優(yōu)化實驗教學(xué) 開啟快樂之旅

王偉娟

摘要：在初中實驗實踐教學(xué)中，應(yīng)發(fā)揮學(xué)生的主體地位，調(diào)動學(xué)生的積極性，引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)實驗，加強對學(xué)生實驗方法的指導(dǎo)，突出學(xué)習(xí)的本質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的自學(xué)能力，使學(xué)生最終能系統(tǒng)的掌握知識，并熟練的運用。本文結(jié)合教學(xué)實踐，探討了優(yōu)化實驗教學(xué)，實現(xiàn)快樂學(xué)習(xí)的問題。

關(guān)鍵詞：快樂學(xué)習(xí) ； 實驗優(yōu)化 ； 途徑方法

科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，觀察和實驗是學(xué)習(xí)科學(xué)的基本方法，許多的科學(xué)規(guī)律都是通過實驗總結(jié)出來的?？茖W(xué)實驗形象生動，本身帶有很強的趣味性，因此實驗課最能激發(fā)學(xué)生興趣，是最受歡迎的課。每當我?guī)е鴮嶒瀮x器進教室，總能看到學(xué)生臉上燦爛的笑容，有些好動的學(xué)生會跑過來問問你，玩玩實驗儀器。這在無形中成了他們喜歡科學(xué)課的動力，期待科學(xué)課的升力，而這是其他課程所沒有的優(yōu)勢。

一、 課前準備充分 體驗成功喜悅

在科學(xué)實驗課中，課前準備工作是否合理充分，是影響實驗成果與否的關(guān)鍵?？茖W(xué)實驗要有預(yù)習(xí)預(yù)習(xí)的內(nèi)容可以是生活經(jīng)驗、可以是知識復(fù)習(xí)、還可以是相關(guān)的問題。杜威就主張以生活經(jīng)驗為課程，認為課程即經(jīng)驗。

例如探究“影響液體蒸發(fā)快慢的因素”的課前預(yù)習(xí)：

（請同學(xué)們在閱讀教材前先思考以下問題）

請你試著用手蘸水在桌上寫字，并跟同桌比一比，看誰干得快.桌上的水干了，我們在小學(xué)科學(xué)課中知道，這種現(xiàn)象叫

______，物質(zhì)從________態(tài)變?yōu)開______態(tài)，生活中還有大量此類現(xiàn)象，請舉出3個。

晾衣服時，哪些方法可使?jié)褚路M快變干？（請盡可能多地寫出）________。

從各種使?jié)褚路M快變干的方法中，你猜測影響某種液體蒸發(fā)快慢的因素有_______。

若要在科學(xué)課堂上驗證你的猜測，你會如何設(shè)計實驗？如何控制常量與變量？_______。

預(yù)習(xí)的目的未必是完成學(xué)習(xí)目標，而是完成學(xué)生能夠獨立解決的部份，以使課堂學(xué)習(xí)能在學(xué)生已有認識與體驗的基礎(chǔ)上繼續(xù)前進。預(yù)習(xí)不是對知識點面面俱到的識記，而是觸及核心學(xué)習(xí)內(nèi)容的提前思考，是為課堂學(xué)習(xí)作鋪墊，而非課后練習(xí)提前做。

另外，課前實驗儀器的準備、可能出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象預(yù)測、需要改進的地方，實實驗操作規(guī)范的強調(diào)和驗安全的教育，都要在課前做好充分準備，這樣才能保證課堂上實驗的成功進行。例如《大氣的壓強》一節(jié)中，老師基本都會做覆杯實驗，這個實驗看似簡單，但如果不在課前“做功課”，就很可能選錯杯子或紙，導(dǎo)致實驗失敗。筆者在反復(fù)實驗后選擇了集氣瓶和防水紙，在課堂上，學(xué)生很容易就把紙緊緊的蓋在集氣瓶上，減少了第一步失敗的幾率，又因為是防水紙，學(xué)生即使做較長時間也不會出現(xiàn)漏水現(xiàn)象。最后筆者統(tǒng)計了一下，這個實驗的成功率達到了99%，學(xué)生成功的體驗了大氣壓強。課前的充分準備不僅提高了科學(xué)實驗的教學(xué)效果，也使更多的學(xué)生體驗到實驗成功的喜悅，進一步激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

