淺談初中科學課堂中的演示實驗教學

胡清

科學是一門以觀察和實驗為基礎的學科。實驗是科學的重要組成部分，尤其是演示實驗生動有趣，易形成懸念，它在創(chuàng)設問題情境，激發(fā)學生學習興趣，增強學生在學習中的積極性和主動性，引導學生追根求源、探索知識上起著極其重要的作用。

演示實驗能化抽象為具體，化枯燥為生動，把要研究的現(xiàn)象清楚地展示在學生面前；能引導學生觀察，并進行思考，再配合講授可使學生認識科學概念和規(guī)律，達到事半功倍的效果。通過演示實驗，可以指導學生觀察和分析科學概念和規(guī)律，獲得生動的感性認識，從而更好地理解和掌握。另外，通過演示實驗還可以培養(yǎng)學生觀察分析、綜合和邏輯思維的能力。為了更好地發(fā)揮演示實驗在課堂教學中的功能，我們有必要深入地研究演示實驗在課堂教學中的應用。以下是我在近幾年教學中的一些體驗，以期和教師們一起探討。

一、預設演示實驗，增強體驗性學習

教材中許多驗證性實驗，大多被改成了教師演示實驗，教師進行演示，學生進行觀察，進而歸納得出物質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)律等。對一部分學生來說，教師演示實驗的直觀性和形象性，能幫助他們加深對知識的理解和記憶。但是對于一小部分學生來說，可能只是看熱鬧，僅僅注意到實驗現(xiàn)象的變化，而不會去關注教師的操作過程。經(jīng)過調(diào)查我發(fā)現(xiàn)，如果讓學生參與到實驗中來，很多學生就會認真觀察同學的每一步操作，不對的馬上指出，很注意實驗現(xiàn)象，擔心實驗能否成功。其實，大多數(shù)學生都很愿意在同學面前演示，以顯示自己的實力，如果操作錯誤，改正后還記得特別牢。針對學生這樣的心理，我想如果讓學生多多參與到實驗中來的話，那么教學效果肯定會大大改觀。

例如，在《空氣的存在》的教學中，讓學生切身體驗到大氣壓強的存在及大氣壓強是教學的重點。為此，我這樣對“馬德堡半球”演示實驗進行處理：邀請一名學生上講臺來給抽氣機抽氣，時間較短，讓兩位“大力士”上來拉抽氣機，兩個半球能拉開，且能聽到“嘭”的一聲響；將兩個半球合上，再進行抽氣，時間抽得長一些，繼續(xù)讓兩位“大力士”來拉，他們不能將兩個半球拉開，再讓兩個力氣小些的學生來幫忙拉，仍不能將兩個半球拉開。此時，教師打開活塞，讓空氣進入半球中，讓兩個力氣小的學生來拉，他們很輕松地將兩個半球拉開了。此時，全班同學都發(fā)出了陣陣感嘆。教師讓學生人手一只大塑料針筒，試試手中的“馬德堡半球”。通過幾次對比實驗，讓學生分析、討論，實驗結論合情合理地被推導出來：大氣壓強不僅存在，而且還很大。這樣，學生主動參與了課堂活動，建構了自己的知識體系，這樣的知識留在學生腦海里的印象也是很深刻的。

