試論初中科學(xué)學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化

周方媛

摘 要：實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的靈魂，為全面實(shí)施素質(zhì)教育，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)重要切入點(diǎn)。教師要努力在演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)遷移中取得優(yōu)化，充分挖掘?qū)W生的潛能，提升實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生能力。

關(guān)鍵詞：演示實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)；實(shí)驗(yàn)效果；創(chuàng)新；遷移

初中科學(xué)新課程是以觀察、實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門(mén)學(xué)科，科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和科學(xué)理論的建立都必須以嚴(yán)格的科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，并受到實(shí)驗(yàn)的檢驗(yàn)?！皩?shí)驗(yàn)是科學(xué)的靈魂”，為全面實(shí)施素質(zhì)教育，實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革是一個(gè)重要切入點(diǎn)。在科學(xué)教學(xué)中，我們應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中充分挖掘?qū)W生的潛能，提升實(shí)驗(yàn)效果，培養(yǎng)學(xué)生能力。

一、改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)變通意識(shí)

我們要抓住教育的每一個(gè)契機(jī)，激發(fā)學(xué)生的變通意識(shí)。在初中科學(xué)教材中，有些演示實(shí)驗(yàn)在實(shí)際教學(xué)中受諸多因素的影響很難操作成功，如果我們能創(chuàng)造性地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，不僅能大大增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可操作性，還能培養(yǎng)學(xué)生的變通意識(shí)。例如，傳統(tǒng)的馬德堡半球演示實(shí)驗(yàn)，要用抽氣機(jī)或抽氣筒將馬德堡半球中的空氣抽去，而實(shí)驗(yàn)室的抽氣機(jī)往往十分笨重，抽氣筒的活塞又很容易損壞，令教師頭疼。因此，我在馬德堡半球?qū)嶒?yàn)的演示過(guò)程中做了一些改進(jìn)：實(shí)驗(yàn)時(shí)先打開(kāi)馬德堡半球的閥門(mén)，點(diǎn)燃脫脂棉花放入半球，然后緩緩合上半球，過(guò)十秒左右關(guān)閉閥門(mén)。接著讓學(xué)生展開(kāi)討論：將點(diǎn)燃的脫脂棉花放入馬德堡半球，球內(nèi)會(huì)發(fā)生什么變化？通過(guò)討論，學(xué)生就會(huì)領(lǐng)悟到，要減小球內(nèi)的氣壓，原來(lái)可以不用抽氣機(jī)。在演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，當(dāng)遇到難以操作的實(shí)驗(yàn)時(shí)，如果教師經(jīng)常能滲透實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的思想，在學(xué)生心中自然而然就會(huì)形成一種變通意識(shí)，完成一個(gè)實(shí)驗(yàn)或做一件事，要盡量選擇合適的方案或方法，這種無(wú)形的意識(shí)將會(huì)影響學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和生活。

二、深化實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

21世紀(jì)是以知識(shí)創(chuàng)新和應(yīng)用為主要特征的時(shí)代，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力成為影響整個(gè)民族素質(zhì)的基本因素。而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，也是新課程科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的主旋律。

1.開(kāi)展探索實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新欲望

“科學(xué)事物，必須不斷探索，認(rèn)真實(shí)驗(yàn)?！碧剿餍詫?shí)驗(yàn)是指在未知結(jié)果的情境下，在教師引導(dǎo)和配合下，學(xué)生圍繞某個(gè)問(wèn)題通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作、分析綜合、得出結(jié)論并對(duì)結(jié)果進(jìn)行交流的一種實(shí)驗(yàn)形式。探索實(shí)驗(yàn)以學(xué)生獲取知識(shí)和技能、發(fā)展科學(xué)探究能力、培養(yǎng)情感體驗(yàn)為教學(xué)目標(biāo)，它不僅關(guān)注“正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果”，更重要的是使學(xué)生經(jīng)歷獲得實(shí)驗(yàn)結(jié)果的探究過(guò)程中，并在該過(guò)程中享受創(chuàng)新的樂(lè)趣。如在探索多種物質(zhì)的導(dǎo)電性時(shí)，我讓學(xué)生以四人為一個(gè)小組，通過(guò)自主探索，根據(jù)物質(zhì)是否導(dǎo)電，把桌上的銅片、鋁片、塑料直尺、玻璃棒、鉛筆芯、硬幣、粉筆等材料分成兩類，比一比哪個(gè)小組最先完成。整個(gè)探索過(guò)程師生共同積極參與，教師的主導(dǎo)作用與學(xué)生的主體地位得到了充分體現(xiàn)。在寬松、和諧的課堂氛圍中，學(xué)生思維的火花得以碰撞和交流，學(xué)生的創(chuàng)新欲望也得到了激發(fā)。