二、 實驗要有創(chuàng)意 吸引眼球

初中年齡段的學(xué)生精力充沛、活潑好動、勇于探索、求知欲和好奇心強，具有很強的創(chuàng)新潛能，所以科學(xué)實驗不應(yīng)只拘泥于書本規(guī)定的，可以適當?shù)呢S富實驗內(nèi)容，做些有創(chuàng)意能吸引學(xué)生眼球的實驗，會給學(xué)生帶來更多的快樂，同時也能提高課堂效率。例如探究“大氣的壓強”，筆者就選擇了比較有“爆點”的瓶子吞雞蛋實驗。果然當筆者在課堂上說明要做這個實驗時，學(xué)生的眼睛一下子“亮”了，但又很懷疑的看著教師，然后緊盯著教師的每個實驗步驟，當瓶子里的棉花燃燒完，雞蛋慢慢被瓶子吞下時，好多學(xué)生都站了起來，甚至沖到了講臺旁邊，當雞蛋一落下的那一刻，全班頓時發(fā)出“哇”的一聲，然后自發(fā)的開始討論為什么？一個有創(chuàng)意的實驗，能激發(fā)出學(xué)生更多的創(chuàng)造力和想象力，從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并在樂趣中獲得知識，鞏固知識。

學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，教學(xué)應(yīng)該從學(xué)生的實際出發(fā)，適當運用一些策略和方法激發(fā)他們的興趣，努力創(chuàng)造學(xué)習(xí)科學(xué)的良好條件和環(huán)境，使學(xué)生在學(xué)習(xí)中享受科學(xué)的魅力和樂趣，從而快樂地體驗科學(xué)的本質(zhì)。例如“檢驗空氣中氧氣的體積分數(shù)”，在學(xué)生了解了空氣中有氧氣，同時有其他氣體后：

教師：空氣中有多少氧氣？

學(xué)生（一開始不能回答，有幾位學(xué)生看書后回答）：21%

教師：大家現(xiàn)在有沒有方法把它測出來？大家一起來想方法。

學(xué)生討論……

教師：想出了嗎？

學(xué)生：沒有。

教師：碰到什么難題？能不能直接測量？

大家先看看這個實驗。

出示蠟燭在鐘罩內(nèi)燃燒的裝置圖1，學(xué)生預(yù)測結(jié)果（罩內(nèi)液面上升），分析原理（氧氣被消耗，氣體減少，罩內(nèi)壓強就減少，〖TP4.TIF，6。1，PZ〗水就被大氣壓壓進來，而且減少多少體積的氣體就壓進等體積的水。）啟發(fā)（測氧氣含量用燃燒法和間接測量）

教師再質(zhì)疑：這個裝置能測出空氣中氧氣有多少嗎？

學(xué)生討論修改裝置，如圖2（容器要密閉，有刻度標記，燃燒物蠟燭換紅磷）

教師出示錐形瓶問：現(xiàn)在沒有下面開口的容器，用這個錐形瓶來做反應(yīng)容器，怎么辦？

學(xué)生討論修改裝置，發(fā)言（用導(dǎo)管連接裝有水的燒杯）

形成裝置圖3，簡單認識器材，加水加藥品，點燃。

實驗：觀察現(xiàn)象（紅磷燃燒放白煙，產(chǎn)物是固態(tài)的五氧化二磷）

教師（邊振蕩）：其實五氧化二磷可溶于水， 振蕩可加速它的溶解，同時可減少反應(yīng)產(chǎn)生的煙對實驗數(shù)據(jù)準確性影響。

教師：現(xiàn)在就打開止水夾嗎？

追問：為什么？打開會怎么樣？

學(xué)生討論發(fā)言：不能現(xiàn)在打開。如打開，則測出的值會偏小。

冷卻后打開止水夾，觀察水進入瓶內(nèi)的刻度約五分之一。

教師：空氣中氧氣所占體積比例約多少？

學(xué)生：約五分之一

教師介紹：科學(xué)家也測出了空氣中氧氣所占體積分數(shù)約為21%，和大家測出的數(shù)據(jù)差不多。

教師：實驗成功，高興之余，對這個實驗進行及時的反思：一方面：成功的關(guān)鍵是什么？

另一方面：有沒有需要繼續(xù)思考的問題？

這個實驗的設(shè)計，不是直接拿出課本中的實驗裝置，而是因勢利導(dǎo)、循序漸進的進行。這樣的設(shè)計好在考慮了學(xué)生的實際水平，從模仿開始，由淺到深，設(shè)計的問題遵循了科學(xué)性原則，有探究味，能激發(fā)學(xué)生探究問題的欲望，鍛煉學(xué)生科學(xué)思維，提高學(xué)生解決問題的能力。

