例談科學實驗教學的有效導入方法

蘇新兵

摘要：科學實驗不僅是技術(shù)的操作過程，而且包含了豐富的科學思想和科學方法，是提高學生科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的最佳途徑。如何使實驗教學更有效的提高學生的科學素養(yǎng)和創(chuàng)新能力呢？很多的老師在這方面都做過很詳細的研究，比如如何進行實驗儀器的改進和創(chuàng)新設(shè)計，實驗教學的有效指導和實施。但大多數(shù)老師對一個演示實驗或?qū)W生實驗怎樣導入?yún)s考慮得比較少，往往直接把實驗裝置擺上講臺進行演示，這正是當前課堂實驗教學的一個弊端。事實上，一個好的實驗引入，不僅能激發(fā)學生的強烈興趣和求知欲望，還能為學生提供發(fā)現(xiàn)問題，運用知識的機會，提供創(chuàng)造性地解決問題的條件，使他們的創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和發(fā)展。因此必須注重實驗教學的導入，營造科學探索的課堂氛圍，以更好地發(fā)揮實驗教學在培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力方面的作用。

關(guān)鍵詞：實驗教學 情境鋪墊 導入方法

科學實驗的事實表明只有當學生被教師設(shè)計的實驗情境鋪墊所感染，或者思維進入預定情境之中時，實驗才能取得預期的效果。實驗情境的創(chuàng)設(shè)實質(zhì)上是一種背景設(shè)置，情景鋪墊，目的是使學生進入特定的學習狀態(tài)。例如，當一個“馬德堡半球”呈現(xiàn)在沒有情境鋪墊的學生面前時，在學生的腦海中只能形成一個冷冰冰的球形鐵制品視覺形象。這種孤立的視覺形象脫離了豐富的內(nèi)涵，它既不能激發(fā)觀察者的興趣，更不能激發(fā)觀察者豐富的聯(lián)想，學生在心靈深處的感受是非常微弱的。但是，如果教師先介紹發(fā)生在1654年德國馬德堡市驗證大氣壓存在的驚人實驗后，再呈現(xiàn)“馬德堡半球”，它在學生的視覺中就成了一個富有傳奇色彩的、生動活潑的歷史見證物。由此可見，實驗的導入十分重要。那如何更好地導入一個實驗呢， 都有哪些方法呢？

一：應用歷史事實設(shè)計實驗情境鋪墊。

科學教學中的許多實驗在歷史上有著特定的地位，在科學發(fā)展中起過特定的作用，科學家們?yōu)榇嗽冻龃罅康?、艱辛的勞動。比如上面提到的馬德堡半球?qū)嶒?，還有放射線的發(fā)現(xiàn)等等。這些實驗事實與豐富多彩的歷史背景相結(jié)合，可以使實驗教學更具有趣味性。例如在“阿基米德定律實驗”展開之前 ，首先應用歷史史料設(shè)計實驗情境鋪墊，介紹“曹沖稱象”這一有趣的史實，并根據(jù)"曹沖稱象"揭示船的吃水深度→排水量→船與石頭的重量關(guān)系之間的特定聯(lián)系，從而為阿基米德定律實驗的展開奠定了情境基礎(chǔ)。

二：運用問題設(shè)計實驗情境鋪墊。

中學科學實驗教學，以驗證性實驗居多。其教學目的除了驗證科學定律以加深理解之外，主要是為了理解、深化及運用科學概念。概念的心理動力是思維，而思維源于矛盾，因而在演示實驗前后以及過程中，制造矛盾，提出疑問，主動聯(lián)想，是設(shè)計實驗情境鋪墊的又一種方法。當然，這些問題的設(shè)計，應該圍繞實驗主體教學的實質(zhì)展開，即為什么要進行這種實驗，進行這種實驗所要達到的目的，借以激發(fā)學生思考，促使學生的思維從疑問開始，在聯(lián)想和想象中活躍，在獲得正確答案中發(fā)展，最后在具體實驗驗證過程中及結(jié)果中得到強化，從而完成一個層次的認識。

