實(shí)驗(yàn)因延伸而優(yōu)化,課堂因創(chuàng)新而精彩

劉菊慧

摘要：本文針對(duì)初中科學(xué)教學(xué)中傳統(tǒng)演示實(shí)驗(yàn)存在的缺餡、學(xué)校實(shí)驗(yàn)儀器的老舊、教師觀念的落后、教學(xué)手法的單薄等現(xiàn)狀，提出對(duì)初中科學(xué)、教材中的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸優(yōu)化的實(shí)踐，使學(xué)生們“帶著興趣、帶著懸念、帶著思考、帶著強(qiáng)烈的求知欲”去學(xué)習(xí)，達(dá)到實(shí)驗(yàn)因延伸而優(yōu)化、課堂因創(chuàng)新而精彩的目的。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；演示實(shí)驗(yàn)；延伸；優(yōu)化；求知欲

中圖分類號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711(2014)07-0118

一、演示實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀

“科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，這對(duì)于我們從事科學(xué)教育的教師們而言是根深蒂固的”，但事實(shí)上，由于初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)考試的取消，以及受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的落后觀念影響，教師們逐步對(duì)演示實(shí)驗(yàn)淡薄了。這種認(rèn)識(shí)上的偏差，導(dǎo)致在演示中，教師的演示實(shí)驗(yàn)手段落后，教法缺乏創(chuàng)新，往往“自彈自唱”，用語言代替操作，甚至有些數(shù)據(jù)是確教師給出來的。這嚴(yán)重挫傷了學(xué)生的積極性和主動(dòng)性，影響了演示實(shí)驗(yàn)在課堂中的重要地位，削弱了它的積極作用。

同時(shí)，由于學(xué)校在用人制度上存在的一些問題，也會(huì)影響教師們對(duì)演示實(shí)驗(yàn)的積極性。在大多數(shù)學(xué)校里，現(xiàn)在的實(shí)驗(yàn)員不是年齡太大，就是身體有病或者不再勝任其他學(xué)科教學(xué)的教師，學(xué)校把他們安排在實(shí)驗(yàn)室里，實(shí)際上主要的功能就是擺擺儀器或開開門，這樣又使教師們花在演示實(shí)驗(yàn)上的時(shí)間大大增加。

再次，學(xué)校對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投入力度不夠，儀器使用時(shí)間過長，老化的、損壞的儀器沒有及時(shí)更換，導(dǎo)致做好一只演示實(shí)驗(yàn)更是難上加難。好在現(xiàn)代教育技術(shù)的興起，為教師們帶來了很多便利，所以現(xiàn)在的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，多是“一張嘴巴，一本書；一塊屏幕，一支筆”；這種“嘴巴實(shí)驗(yàn)，黑板實(shí)驗(yàn)，動(dòng)畫實(shí)驗(yàn)”只是蜻蜓點(diǎn)水，點(diǎn)到為止，并不能給學(xué)生以感官上的刺激，思維上的沖擊，充其量不過是讓學(xué)生開開眼界罷了。

二、演示實(shí)驗(yàn)的作用

首先，科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)是在課堂上密切配合講授內(nèi)容的實(shí)驗(yàn)，是深受學(xué)生喜愛的實(shí)驗(yàn)，是教師施展教學(xué)藝術(shù)的有效方式。它能化抽象為具體，化枯燥為生動(dòng)，把要研究的科學(xué)現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前，引導(dǎo)學(xué)生觀察，并進(jìn)行思考，配合講授使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)的概念和規(guī)律，達(dá)到“事半功倍”的效果。

同時(shí)，科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中起著積極的作用，成為教學(xué)中不可缺少的部分。通過演示實(shí)驗(yàn)，可將日常生活或生產(chǎn)實(shí)踐中不易觀察到的，或習(xí)以為常而未引起注意的科學(xué)現(xiàn)象突顯出來；將實(shí)際中表現(xiàn)得較為復(fù)雜的現(xiàn)象，分解出有意義的部分，把它集中地顯示出來。因此，演示實(shí)驗(yàn)既體現(xiàn)了科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，又開拓了學(xué)生的眼界，使課堂生動(dòng)而精彩，學(xué)生因自主而發(fā)展。

