浅谈小学科学实验探究过程中意外现象的处理公开课教案教学设计课件资料.docx

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1、浅谈小学科学实验探究过程中“意外现象”的处理铁生锈了教学案例研究安吉县杭垓小学教育集团吕晓怡【摘要】在小学科学教学中，培养学生的自主探究意识和探究能力是科学教学的主要目的。而科学探究过程中经常会出现“意外”情况，这发生的“意外”正好为进行深入探究提供一个契机。本文将结合在课堂教学中遇到的实际问题，讨论并分析如何正确面对与处理科学课堂中出现的“意外”，如何将这“意外”转变为可利用的素材进行深入探究，进而培养学生严谨的科学态度和尊重科学事实的探究品质，促进学生科学思维的发展和科学素养的提升。【关键词】小学科学探究意外一、引言小学科学课程是一门具有活动性质的课程，它通过科学探究的学习方式，让学生体验

2、科学探究的过程和方法，发展初步的科学探究能力。科学探究的其中一个要素是“观察与实验,获取事实与证据”，但在科学探究过程中经常会有“意外”的实验结果出现，当出现“意外”情况时，我们该如何处理？我将通过自己在课堂教学过程中的实践经历，浅谈对在科学探究过程中出现意外情况时的一些看法。二、课堂教学实例（一）、研究背景我所任教的学校位于浙江西北的一个小镇，全校住校生占了学生总数的60%以上，特别是我任教的六年级，住校生占了90%,由于是寄宿学校，对于有些实验器材的准备，只能由教师来完成。六年级下册第二单元第五课铁生锈了这一课中，进行探究活动需要用到的器材有：试管架、试管、铁钉（全新的）、镜子、油，当准备

3、齐这些材料后，课堂开始了，这节课，探究的是铁生锈和什么因素有关，学生猜测的有水、空气、阳光、温度这四个因素，全班六个组可以选择想要研究的因素进行实验，这是一个对比实验，研究的方案如下：铁生锈了研究方案研究的问题：铁生锈与（空气）条件有关我们的假设：铁生锈与空气有关，有空气的条件下容易生锈，没空气的条件下不容易生锈。实验器材：两只同样大小的试管、两枚同样的新铁钉、镣子、油改变的条件：实验组：有空气对照组：无空气不变的条件：水份、阳光、温度等实验方法：1.取两只干燥的试管，在两只试管中用镒子放进同样大小的新铁钉2 .向两只试管中加入同样多的水至铁钉一半处3 .在其中一只试管中加入油并浸没整个铁钉，

4、另一只试管中不加4 .将两只试管放置在同一个地方，每天记录观察铁钉生锈的情况研究水分、阳光、温度这三个因素时，采用同样的对比实验的方法，为了区分开来，我给每个小组的两只试管上都贴上了标签。（二）、研究活动第一天观察：两只试管中的铁钉没什么明显变化。第二天观察：有空气的试管中，铁钉露在水外的那部分开始有点生锈，而没空气的试管中，出现了惊人的一幕，在水里的那一部分铁钉，没有丝毫变化，而在油里的那一部分铁钉,竟然出现了黄色的“铁锈”，将铁钉的上半部分完全包裹住，学生观察到这一现象时，显得非常不可思议，只有一天的时间，铁锈生长的如此之“迅速”？如此的实验现象和他们的预测完全不一样，难道，铁钉在没有空气

5、的情况下更容易生锈？他们开始怀疑并试着推翻自己的预测，但是又不敢相信这种现象，思维出现了矛盾的碰撞。平常在科学教学中，我经常引导学生，要尊重实验事实，从实验现象中得出实验结论，可是这一刻，我不禁也开始质疑，这和我预期的也不一样，难道，真的出现了“意外”，仔细回顾了一遍实验过程，这中间没有出现任何差错，究竟是什么原因，导致出现了这种现象，一时解释不出原因，于是我告诉学生,不用这么着急，不要轻易得出结论，何不再等等，过几天再看看“铁锈”是否还有变化。于是，我让学生每天观察并按实际情况记录下实验现象。我也借此去查阅资料，找一找原因。第三天观察：实验组有空气的试管中，铁钉上半部分生锈的越来越多，而对照