很多的探究實驗都開始于問題。例如，提出“空氣有沒有重量？能否稱出空氣的重量昵？磁鐵能夠吸引鐵塊，鐵塊也能吸引磁鐵嗎？”這些問題源于生活實際，但又往往被人們熟視無睹，如果能利用好這些問題，那就更使即將展開的實驗籠罩上一層趣味的“靈光”。

三：利用實驗知識體系的內(nèi)在聯(lián)系，設(shè)計實驗情境鋪墊。

隨著實驗教學的深入，學生不僅需要富有趣味的史料與問題啟示，借以烘托實驗主體，更需要揭示知識體系之間的內(nèi)在聯(lián)系。這種聯(lián)系正是新實驗的一個情境鋪墊，而新實驗又為知識體系添新的素材，為學生的認知思維注入新的活力。

例如，科學教材“電磁感應”這一節(jié)中，通過六個電磁感應現(xiàn)象演示實驗總結(jié)出感生電流產(chǎn)生的條件是“閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動?！痹诰唧w教學過程中，有經(jīng)驗的教師在演示“磁鐵不動，線框運動，有感應電流產(chǎn)生”之后，啟發(fā)學生運用運動學中“相對運動”的知識來思考、推理第二個演示實驗。事實證明，大多數(shù)學生能從第一個演示實驗推理出：“線框不動，磁鐵運動，同樣有感生電流產(chǎn)生?！庇辛诉@個判斷，教師再加以演示驗證，實驗效果就非常明顯。接著，教師讓學生思考第三個實驗，即磁鐵和線圈一起運動，有沒有感生電流？學生的思維由于受到第二個實驗的激勵，積極性會進一步提高。用同樣的方法來處理后面三個實驗，學生的思維逐步激活，進入豐富的聯(lián)想空間，最終得到結(jié)論：“只要閉合電路的一部分導體在磁場中做切割磁感線運動，閉合電路中就有感生電流產(chǎn)生”。

四：從原實驗不足說明問題中導出新的實驗。

在“觀察水的沸騰”實驗教學中，學生對沸騰的條件之一達到沸點有很好的理解，可對需要繼續(xù)吸熱這一條件的理解缺乏感性的經(jīng)驗。因此我在原實驗的基礎(chǔ)上引出補充了如下演示實驗。實驗裝置，在課本（科學新教材七上）第150頁圖4—59的實驗裝置中增加一只大號試管和一支溫度計，在大號試管中裝入適量的水（為了節(jié)約時間，可裝入前面實驗中燒杯中的開水），然后放入燒杯中的水里（注意勿使試管與燒溫度計的示數(shù)的變化情況及試管和燒杯里水的變化情況。 （為了加強演示效果，可在試管內(nèi)加一至二滴紅墨水）。這樣就很好的利用前一個實驗的不足來引出下一個實驗，使每一個實驗的呈現(xiàn)都水到渠成。

五：利用生活情境鋪墊引入

生活中有很多有用的情境，可以用來做實驗前的鋪墊。如在“杠桿平衡條件”的教學中，可以通過這樣一個情境的鋪墊來引入問題：上課伊始，教師扛著拖把累得夸張地弓著腰走進教室，同學們見狀，哄堂大笑。

生：老師，你真沒用，一個拖把把你累成這樣。

師：什么？我沒用？你上來試一試。

生：“試試就試試。”一學生邊說邊輕松地扛起拖把。

師：等等，別忙著走。

教師把拖把柄一點點地往后移，只見那位同學越來越吃力，這時全班同學笑不起來了，深深地陷入沉思之中……然后再開始杠桿平衡的實驗探究。

小結(jié)：良好的開始是成功的一半，一個有效的實驗情境鋪墊會使實驗教學達到事半功倍的效果。

參考文獻：《課堂實驗教學的有效組織方式》 俞維軍

《新課改下初中科學課堂實驗教學探討》臧華