心理學(xué)家皮亞杰說:“要讓學(xué)生動(dòng)手做科學(xué)，而不是用耳朵聽科學(xué)或用眼睛看科學(xué)?！睂W(xué)生只有體驗(yàn)和實(shí)踐，才能有所創(chuàng)新。所以，演示實(shí)驗(yàn)不僅要做，而且還要做得有聲有色，可以將教材中的部分演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸優(yōu)化改造，讓學(xué)生記憶深刻，使學(xué)生在整個(gè)課堂中始終處于積極思考的狀態(tài)，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維。這樣，教師在不斷地優(yōu)化、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造性地樂教的同時(shí)，促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)造性地樂學(xué)。

三、延伸優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)的幾點(diǎn)實(shí)踐

1. 延伸實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)課激趣

“好的開始是成功的一半。”同理，好的課堂引入是教學(xué)成功的一半。例如，在八年級(jí)四冊(cè)科學(xué)“氧氣的制取”一節(jié)中，教材就是直接用二氧化錳作催化劑分解雙氧水(如右圖所示)，再用排水法收集氣體，并用以前學(xué)過的知識(shí)，將收集的氣體用帶火星的木條檢驗(yàn)，證明收集的氣體為氧氣。事實(shí)上，這樣做學(xué)生會(huì)因?yàn)槿狈π缕娓卸辉倌敲磁d致勃勃，所以，教師可以對(duì)該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸：僅用一只大號(hào)錐形瓶，依次將20毫升洗潔精、約30克的碘化鉀倒入，再快速倒入濃度為30%的雙氧水200毫升。這樣，就使只有實(shí)用性無觀賞型的實(shí)驗(yàn)一下子升級(jí)為強(qiáng)烈的視覺沖擊，產(chǎn)生了1米多高的泡沫噴泉，學(xué)生一下子都被吸引住了，一個(gè)個(gè)疑問便接踵而來。1米多高的噴泉是怎樣形成的，是什么力量導(dǎo)致的呢？是不是H2O與KI發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)呢……一系列的疑問產(chǎn)生了，教師乘勝追擊，順勢(shì)就可展開教學(xué)了，精彩的一課就這樣上演了。

一般來說，學(xué)生普遍具有好奇的天性，當(dāng)某種現(xiàn)象發(fā)生以后，如果學(xué)生原有的知識(shí)不能解答，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲望。延伸優(yōu)化后的演示實(shí)驗(yàn)把客觀的現(xiàn)象形象強(qiáng)烈地展示在學(xué)生面前，不僅在心里造成懸念，而且刺激了求知欲，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣。

2. 延伸實(shí)驗(yàn)，課內(nèi)搭橋

在科學(xué)學(xué)習(xí)中，有許多概念、規(guī)律、定理、公式等都比較抽象，對(duì)于學(xué)生來說很難理解，教師如何通過有效的教學(xué)手段讓學(xué)生自主的領(lǐng)悟這些抽象的東西呢？最有效的方法就是借助實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較直觀的教學(xué)，用具體的現(xiàn)象和結(jié)果，為學(xué)生提供思維的支撐點(diǎn)，使之變得較感性，從而幫助學(xué)生對(duì)概念規(guī)律等形成正確的認(rèn)識(shí)，這樣學(xué)生理解起來就比較容易。

例如：在學(xué)習(xí)八年級(jí)第三冊(cè)“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”的內(nèi)容時(shí)，教材采用了控制變量法來研究，用已經(jīng)做好的一把“琵琶琴”，即用銅、鐵、鎳鉻合金等不同材料的金屬絲安裝在木托上，教師一拿出來，學(xué)生就知道了，這樣便將思維定格在教師呈現(xiàn)的框框內(nèi)，馬上就得出導(dǎo)體電阻R與導(dǎo)體的材料、長度、橫截面積有關(guān)這一個(gè)很重要的科學(xué)概念。而事實(shí)告訴我們，學(xué)生并未真正理解此實(shí)驗(yàn)探究的目的，即為了得到“電阻是導(dǎo)體本身的一種屬性”這一概念，致使在學(xué)了歐姆定律推導(dǎo)出R= U/I 這個(gè)公式后，很多概念就混淆了，例如“電阻與電壓成正比、與電流成反比”“電阻與電流有關(guān)”等錯(cuò)誤的結(jié)論都出現(xiàn)了。為此，在課堂中，教師應(yīng)進(jìn)行如下教學(xué)：