從蠟燭到紅磷，再從實驗室污染到環(huán)境保護，說明了科學(xué)知識的形成是一個不斷修正、不斷深入，以逐步逼近客觀存在的過程。科學(xué)課程既注重培養(yǎng)學(xué)生對自然的整體認識和與自然界和諧相處的生活態(tài)度，發(fā)展學(xué)生在科學(xué)探究，科學(xué)知識與技能，科學(xué)、技術(shù)、社會、環(huán)境等方面的認識和能力，同時又使學(xué)生逐步形成用科學(xué)的知識、方法和態(tài)度解決個人與社會問題的意識、保護自然的意識和社會可持續(xù)發(fā)展的意識，為未來發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

三、調(diào)整實驗預(yù)設(shè)，為生成造就精彩

新課程改革提出“把課堂還給學(xué)生，以學(xué)為主，讓課堂充滿生命氣息”，這種思想當前正深刻影響著眾多教師的課堂教學(xué)實踐，學(xué)生“活”起來了，課堂非預(yù)設(shè)信息在課堂中不斷產(chǎn)生，常出現(xiàn)出乎教師意料之外甚至“背道而馳”的見解。教師不能簡單否決了事，應(yīng)當善待學(xué)生的心靈感悟與自由表述，而錯誤的信息要在師生平等對話中加以導(dǎo)引成為可貴的教學(xué)資源。當然，教師應(yīng)把“撥亂”的機會讓給學(xué)生，只是在學(xué)生啟而不發(fā)時給予適當?shù)狞c撥。讓他們自己通過探究、研討后悟出真知，及時調(diào)節(jié)預(yù)設(shè)，為生成造就精彩，給學(xué)生一個求真求善求美的學(xué)習(xí)歷程。例如學(xué)習(xí)七上“蒸發(fā)”一課，為了讓學(xué)生知道液體蒸發(fā)時，溫度會降低，要從外界吸收熱量。我讓每組兩位學(xué)生先將溫度計浸入酒精中，然后從酒精中提出，一位學(xué)生計時記錄，另一位學(xué)生觀察溫度計讀數(shù)的變化并讀出溫度值。實驗后，學(xué)生觀察記錄表格發(fā)現(xiàn)溫度計的讀數(shù)變小，溫度下降了12℃。接著，讓學(xué)生解釋溫度計讀數(shù)變小的原因，一位學(xué)生說：“因為酒精蒸發(fā)時，吸收了室內(nèi)空氣的熱量，使室溫降低了。”這樣的回答，課前沒有預(yù)設(shè)。我及時調(diào)整預(yù)設(shè)，將問題拋給其他學(xué)生：“你們認為他的解釋合理嗎？”一個學(xué)生說這樣的解釋不合理，因為就那么一點酒精蒸發(fā)，不可能使教室空氣溫度有明顯的降低，假如教室里氣溫一下子下降12℃，我們會感覺到冷，現(xiàn)在我們沒有冷的感覺，說得不錯。我進一步激勵他們用實驗來證明上述解釋是否正確。經(jīng)過一番議論和思索，一個學(xué)生說：“只要用兩支相同的溫度計就行了。”其中一支溫度計的玻璃泡是干的，將另一支溫度計從酒精中取出后，放在一起同時看兩支溫度計的讀數(shù)是不是都會變小。學(xué)生按照這樣的實驗方案做了實驗，證實原來的解釋是不合理的，得出科學(xué)結(jié)論。在這節(jié)課，雖然沒有按照我的預(yù)設(shè)“完滿”完成教學(xué)內(nèi)容，但我仍很欣慰。因為調(diào)整課堂預(yù)設(shè)，順應(yīng)學(xué)情，隨機應(yīng)變，深化生成，不僅保護學(xué)生的積極性和學(xué)生個性化的解讀，而且點燃學(xué)生思維的火花，生成新的教學(xué)資源，使學(xué)生的理解趨于正確、全面。在課堂中，我們用慧眼去捕捉課堂中的每一朵浪花，每一抹亮色，揚沙揀金，在生成中引導(dǎo)，在引導(dǎo)中感悟，把差錯化為一次新的學(xué)習(xí)、探究，鑄就動態(tài)的生成課堂。

