中小学科学实验应该具备的几个条件

陈展

摘 要 以“观察蜗牛”实验为例，分析了现在实验教学中存在的一些问题，如材料难以获得、材料浪费、分组不到位等。并在实验对象的获取、材料的节省与安全、实验过程的讨论形式、实验的可持续性等方面加以讨论，从而说明中小学科学实验应该具备的几个条件。

關键词 蜗牛 观察实验 实验教学

生物是按照一定规律生长的，如随季节生长、地域生长、阳光生长等，很多时候教材建议使用的生物实验材料难以准备。如“观察蜗牛”实验之前，科学老师是让学生回去与家人一起去寻找蜗牛，上课时，再让学生把蜗牛装在瓶子中带到实验室。实验后，这些蜗牛遭人随手丢弃，引发笔者思考生物学实验应该具备什么条件才是适当的。

1 实验对象应该具备易取性

生物学实验所需的生物要有代表性与可取性。代表性指观察的对象要有多样性，如既有植物的也有动物的，并且这些生物能容易获得。而蜗牛在日常生活中并不常见，在特定的环境与时间才可能得到。目前最好的办法是在菜场上购一些活体。活体替代物得满足软体的、活的、体积小几个条件。若与蜗牛是近亲就更好，活体螺就是一种较好的替代材料。由于只需几位学生共同观察一只，所以没有必要购很多，对于当地易找到蜗牛的学生自己去寻找实验材料也是可行的，但是，教师要强调注意安全。学生抓来蜗牛后，要学会天天观察它的动作与饮食。教师可通过要求学生观察蜗牛，培养学生细心的学习品质。另外，从网上购买也是一种取得实验材料的方法。实验材料易取性是开展科学实验的前提。

2 实验材料应该具备节省性与安全性

针对蜗牛的反应，实验中选用的是白糖与醋两种材料，它们都是安全的材料。但是把一袋袋未拆封的白糖或醋拆开，用于做些小实验，多个班级采用这些原料时造成了浪费，是否可以选择其他的实验变量。如研究光亮对它的影响;或用小木头触碰它不同的部位，观察它的动作反应;在密封的烧杯中，观察它对氧气量的反应等。

观察蜗牛时，学生给蜗牛饲喂的是家中一些剩菜叶，不会造成浪费。在选择材料时，教师要考虑节省原则，尽量废物利用。此外，教师还要关注实验材料的安全性，在教育学生重视实验安全时，也要注意不要使学生产生不当的畏惧感，泯灭学生对科学实验的兴趣。对人体有安全危险的实验，教师应尽量采取安全防护措施，如戴护目镜、穿工作服、戴防护手套等，尽量不选择腐蚀性强的化学药物。

3 观察过程应该具备分组讨论

在生物实验类型中，不论是探究性实验还是验证性实验，是观察型实验还是模拟性实验，也不论实验结果是理想或不理想，教师都要引导学生辨析、讨论与交流实验现象、实验结果，促进学生学会获取和处理信息，从而找出解决问题的方法。实验课上，教师给出的任务应尽量具体可操作。如让学生观察记录动物或植物的各种特征，教师可以要求学生分成几个大组，每一个大组要求完成一定的的观察任务，最后要求他们总结。这样可以培养学生分工合作的精神，同时提高了课堂的教学效率。教师还要鼓励学生提出自己不同的意见，激发学生的学习主动性，培养他们的科学意识。

分组观察时，一般是2-4人一组最佳，各小组内部分工要明确，从而更好地培养团结协助的精神，为以后的工作学习打下良好的基础。若有些观察需要在家中进行时，教师可提出观察要求或问题，引导学生观察：观察蜗牛的活动和爬行速度;寻找蜗牛爱吃的食物以及进食方式;蜗牛如何排泄，排泄物的形态如何;是否需要呼吸;蜗牛如何交流。有些问题可能较难，但是可以挑战学生的观察能力与思考能力。

此外，学生还可以自己提出问题，寻找解决方案。这时，学生可以将带小动物到学校实验中饲养并观察。除了蜗牛外，也可以饲养活的小虾、小螃蟹等。

4 实验过程应该具备可持续性

实验结束，在整理材料时，笔者发现有些网购的大蜗牛在观察实验后，基本上被学生丢弃了。这说明学生观察蜗牛就是为了交差，没有养成观察的兴趣，这对于科学精神的培养是很不利的。

教师可以要求学生把这些蜗牛带回家养起来，使学生形成细心、耐心的观察品质。很多观察在初中的科学课上是不可能完成的，只有在家中长期观察才能发现。此外，也可以让学生自己思考蜗牛生活的空间，如它们的家可以安放在饮料瓶中，也可以在纸盒内;让学生进行对比，蜗牛等小动物更加喜欢那一个环境，观察这些小动物的外部特征、对各种物质的反应及喜好等。

观察与总结能力的培养是学生形成初期的科学精神的关键一步。所以，科学老师可以布置适当的任务让学生课外观察。

5 结语

科学教育的目的之一是要培养未来科学家。那么，立志当科学家的学生必然要在实验中学会像科学家一样思考，锻炼基本的实验研究能力。中小学科学实验要培养学生科学观察与分析的能力，教师还要考虑实验的可操作性、安全性、可观察性、节省性。对于实验的材料与方式，教师未能局限于教科书的限定中，要进一步激发对于实验的创新，真正提高实验教学的效率。

参考文献：

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