例如，在教學《測定空氣中氧氣含量》一課時，我先要求學生自學了教材中的實驗原理，然后在講臺上出示一些實驗器材：集氣瓶、雙孔橡皮塞、燒杯、彈簧夾、酒精燈、火柴等。藥品有：磷、硫、木炭、水等，設計測定氧氣含量的方案。學生很認真地討論著，但就是沒有學生敢上來一試。這時我一邊點撥學生的思路，一邊鼓勵學生，終于有學生舉手了，表示愿意上臺來試試。經(jīng)過實驗發(fā)現(xiàn)：不同的學生上來進行實驗時，倒流入集氣瓶中的水的體積也有所不同，有的時候多，有的時候少，有的時候正好是五分之一。出現(xiàn)這樣的情況的原因是什么呢？學生自然而然會繼續(xù)探究下去，找出測不準的原因。此時我再提問：如果用碳或硫來代替磷，可以嗎？是不是會得到一樣的實驗現(xiàn)象呢？這個問題一提出，積極要求到前面來實驗的學生大大增加。這個探究實驗我請了學生上臺來進行，結果發(fā)現(xiàn)如果用硫或磷的話，集氣瓶中沒有或者只有很少的水倒流進去。這又是為什么呢？實驗現(xiàn)象再一次激起了學生的討論。學生馬上想到了是因為碳和硫燃燒產(chǎn)生的都是氣體，瓶內(nèi)壓強幾乎沒有變化，所以水也就不能倒流進去了，從而在更深的層面上解決了這個實驗的難點。

從上述兩例可以看出，在教學過程中，讓學生參與演示實驗，不僅大大增強了學生學習科學的興趣和積極性，便于學生掌握知識，同時還培養(yǎng)了學生的動手操作能力。教育家杜威提倡學生的學習應該是“在做中學”，他認為真正的教育應該都是從經(jīng)驗中產(chǎn)生的。讓學生參與演示實驗，強調(diào)他們的身體性參與，不僅用大腦去思考，而且要用眼睛去看，用耳朵去聽，用嘴巴去說，用手去操作，用身體去親自體驗，用心靈去感悟。同時，這種由學生體驗的演示實驗，比較重視學生的直接經(jīng)驗，將個人知識、直接經(jīng)驗、生活世界看成是重要的學習資源，尊重學生活動中的感受和個人見解，使學習過程變成一個富有個性的過程。學生通過體驗，并附帶刺激性的感受，這種感受在大腦皮層留下了深刻的記憶，很難遺忘。學生還能夠將體驗中得到的各種感受應用于廣泛的分析思維和研究中，使感受與理論相結合得更完整，從而提高學生探究分析的思維能力，掌握分析問題的方法，為解決其他復雜的問題打下堅實的基礎。此時的演示實驗對于他們來說不是一種負擔而是一種享受、一種愉快的體驗，把“要我學”變?yōu)椤拔乙獙W”，學生成了學習的主人，何樂而不為呢？

二、改進演示實驗，增強實驗的有效性

在平時的教學中，有一些實驗是比較難操作的，或者現(xiàn)象是不明顯的，甚至有的實驗是危險的。這些實驗往往是在教師的精心準備下進行操作或干脆不做，用多媒體進行代替。我想如果我們教師能多動腦筋，將教材上的實驗進行改進，使實驗簡化或者使原來不明顯的實驗現(xiàn)象變得明顯，那么我想這樣的演示實驗的教學效果肯定會大大提高。下面是我在教學中對演示實驗進行改進的兩個例子。

例如，在講授“燃燒和滅火”這一內(nèi)容時，對于“滅火的條件”這一演示實驗做了如下的一些改進：向一個250mL的燒杯中加入150

mL左右的水，然后再在水中加入適量的硝酸銨，并不斷攪拌，使水的溫度急劇降低；接著將少量豆油倒入一個小鐵盒中，并點燃；再用坩堝鉗把小鐵盒放在燒杯冰冷的水面上，學生這時可以看到由于溫度的降低而使火焰一下子熄滅了。為了使觀察到的現(xiàn)象更全面，我再把小鐵盒拿出來，重新點燃，殘留在鐵盒中的豆油在空氣中則再次燃燒起來。至此，學生們對降低溫度可以滅火這一點深信不疑，同時也加深了學生對滅火原理的理解。endprint