首先，在回顧上一節(jié)“物體的導(dǎo)電性”的內(nèi)容并進(jìn)行引導(dǎo)：(1)從玻璃可由絕緣體變?yōu)閷?dǎo)體這一事例說明，導(dǎo)體的電阻與什么有關(guān)？(溫度) (2)從塑料尺是絕緣體而鋼尺是導(dǎo)體說明導(dǎo)體的電阻與什么有關(guān)？(材料)(3)大家猜想一下可能還有哪些因素也會(huì)影響導(dǎo)體的電阻大小呢？

學(xué)生在苦苦地思考，漫無目的地猜想后回答道：電流、長度、粗細(xì)、密度、比熱……

在此，我們就很難把握并突破這個(gè)難點(diǎn)了，所以增設(shè)了另外一個(gè)小實(shí)驗(yàn)——用干電池和錫紙取火，以達(dá)到牽線搭橋，拋磚引玉的作用。具體如下：用干電池和錫紙取火？學(xué)生的情緒一下子就高漲起來，“怎么可能呢？”“可以嗎？錫紙相當(dāng)于金屬導(dǎo)體，將電源正負(fù)連接，就相當(dāng)于短路，應(yīng)該可以?！薄罢娴模囋嚳?。”筆者提供了一些包巧克力的錫紙，學(xué)生們匆忙取出實(shí)驗(yàn)盒中的電池，迫不及待地做了起來，“不可以??！”“再看看，想想，電流不夠大?！薄半姵?cái)?shù)不夠多?！薄恍W(xué)生翻翻教材，先領(lǐng)悟領(lǐng)悟，再動(dòng)手將錫紙折折剪剪、搓搓……“真的！”尖叫聲、驚嘆聲、出現(xiàn)了?！盎鸹ǎ盎鸹恕薄坝袩煛薄班枧玖恕薄霸鯓幼龅哪亍薄皩㈠a紙剪成細(xì)絲”“三角形也可以的，尖角處最刺激了”“兩條錫紙相碰也可以啊”“一節(jié)干電池就可以達(dá)到喲，只要錫紙更細(xì)”此時(shí)，筆者的沉默勝過一切精彩的描述，不停地微笑點(diǎn)頭，支撐起了學(xué)生思考的風(fēng)帆，走上了探索科學(xué)的“道路”，因勢(shì)利導(dǎo)，再結(jié)合教材中的演示實(shí)驗(yàn)，通過類比、推理、分析，由淺入深，難點(diǎn)突破了，概念也建立起來了。因此，教師逐步啟發(fā)引導(dǎo)學(xué)生正確地思考問題，接受新知識(shí)，其創(chuàng)新的課堂必定是精彩的。