6、组没有空气的试管中，铁钉浸没在水里和油里的部分基本都没什么变化第四天观察：实验组中的铁钉生锈的更加多了，对照组中的铁钉依然没有什么变化。学生开始议论纷纷，这是为什么呢，为什么会有这样的现象？难道浸没在油里的铁钉生锈的部分已经达到最大化了？学生心中充满了无数个疑问。以下是某学生连续四天的观察记录表：你在实验中有何发现:（三）、现象分析在这两天的观察中，我一直在思考，为什么在实验中会出现这种“意外”现象，当我找出原因的时候，我开始尝试着引导孩子们去寻找问题发生的原因。我问了学生一个问题:“孩子们，你们真的觉得这层覆盖在铁钉上的黄色物质是铁锈吗？”学生一：“不是铁锈是什么啊？看上去就是铁锈啊学生二：

7、“仔细看好像是有点不一样，这个颜色有点偏黄，像是一层膜覆盖在铁钉上学生三：“可能是因为在油里，看到的颜色不一样。”这时，我又拿出了一只试管，这只试管中的铁钉也是一半在水里一半在油里，不同的是，这只试管中的浸没在油里的铁钉并没有“生锈”，学生看到这又惊讶着张大了嘴：这是怎么回事呀？这时我引导学生观察两只试管中油的颜色，果然，颜色是不一样的，“生锈”的试管中的油偏黄。这时我也开始向学生解释，由于前两个班做实验用完了油，在最后一个班做实验时,我去食堂取了点食用油，奇怪的是，这只试管中铁钉的情况完全不一样，这只试管中浸没在油里的铁钉没有一层像“铁锈”的黄色物质附着，而是干干净净，过了很多天，也没什么变

8、化。看到这两只试管的对比，学生和我都豁然开朗，原来是问题出在油上面，前两个班用的油是我在实验室拿来的，已经有好几年了，已经变质了，而最后一个班用的油是来自于食堂,是在保质期内的油。那么又有一个问题了，难道变质的油会使铁钉生锈，而没有变质的油就不会使铁钉生锈吗？这层黄色的附着在铁钉上的物质究竟是什么呢？学生和我都非常想知道这个答案，于是,我拿来锻子，准备一探究竟，我小心取出两只试管中铁钉，对比观察这两两枚铁钉上的“铁锈”是否一样。没想到，另大家惊讶的一幕又再次发生了，当我取出有油的试管中的铁钉时,发现浸没在油里的那一部分铁钉上的类似“铁锈”的物质竟然轻易地被纸巾擦掉了，等用纸巾完全擦干净之后，发

9、现，铁钉竟然完好无损，没有一点生锈的迹象。也就是说，这层被我这层被我们误认为是铁锈的黄色物质，不是铁锈，而是变质的油在铁钉上的一层附着物。而取出暴露在空气当中的这只试管中的铁钉，上半部分已经锈迹斑斑了，我让学生特意用纸巾用力擦了擦，发现锈迹根本就不能被擦掉。看到这里，终于明白，原来这层黄色的物质并不是铁锈，实验结论也自然而然的得出了，铁钉在有空气的环境中容易生锈，在没有空气的环境中不容易生锈。三、浅谈“意外”现象的处理方法。通过这一次的课堂教学，我也陷入深深的思考当中。在平常的科学实验探究过程中，经常会出现意外情况，如果出现了意外情况，作为老师，该如何应对呢？在此，我也提出自己的一点看法。（一

10、）、正确看待“意外”。当在实验探究过程中出现了意外现象，超出了教师个人的预期与把控，不要慌乱，稳住个人情绪，更要稳定住学生情绪，我们可以引导学生对观察到的“意外现象”进行描述，然后大胆推测“意外”产生的原因，促进思维碰撞，并且以出现的“意外”为契机，进行更加深入的探究。（二）、回忆实验过程。当在实验探究过程中出现了“意外”情况，先从头回顾一遍实验过程，排除操作问题。实验当中出现误差是不可避免的，但是有些差错会直接导致整个实验的失败，所以实验的正确操作非常重要，当出现意外时，第一要引起重视的就是实验操作有没有出现问题，要规范实验操作，以免出现导致实验失败的因素。在课前，教师一定要亲自做下水实验，

11、及时发现实验中存在的问题，以便在课堂探究中对学生实验设计给予针对性指导，提高实验设计的严谨性和合理性，从而减少意外的发生。（三）、重视材料的选择。小学科学探究离不开典型的材料，有时候材料的选择对实验的成功与否起到至关重要的作用，像这节课实验用的油，由于变质，就对实验造成了很大的影响，影响了大家的正确判断。教科版五年级下册第一单元沉和浮中第一课物体在水中是沉还是浮，本课的一个教学活动是“观察同一种材料构成的物体在水中的沉浮”，课本选用的材料是胡萝卜和橡皮，这两种实验材料我让学生准备好带到课堂上来，没想到，课堂上出现了问题，有些小组的胡萝卜在水中是沉的，有些小组的胡萝卜在水中是浮的，这就容易造成混