四、鼓勵動手操作，感受實踐魅力

讓學(xué)生自己動手參與科學(xué)實驗，體會實驗全過程，能更好的理解科學(xué)本質(zhì)，有效地提高學(xué)生對科學(xué)實驗的積極性，同時還可以對學(xué)生的觀察能力和實踐能力進行培養(yǎng)。例如在“電路圖”的教學(xué)中，為使學(xué)生在學(xué)習(xí)電學(xué)的開始，就對電路有良好的印象，我把學(xué)生帶到實驗室上課。在沒講電路組成部分前，就提供給學(xué)生小燈泡、導(dǎo)線、電池、開關(guān)等，讓學(xué)生用自己的方法使電燈發(fā)光。很快，實驗室里的小燈泡都亮了起來，但方法各異，再根據(jù)學(xué)生連接的電路，讓他們自己分析優(yōu)劣，最后得出電路的組成部分。增加一個小燈泡，使兩盞小燈泡同時發(fā)光，這也難不倒他們，很快就有學(xué)生完成了串聯(lián)的連接方式。增加難度，讓學(xué)生接出與這次不一樣的電路也要使兩盞燈同時發(fā)光，學(xué)生馬上動手接起線來，雖然時間久了點，但大部分學(xué)生能在嘗試了很多種方法后接出了并聯(lián)的方式。再讓學(xué)生把開關(guān)加到電路的不同部分，通過實踐說明它的作用，總結(jié)串并聯(lián)電路的特點。學(xué)生們快樂的連接著……整節(jié)電路圖的教學(xué)基本是學(xué)生自己動手完成的，很多學(xué)生因此喜歡上了電學(xué)，為后面電路的學(xué)習(xí)打下了堅實的基礎(chǔ)。

在科學(xué)實驗教學(xué)中有些物理量不容易直接與標準量進行比較，從而增加了教學(xué)的難度。如果把所需觀測的量轉(zhuǎn)化為易于觀察和測量的其它量進行間接觀測，既簡單易行，趣味盎然，又使學(xué)生掌握轉(zhuǎn)化的思想方法。例如“微小電流的測量——番茄歌手”。水果電池實驗因受實驗器材精確度的限制，很難測量出電池產(chǎn)生的電流。為此可以對此實驗進行改進。如圖（4）演示實驗：拿出事先準備好的番茄，銅棒和鋅棒和導(dǎo)線，〖TP5.TIF，6。1，PZ〗以及生日蛋糕里的音樂卡片，如圖串聯(lián)，并將銅棒和鋅棒插入番茄之中，課堂里隨即流淌出動聽的音樂。此時，水果電池的電能就轉(zhuǎn)化為聲能。或者把音樂卡片換成發(fā)光二極管，二極管發(fā)光電能轉(zhuǎn)換成光能，具有同樣明顯的效果。這樣學(xué)生既感受到了微小電流的存在，同時也增添了認識世界的方法。

總之，在實驗教學(xué)中 教師應(yīng)充分挖掘?qū)W生的潛能，，營造快樂的學(xué)習(xí)氛圍，增強學(xué)生的參與意識、實踐意識和競爭意識，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，讓學(xué)生認識到自己是學(xué)習(xí)過程中的主人，使學(xué)生明白只有自己親自參與新知識的發(fā)現(xiàn)、思辯、解決、歸納整理，才能真正鍛煉自己的思維、開發(fā)自己的智力、發(fā)展自己的能力，體驗到學(xué)習(xí)的快樂，從而將來能學(xué)會生存，學(xué)會發(fā)展。

參考文獻：

[1]王小燕.科學(xué)思維與科學(xué)方法論[M].華南理工大學(xué)出版社，2003.

[2]王耀村. 初中科學(xué)教學(xué)案例專題研究[M].浙江大學(xué)出版社，2005.

[3]王海燕.“他山之石可以攻玉”——例談?wù)n本實驗的改進[J].湖南中學(xué)物理，2011，（9）.

（作者單位：浙江臺州市天臺縣平橋鎮(zhèn)中學(xué) 317203）