陶行知先生說(shuō)過(guò)：“手和腦在一塊兒干，是創(chuàng)造教育的開(kāi)始?！庇纱丝梢?jiàn)，探索性實(shí)驗(yàn)的作用不容忽視。在初中科學(xué)教材中，有很多探索性實(shí)驗(yàn)，教師要引起重視，也可變教材中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)，為激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望提供機(jī)會(huì)。

2.設(shè)計(jì)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)，激發(fā)創(chuàng)新思維

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)探索、創(chuàng)造的過(guò)程。通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，特別是圍繞一個(gè)命題展開(kāi)的開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，更加容易培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。例如，要求學(xué)生設(shè)計(jì)用不同方法鑒別某一黑色粉末是氧化銅還是炭粉。通過(guò)自主設(shè)計(jì)、討論分析，學(xué)生會(huì)設(shè)計(jì)出以下多種方案：將黑色粉末與稀硫酸混合，黑色粉末能溶解并生成藍(lán)色溶液就是氧化銅，黑色粉末不溶解就是炭粉；灼燒黑色粉末，能燃燒的就是炭粉，不能燃燒的就是氧化銅粉末；將黑色粉末裝入試管，通入氫氣并加熱，黑色粉末變成紅色則是氧化銅，黑色粉末沒(méi)變化就是炭粉。學(xué)生通過(guò)不同設(shè)計(jì)方案的比較選擇，提高了分析解決問(wèn)題的能力，增強(qiáng)了學(xué)生思維的發(fā)散性、靈活性和創(chuàng)造性。

3.放手學(xué)生實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)創(chuàng)新能力

教師出于安全、規(guī)范、教學(xué)效率等方面的考慮，“學(xué)生實(shí)驗(yàn)”一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)冊(cè)設(shè)計(jì)好的方案，由教師提供實(shí)驗(yàn)必需品，讓學(xué)生規(guī)規(guī)矩矩動(dòng)手操作和填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告單。這樣的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，既不利于學(xué)生的自主發(fā)展，也不利于學(xué)生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。為此，我認(rèn)為在進(jìn)行某一學(xué)生實(shí)驗(yàn)之前，除了按活動(dòng)冊(cè)準(zhǔn)備好必需的藥品和儀器，還可以給學(xué)生準(zhǔn)備一些額外的藥品和儀器。這些添加的藥品和儀器要與本實(shí)驗(yàn)有關(guān)，學(xué)生在做完本實(shí)驗(yàn)后，可結(jié)合自己的能力和需要對(duì)其進(jìn)行挑選和組合，再做其他相關(guān)聯(lián)的實(shí)驗(yàn)。如學(xué)生實(shí)驗(yàn)“氧氣的制取”，活動(dòng)冊(cè)利用的是加熱法制取氧氣，因而實(shí)驗(yàn)前給學(xué)生準(zhǔn)備了必需的藥品和儀器：氯酸鉀、高錳酸鉀、酒精燈、試管、導(dǎo)管等。但是，為利于學(xué)生實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放，學(xué)生思維的創(chuàng)新，還可給學(xué)生添加不用加熱法制氧氣的藥品和儀器，如過(guò)氧化氫溶液、分液漏斗、燒瓶、二氧化錳等。實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生做完了加熱法制氧氣，可再用過(guò)氧化氫分解法制氧氣。這種開(kāi)放式的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，既滿足了課堂教學(xué)的一般要求，又兼顧了學(xué)生的差異性，同時(shí)也激發(fā)了多數(shù)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。