12、淆，到底胡萝卜在水中是沉还是浮呢，其实，这和胡萝卜含有的水分有关，有些胡萝卜比较新鲜，含有的水分多，那么不管怎么切，胡萝卜都是沉的，而有些胡萝卜存放的时间太长，胡萝卜中含有的水分少,整个放在水中是沉的，而切开后放入水中可能就是浮的了。这种实验现象也不能达到“同种材料构成的物体，改变它的重量和体积，沉浮状况不改变”这一教学目标，而且会混淆学生的思维。所以，在上课之前，教师一定要选择好材料，保证实验的顺利进行。这里对材料的选择有待考究，可以将胡萝卜换成苹果或者都选用新鲜的胡萝卜。实验材料选择的正确性直接影响探究实验的成败，因此，对于材料的选择要慎重，也要符合实验探究活动，并且可以在探究活动中，多选

13、择可利用的材料，进行拓展延伸活动。（四）、课前进行“下水实验”教师在课前一定要进行下水实验，以确保实验器材的可用性与操作过程中要注意的问题。五年级下册第二单元传热比赛这一课中，有一个探究活动，比较铜、铁、铝的传热速度，学校器材室刚好配有器材，当把火柴用凡士林粘到三种金属的小孔上，加热开始，全班六个组，有五个小组的实验现象是：铝棒上的火柴掉落的最快，再是铜棒，最后是铁棒，只有一个小组是铜棒上的火柴掉落最快，那究竟是怎么回事呢，根据生活经验，三种金属的导热性能应该是铜大于铝大于铁，可是实验现象有5个小组都是铝的导热性能比铁好，为了排除实验操作误差，我们又重新做了一遍，结果5个小组的实验结果仍然是铝

14、大于铜大于铁，面对这种情况，我在课后查阅了资料，资料上都表明是铜的导热性能最好，于是，我赶紧向其他老师请教，结果才知道是学校的这套实验器材有问题，由于这套器材中的铜不是纯铜，所以导致了实验的失败，我也从这件事中在深深反思，特别是对于年轻教师，在课前一定要进行“下水”实验，不然课堂中由于实验器材导致出现的各种“意外”现象会让你措手不及，浪费了课堂教学时间，而且对学生知识概念的建构也产生了影响。所以，课前“下水”实验非常有必要，不仅能让教师对于本节课的教学内容与探究活动了然于心，更是可以避免由于器材问题导致出现的“意外”，使学生的学习更加具有完整性。（五）、继续探究，深化探究。科学探究若能引导孩子

15、们产生新的科学问题，这才是真正的科学探究。因此，如果在实验探究过程中出现了“意外”情况，不要轻易放过这个美丽的“意外”，这个意外情况，往往能激发出学生的探究兴趣，扩大思考空间，获取新的科学知识。所以，不要急于纠正原先的猜测，也不要轻易得出结论，更不要放弃这个意外情况，要直面“意外”，培养尊重实验现象的意识。可耐心的继续观察，并记录下观察到的现象，再分析这个情况出现的原因。我们在平常的实验探究中经常需要记录实验数据，如果出现了“意外数据”，不要轻易敷衍与躲避，要引领孩子去思考，去发现，合理怀疑，并注重考察数据来源的可靠性和重现性。培养学生准确记录每一个信息和数据，不随意挑选、更改、丢弃数据，培养

16、尊重每一个数据的意识。“意外数据”的产生是学生积极参与和共同构建知识过程中必然伴随的现象，具有积极的、正面的价值，当出现“意外数据”时，教师应高度重视，引导学生像科学家那样敏感地留意“意外”，共同深化探究分析数据产生的原因。（六）、树立开放的教学观念。科学课程具有开放性，教师在教学中树立开放的观念和心态，为学生创造一个宽松、和谐、民主、融洽的学习环境，引领他们到校园、家庭、社会、大自然中去学科学、用科学。当我们树立开放的教学观念后，学生有了很多的时间、空间和探究资源。当学生有兴趣探究更多的科学知识后，他们所获得的不仅仅是书本上的科学知识，科学探究能力的培养和科学素养的提高才是科学教学的真正目的。而教师本身也要不断学习，丰富自己的专业知识和加深对科学的理解，才能引导学生展开深度的探究和交流，促进学生思维发展，提高探究成效。在科学实验中，我们总是将