3. 延伸實(shí)驗(yàn)，拓展課堂

科學(xué)教學(xué)源于生活實(shí)踐，也要重新回歸于生活實(shí)踐，在課堂演示實(shí)驗(yàn)中所需要的儀器、藥品可從學(xué)生身邊的生活資源中去尋找，從而延伸優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)，豐富學(xué)生課內(nèi)課外的探究活動(dòng)，激發(fā)學(xué)生對(duì)知識(shí)的正遷移，更加熱愛科學(xué)，勇于創(chuàng)造新的價(jià)值。比如大氣壓學(xué)習(xí)中，筆者采用了很多生活小事例，用礦泉水瓶當(dāng)?shù)扒宓包S的分離器，用嘴吹可以不破蛋殼取出完整的松花蛋，剪掉盒裝豆腐盒的四角，使取出的豆腐更加完整等。再如在進(jìn)行“放熱反應(yīng)”快要結(jié)束時(shí)，可將教材中的生石灰與水發(fā)生放熱反應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步創(chuàng)新優(yōu)化，將科學(xué)的真理延伸到課外：藥品取用零食中的干燥劑，儀器選用礦泉水瓶，將未變質(zhì)的生石灰干燥劑與適量水裝入礦泉水瓶后，迅速擰緊蓋子，屏住呼吸，靜觀一系列的動(dòng)態(tài)變化。在片刻寧靜之后，學(xué)生突然一陣騷動(dòng)，拍胸的、掩耳的、瞪眼的……看似簡(jiǎn)單的教具在教學(xué)中卻收到意想不到的效果。在實(shí)驗(yàn)中隨著“砰”的一聲巨響后，學(xué)生被眼前的景象深深地吸引了，臉上充滿了驚詫、不可思議，這么簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)竟產(chǎn)生了如此強(qiáng)烈的爆炸。稍等片刻后，筆者嚴(yán)肅地指出，這是真實(shí)發(fā)生的慘痛事故，有個(gè)小孩拿干燥劑放入開水瓶中，炸傷了雙眼。通過這個(gè)例子，引導(dǎo)學(xué)生一定要相信科學(xué)，熱愛科學(xué)，學(xué)好科學(xué)，防止此類慘劇再次發(fā)生。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師如果能巧妙地應(yīng)用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)和生活用品(如書、紙、牙刷、橡皮筋、吸管、乒乓球等)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果。恰到好處的小實(shí)驗(yàn)既有助于突破教學(xué)的重點(diǎn)難點(diǎn)，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提高學(xué)生的探究能力，體會(huì)到科學(xué)就在身邊，并體現(xiàn)從生活走向科學(xué)的新課程標(biāo)準(zhǔn)理念。

4. 延伸實(shí)驗(yàn)，攻克難關(guān)

有些學(xué)生科學(xué)學(xué)得不好，大都是因?yàn)樗麄冊(cè)趹?yīng)用知識(shí)時(shí)不會(huì)解題，碰到稍微難的就沒有一點(diǎn)自信，因而失去了學(xué)好科學(xué)的信心。如果教師一味地采用單一的、滿堂灌的教學(xué)方式，利用純粹的理論知識(shí)指導(dǎo)，那么，學(xué)生就會(huì)缺乏興趣，導(dǎo)致成績(jī)?cè)絹碓讲?，也越來越缺乏自信。但是，一般來說，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)還是感興趣的，他們也樂意看“熱鬧”、看“新奇”。因此，教師應(yīng)抓住學(xué)生的這種心理特點(diǎn)，在習(xí)題課或分析試卷等課堂上采用多種演示實(shí)驗(yàn)的形式來豐富教學(xué)內(nèi)容，這樣，課堂氣氛勢(shì)必活躍，整個(gè)教學(xué)肯定也相當(dāng)愉悅。

例如在八年級(jí)學(xué)了電學(xué)后的練習(xí)中學(xué)生碰到一題：如圖，家庭照明燈的一種按鍵開關(guān)上常有一個(gè)指示燈。在實(shí)際使用中發(fā)現(xiàn)：當(dāng)開關(guān)閉合時(shí)，只有照明燈放光；開關(guān)斷開時(shí)，照明燈熄滅，指示燈會(huì)發(fā)出微弱光，以便夜間顯示開關(guān)的位置。根據(jù)這種按鍵開關(guān)的控制特性，能正確表示照明燈(L1)和指示燈(L2)連接方式的電路圖是圖中的()

碰到這樣的題目學(xué)生一愁莫展：其一，學(xué)生并不知道指示燈的電阻與照明燈的電阻在大小上存在什么關(guān)系；其二，電功率等知識(shí)點(diǎn)學(xué)生還沒涉及，此時(shí)教師完全有必要設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)加以延伸：先提示學(xué)生發(fā)光二極管的電阻大于小燈泡的電阻，再復(fù)習(xí)分壓公式和用電器短路以及發(fā)光二極管的工作電流值和教室中開關(guān)上指示燈的應(yīng)用等知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行思考討論。學(xué)生動(dòng)手操作：將一只小燈泡(照明燈)與一個(gè)發(fā)光二極管(指示燈)先串聯(lián)起來，閉合開關(guān)發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，而發(fā)光二極管亮，這是怎么回事呢？邊做實(shí)驗(yàn)邊啟發(fā)，學(xué)生一下子恍然大悟，茅塞頓開，一個(gè)個(gè)難關(guān)都被攻克了。所以，教師只要演示實(shí)驗(yàn)延伸優(yōu)化到位，引導(dǎo)得法，他們的學(xué)習(xí)興趣就會(huì)被激發(fā)出來，進(jìn)而喜歡科學(xué)這一門課?？梢缘脑挘處煈?yīng)盡可能讓那些成績(jī)差、但喜歡動(dòng)手的學(xué)生來操作，并及時(shí)表揚(yáng)或糾正，會(huì)收到比較理想的教學(xué)效果。