三、重視實(shí)驗(yàn)遷移，提升教學(xué)效果

科學(xué)教材中很多從實(shí)驗(yàn)中歸納出來(lái)的概念、原理、規(guī)律都比較抽象枯燥，對(duì)學(xué)生而言較難理解。但是，如果我們能教育學(xué)生把書(shū)本所學(xué)知識(shí)用于解決實(shí)際問(wèn)題，讓實(shí)驗(yàn)回歸到現(xiàn)實(shí)生活，將會(huì)起到更好的教學(xué)效果。

1.開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)，提高科學(xué)學(xué)習(xí)興趣

“興趣是最好的老師。”課外實(shí)驗(yàn)起到了聯(lián)系書(shū)本知識(shí)和日常生活實(shí)際的作用，它能改變學(xué)生對(duì)一些自然現(xiàn)象的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生與科學(xué)的親和力，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，夏天吹電風(fēng)扇感到?jīng)隹欤芏鄬W(xué)生認(rèn)為是電風(fēng)扇吹出的風(fēng)使環(huán)境溫度降低讓我們涼快。為了糾正學(xué)生的這一認(rèn)識(shí)，教師可引導(dǎo)學(xué)生利用溫度計(jì)（2支）、酒精、扇子、棉花、皮筋等做課外對(duì)比實(shí)驗(yàn)。通過(guò)這一實(shí)驗(yàn)，學(xué)生將改變以往的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，明白電風(fēng)扇吹出的風(fēng)加快了人身上汗液的蒸發(fā)，因?yàn)檎舭l(fā)要吸熱才使我們感到?jīng)隹臁？茖W(xué)知識(shí)源于生活，服務(wù)于生活。課外實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生體會(huì)到科學(xué)學(xué)習(xí)的內(nèi)容與日常生活有著千絲萬(wàn)縷的聯(lián)系，可以解決學(xué)生生活和學(xué)習(xí)中一些認(rèn)知上的困惑，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

2.擴(kuò)展書(shū)本實(shí)驗(yàn)，提高知識(shí)應(yīng)用能力

為了提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力和創(chuàng)新思維能力，僅滿足于做好書(shū)本實(shí)驗(yàn)是不夠的，還必須充分挖掘教材中實(shí)驗(yàn)的潛在因素。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生在做完某個(gè)實(shí)驗(yàn)后“意猶未盡”，想搞點(diǎn)新的“名堂”，但受教學(xué)計(jì)劃和時(shí)間的限制，難以增做實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生失去再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)和再發(fā)展的機(jī)會(huì)。為此，可以試行課外“主題擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)”。具體做法是：某一實(shí)驗(yàn)做完后，圍繞該實(shí)驗(yàn)主題，結(jié)合書(shū)本知識(shí)、聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行一些可行性擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。例如：“氫氧化鈣”是農(nóng)村家庭常用的物質(zhì)，在學(xué)完“氫氧化鈣”能和某些鹽（如碳酸鈉）起反應(yīng)的知識(shí)后，可結(jié)合本地實(shí)際情況，讓果農(nóng)購(gòu)買氫氧化鈣和硫酸銅，和學(xué)生一起配制波爾多液，并將其噴灑在本地盛產(chǎn)的楊梅樹(shù)上，能有效地防治病蟲(chóng)害。這種課外“主題擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)”教學(xué)，可以加深學(xué)生對(duì)書(shū)本知識(shí)的理解和提高靈活應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的能力。

總之，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生變通意識(shí)、探究能力、科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造品質(zhì)的重要過(guò)程。作為科學(xué)教師，必須重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)，盡可能創(chuàng)造條件優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中自主探索、學(xué)習(xí)、創(chuàng)新和創(chuàng)造。

參考文獻(xiàn)：

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編輯 孫玲娟