初中科學模擬實驗教學實踐與反思

摘 要：主要闡述了初中科學模擬實驗教學存在的問題、改進的實踐及反思。提出利用教材已有的模擬實驗，形成系統(tǒng)的模擬實驗教學步驟、策略，以及增強建構模型的意識，激發(fā)學生的學習欲望，從而培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，并結合案例分析予以說明。

關鍵詞：初中科學；模擬實驗；問題

模擬實驗是通過設計與原型或自然現(xiàn)象或過程相似的模型，并利用該模型來間接地研究原型的方法。模擬實驗隨著生產(chǎn)和科學技術的發(fā)展而發(fā)展，是人類認識世界和改造世界的最基本方法之一。在初中科學教學中應用模擬實驗可使時過境遷或稍縱即逝的自然現(xiàn)象或過程在實驗中重現(xiàn)，可將科學現(xiàn)象簡化或進行時空的縮放，可對那些既不能從外部直接觀察其內(nèi)部狀態(tài)，又可對不能打開的系統(tǒng)進行研究?？茖W課堂開展模擬實驗有利于充分發(fā)揮學生的想象力、洞察力、判斷力，提高處理問題能力、知識的自我建構能力，啟迪學生創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)創(chuàng)造能力。

一、初中科學模擬實驗教學存在的問題

1.沒有開展或者應付性的“展示”模擬實驗

目前，科學新課程中雖然有較多有價值的模擬實驗內(nèi)容，但是，限于緊張的課時，許多模擬實驗要么沒有開展，要么是教師越俎代庖呈現(xiàn)實驗結果，給出實驗結論，留給學生的只是實驗結論和實驗現(xiàn)象，沒有促進和發(fā)展學生的思維和能力，這是一種形式化的、低效的實驗教學。

2.沒有形成系統(tǒng)的教學體系，忽視學生模擬實驗技能的訓練

在當前情況下，許多教師往往只將模擬實驗作為一種手段，其目的就是為了獲得對研究對象的認識、以揭示其本質(zhì)和規(guī)律，結果導致學生只能在教師的指導下運用模擬實驗來探究事物，只是為了教師的要求而做實驗，并沒有搞清楚為什么要做這個實驗即實驗的目的，沒有將模擬的對象與模型聯(lián)系起來。

二、提高模擬實驗教學的有效性的實踐

（一）利用教材已有的模擬實驗，形成系統(tǒng)的模擬實驗教學步驟、策略

1.初中科學模擬實驗的基本類型

初中科學中常見的模擬實驗有四類。

（1）模擬原理：模擬溫度計、模擬密度計、模擬潛水艇沉浮等。

（2）模擬成因：模擬火山噴發(fā)、模擬泥石流形成、模擬板塊碰撞張裂、模擬巖石的風化等。

（3）模擬過程：模擬細胞分裂、模擬遠去的船只、模擬地球運動、模擬星系運動等。

（4）模擬縮放：地球儀、人眼球模型、分子模型、模擬分子間有空隙等。

2.初中科學模擬實驗教學的基本步驟和教學策略

（1）建立模型，即從原型（實驗的研究對象叫原型）過渡到模型（進行操作的模擬裝置叫模型）。

首先需要初步了解原型，觀察原型或者與原型有關的現(xiàn)象。然后再過渡到模型。

（2）對模型進行實驗

應用模型按照實驗步驟，按照原型的運行規(guī)律、形成原理等，進行推測性的模仿，演繹其變化過程。在模擬實驗過程教學中，教師需要為學生的實驗搭建“腳手架”，具體“粉刷匠”還是要讓學生自己來完成，不能忽視學生動手能力的培養(yǎng)。在指導學生運用模擬實驗方法去探究事物時，并不僅僅是為了獲得研究的結果，同時也應該引導學生認識模擬實驗的過程，培養(yǎng)學生自主設計、運用模擬實驗方法的能力。如，上述黃豆與芝麻混合實驗應做學生分組實驗，這樣既能避免由于教師演示實驗可見度小的缺點，又能提高學生的動手能力和實驗技能。

（3）從模型再過渡到原型

通過模擬實驗收集資料，把觀察記錄的資料進行歸納推理，得出結論，印證原型中的現(xiàn)象、原理、成因等，最終形成正確的認識。要引導學生對模型與原型做進一步的比較，使學生明確知道模擬實驗雖然能夠解釋原型的一些特征，但是具有主觀性，與客觀實際有明顯差距，不能用模擬實驗完全代替對客觀事物本身的觀察。如《地球的形狀與大小》一課，觀察到鉛筆在籃球和木板表面的移動現(xiàn)象也不能證明地球是個球體。如，用手電筒、大球、小球來模擬日食月食成因時，要讓學生認識到剛才的實驗只是一個簡單的模仿，手電筒、大球、小球等還是它本身，與真實的、客觀存在的太陽、地球、月球的實際情況是不同的，模擬的運行軌跡和方式與真實的客觀事實是不完全相同的，使學生用客觀眼光看待事物，知道模擬實驗并非是客觀實際的真實反映。

（二）增強建構模型的意識，巧用模擬實驗突破難點重點

在構建模型過程中，學生不僅獲得一定的知識，還可習得獲取知識的方法，提高解決問題的能力。所以教師在教學過程中應增強建構模型的意識，這樣能寓教于樂，激發(fā)學生興趣，促進學生自主學習。

前蘇聯(lián)教育家蘇霍姆林斯基曾說：“在人的心靈深處都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發(fā)現(xiàn)者、研究者、探索者。而在青少年的精神世界中，這種需要特別強烈?！笨茖W是一門以實驗為基礎的學科，提高科學模擬實驗教學的有效性，不僅需要教師改變教學觀念，而且還與制訂實驗計劃、做好實驗前期準備、掌握實驗教學的實施策略、基本要求。通過科學模擬實驗，激發(fā)學生興趣、啟發(fā)學生聯(lián)想、引導學生學會抓本質(zhì)找規(guī)律、培養(yǎng)學生的手腦并用能力。

參考文獻：

[1]孫宏安.新課程教學設計：科學.北京：首都師范大學出版社，2004.

[2]汪瀾.改革中學實驗，培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識[J].咸寧學院學報，2005（06）.

作者簡介：樓國軍，男，1977年9月出生，本科，就職學校：浙江省諸暨市阮市鎮(zhèn)中，研究方向：初中科學教學。