四、延伸優(yōu)化演示實(shí)驗(yàn)的反思

課堂上采用啟發(fā)式教學(xué)，充分利用優(yōu)化了的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示，不僅可以讓學(xué)生上課時(shí)精神奕奕、興趣濃厚、思維活躍、知識(shí)掌握得牢固、本質(zhì)揭露得透切，而且通過趣味實(shí)驗(yàn)和生活實(shí)際的聯(lián)系，可以體現(xiàn)學(xué)科的理論性與實(shí)踐性相結(jié)合的特征，將課堂內(nèi)外有機(jī)結(jié)合起來，達(dá)到教學(xué)目的。

在演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸優(yōu)化時(shí)，教師可以：

1. 一定要注意安全，像爆炸等有危險(xiǎn)的實(shí)驗(yàn)有時(shí)可以放到教室外做，或適當(dāng)?shù)目刂朴昧俊?/p>

2. 力求簡(jiǎn)單便利、直觀明顯，力保全體學(xué)生觀察到。如演示流速與氣壓關(guān)系的實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生對(duì)著黑板吹玻璃管，讓結(jié)果呈現(xiàn)出來并持續(xù)一段時(shí)間，這樣演示就非常到位。

3. 延伸的小實(shí)驗(yàn)力求簡(jiǎn)單，效果鮮明。如做水果、土豆電池時(shí)連接常用小燈泡，不如連接音樂門鈴更加讓學(xué)生欣喜若狂；電動(dòng)機(jī)當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)與小燈泡連接不如將2個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)連接更能說明電動(dòng)機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)本質(zhì)是一樣的道理。

4. 變換趣味實(shí)驗(yàn)更能讓學(xué)生蠢蠢欲動(dòng)，記憶深刻，如演示完氣壓與沸點(diǎn)關(guān)系的實(shí)驗(yàn)后，教師可利用現(xiàn)成的儀器再做一只利用大氣壓的噴泉實(shí)驗(yàn)，學(xué)生定會(huì)興奮不已，這樣，不僅達(dá)到教學(xué)的目的，還培養(yǎng)了師生情感。

在演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行延伸優(yōu)化的實(shí)踐過程中，我們認(rèn)為還有一些方面值得探索研究，比如：一節(jié)課的“實(shí)驗(yàn)點(diǎn)”布局恰當(dāng)，數(shù)量和頻率控制好，吸引住學(xué)生是王道，但還要落實(shí)好知識(shí)點(diǎn)，切不可華而不實(shí)、流于形式、浮于表面；延伸的實(shí)驗(yàn)既可作教師演示用，也可作學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)、自主探究用，實(shí)驗(yàn)時(shí)切不可眉毛胡子一把抓，東一榔頭、西一棒槌，要定點(diǎn)打樁、樁樁有力；評(píng)價(jià)延伸優(yōu)化實(shí)驗(yàn)時(shí)，除了及時(shí)鼓勵(lì)、激發(fā)學(xué)生興趣，增強(qiáng)學(xué)習(xí)成就感，提高探究能力之外，還需根據(jù)不同層次學(xué)生的實(shí)際情況進(jìn)行設(shè)計(jì)等。

事實(shí)上，優(yōu)化了的演示實(shí)驗(yàn)，更加由淺入深，懸念重生，使學(xué)生們“帶著興趣、帶著懸念、帶著思考、帶著強(qiáng)烈的求知欲”去學(xué)習(xí)。在學(xué)生們參與互動(dòng)的課堂中，學(xué)生將成為真正的主體，使“苦學(xué)”、“難學(xué)”、“要我學(xué)”過渡到了“樂學(xué)”、“易學(xué)”、“我要學(xué)”，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)因延伸而優(yōu)化、課堂因創(chuàng)新而精彩的目的。