，这样就可以快速将它们磁化了。这样得到的磁性会消失么？”

学生争论不休。

师：“怎么办？”

生：“实验验证。”

师：“怎么实验？”

生：“将回形针在磁铁上摩擦，去吸引其他回形针，过一段时间用它再去吸回形针。”

师：“这个实验过程时间比较长，磁铁平时生活中常见，同学们可以用刚才的方法课后去验证。”……

叶澜教授认为：“课堂应是向未来方向挺进的旅程，随时都有可能发生意外的通道和美丽的园景，而不是一切都必须遵循固定线路而没有激情的行程。”在这个实验片段中，由于学生提出了磁化现象，教师灵活机智地处理这个意外的教学资源，用动态生成的教学观念调控课堂教学，在课堂上应学生而变，应临场实际情况而变，遵循学生发展的需要，灵活调整教学方案，把学生的设想和发现合理地衍生到课外，使师生在教学过程中互惠共享，共同成长。

总之，面对课堂上涌现的意外资源，教师应该根据预设课程的目标，挥洒教学的智慧，尊重学生的生命，呵护学生的心灵，让“知识超越教材”，让“教学超越课堂”，使实验生成的意外让课堂“活”起来，从而使教学更加充满活力，让课堂演绎更多精彩。

【作者单位：丹阳市实验学校 江苏】