又如，在講授“聲”這一部分內(nèi)容時，有這樣一個演示實驗：用橡皮錘敲擊音叉，可以聽到音叉發(fā)出的聲音。讓懸線上的小球靠近音叉，小球就會被音叉彈開，這就表明發(fā)聲的音叉在振動，如果捏緊音叉的叉股，使其振動停止，我們就聽不到聲音了。我在教學中經(jīng)過多次演示發(fā)現(xiàn)：用橡皮錘敲擊音叉，其直接振動及發(fā)出的聲音都很小，連教室前排的學生都很難聽清楚。對此我想，音叉的振動和發(fā)聲應該是要經(jīng)過音叉和其他物體發(fā)生作用才能體現(xiàn)出來。在演示音叉振動時，可將敲擊后的音叉叉股直接輕觸桌面，這樣便能聽到由叉股和桌面撞擊而發(fā)出的聲音；將敲擊后的音叉和硬紙片接觸，可以直接聽到硬紙片在振動的叉股下發(fā)出的響聲，這些現(xiàn)象都能表明音叉的振動。在演示音叉發(fā)聲時，可以將音叉底部和課桌等物體緊密接觸，這時用橡皮錘敲擊音叉，整個教室可以聽到由音叉發(fā)聲引起的共鳴聲。如果此時用手捏緊音叉的叉股，就聽不到聲音了。對這一實驗進行這樣的改進，不需要添加器材，但是改進后的效果很明顯，大大增強了實驗的直觀性。

在演示實驗改進過程中，可以創(chuàng)設問題情境，促進學生創(chuàng)新能力的發(fā)展，可以用“創(chuàng)造性地教”為學生“創(chuàng)造性地學”創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件。改進后的實驗，由于實驗現(xiàn)象明顯，實驗過程操作性強，大大加深了學生對實驗目的和實驗原理的理解，同時也激發(fā)了學生的創(chuàng)新精神。

三、增強演示實驗的開放性，激發(fā)學生探究意識

如果在演示實驗的內(nèi)容上增加在實際生活中的應用，就可以把傳統(tǒng)課堂這個封閉的小系統(tǒng)有機地融入社會這個開放的大系統(tǒng)中去，進而開闊學生的觀察視角和拓展學生思維的廣度，促進其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。例如，在講完“大氣壓”后，我就請學生思考生活中運用到大氣壓的例子有哪些。有學生說到鋼筆吸墨水，我就讓學生課后去了解并思考鋼筆吸管有幾種類型，原理都一樣嗎，鋼筆吸管能一次把墨水吸滿嗎。有學生說到吸管吸飲料，我就請學生課后將吸管扎很多孔，看看還能否吸上飲料，為什么。有學生說到茶壺上的小孔，我就請學生研究小孔到底有什么用，若用膠布將小孔貼起來會有什么現(xiàn)象，為什么。有學生說到吸盤，我則請學生將吸盤分別貼在木板、瓷磚、玻璃上進行比較，探究怎么將吸盤取下，等等。這樣做，大大增強了演示實驗的開放性，使學生認識到實驗其實是一種科學方法，通過研究、探索提高了學生的創(chuàng)新能力。在講“彈簧的伸長和彈簧秤示數(shù)的關系”時，我利用了橡皮筋進行演示實驗，結果有不少學生都想在課后親自動手反復“玩”這個實驗，尋找皮筋伸縮變化的規(guī)律。這樣，學生在“玩”中進行了探索學習，對胡克定律也有了更確切的理解，認識到科學就在我們身邊，從而提高了學習科學的興趣。學生在這種實驗創(chuàng)新探索過程中，表現(xiàn)最活躍、學習積極性最高漲，在分析處理眾多問題時不時產(chǎn)生創(chuàng)新的靈感，既很好地掌握了知識，同時又使創(chuàng)新思維能力得到良好發(fā)展。

演示實驗教學是初中科學課堂教學中必不可少的部分，我們要多角度、全方位地去設計和改進演示實驗教學，同時注意到演示實驗的科學性、鮮明性、可見性、示范性和趣味性，讓學生盡可能多地參與到演示實驗中來。這樣教師的主導作用、學生的主體地位就會得到很好的發(fā)揮，學生的觀察能力、求知欲望、創(chuàng)新思維能力也能得到很好的培養(yǎng)。

（責任編輯黃春香）endprint