科學(xué)實驗教學(xué)改革之我見

伍靈保

摘 要：從以下幾點闡明了對實驗教學(xué)改革的看法：把演示實驗改為隨堂實驗；把教材中的探究性實驗落到實處；把驗證性實驗改為探究性實驗；把封閉式實驗改為開放式實驗；改進教材中的實驗；開發(fā)趣味性實驗。

關(guān)鍵詞：實驗教學(xué)；改革；教材

初中科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，科學(xué)概念的建立和科學(xué)規(guī)律的發(fā)現(xiàn)大多以實驗為基礎(chǔ)，科學(xué)知識的獲得大多離不開科學(xué)實驗?？茖W(xué)探究實驗是學(xué)生探究學(xué)習(xí)的重要手段，科學(xué)實驗方法也是科學(xué)方法的核心。因此在科學(xué)教學(xué)中離不開科學(xué)實驗。新課程強調(diào)科學(xué)教學(xué)要凸顯實驗教學(xué)的功能，突出實驗教學(xué)的特點，力求科學(xué)實驗教學(xué)的形式和方法不斷創(chuàng)新。以下是本人對科學(xué)實驗教學(xué)改革的一些看法，以供大家參考，若有不當之處請大家批評指正。

一、演示實驗改為隨堂實驗

隨堂實驗是在課堂教學(xué)中，將教師的講解與學(xué)生實驗相結(jié)合的一種教學(xué)形式。課堂實驗教學(xué)不是通過教師的演示來完成，而是在教師的組織和指導(dǎo)下，由學(xué)生自己動手實驗，通過本人的觀察與思考來獲得知識。眾所周知，隨堂實驗?zāi)艽蟠蠹ぐl(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高教學(xué)效率。

例如，八年級科學(xué)上冊“研究影響浮力大小的因素”。大多數(shù)教師為了自己省事方便，自己或請某個學(xué)生在講臺前演示該實驗。這樣實驗節(jié)省時間，但是絕大部分學(xué)生失去了親手實驗，近距離觀察實驗現(xiàn)象，獲取數(shù)據(jù)的機會。這樣學(xué)來的知識不會持久，容易遺忘。如果把此實驗改為隨堂實驗，雖然教師課前要花一些時間準備實驗器材，課堂要用心關(guān)注并指導(dǎo)學(xué)生實驗，但能調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，教學(xué)效果肯定比演示實驗好得多。此實驗教學(xué)我采用了隨堂實驗，過程如下：

課前將學(xué)生分組，每組4人，每組學(xué)生選出本組的組長、發(fā)言人、記錄員、和點評員，每個組員都有相應(yīng)的任務(wù)。課前10分鐘把“導(dǎo)學(xué)案”分發(fā)給每位學(xué)生。讓學(xué)生課前明白本節(jié)課要學(xué)習(xí)的主要內(nèi)容。課中讓學(xué)生根據(jù)平時的生活體驗，猜想浮力的大小與什么因素有關(guān)？并把自己的猜想記錄在“導(dǎo)學(xué)案”相應(yīng)的空格處。然后學(xué)生根據(jù)自己的猜想，設(shè)計實驗方案。教師巡視各組學(xué)生，必要時提供指導(dǎo)。約5分鐘后，各組展示實驗方案，在教師指導(dǎo)下，互相進行評價，對方案中的不足之處進行修改，最終得出比較正確的實驗方案。接著各組學(xué)生按正確的實驗方案進行實驗，獲取實驗數(shù)據(jù)，分析處理實驗數(shù)據(jù)，得出結(jié)論。學(xué)生在實驗過程中遇到困難，教師要及時提供必要的幫助。學(xué)生實驗完成后，讓每組學(xué)生展示實驗成果。大家通過傾聽、思考和討論，彼此互相啟發(fā)，最終得出大家比較認可的科學(xué)結(jié)論：浮力的大小與物體排開液體的體積和液體的密度有關(guān)，同種液體，浮力的大小與排開的液體的體積成正比；排開的液體的體積相同時，浮力的大小與液體的密度成正比。

二、把教材中的探究性實驗落到實處

科學(xué)新課程，加強了實驗的探究性。探究的內(nèi)容有了較大增加，教材中的一些驗證性實驗，改成了探究性實驗。教師的教學(xué)由重知識的教學(xué)轉(zhuǎn)變?yōu)橹剡^程與方法的教學(xué)。探究式學(xué)習(xí)方式與科學(xué)研究的方法更相似，更有利于學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)精神及提高學(xué)生科學(xué)探究的能力。因此，教師在課堂教學(xué)中要盡最大努力把探究性實驗落到實處，讓學(xué)生親自動手做“探究性實驗”，而不是“多媒體”播放“探究性實驗”。為此，我認為教師應(yīng)做到以下幾點：（1）課前充分準備。課前三天教師要親自動手做“探究性實驗”，提前體驗探究過程，總結(jié)探究過程中要注意哪些問題，從而在學(xué)生做探究性實驗時，能為學(xué)生提供有針對性的幫助。上課前一天把導(dǎo)學(xué)案分發(fā)給每一位學(xué)生，要求學(xué)生認真閱讀導(dǎo)學(xué)案，完成導(dǎo)學(xué)案的部分問題，標注有待課堂解決的問題。（2）課堂中要巡視學(xué)生實驗，及時把學(xué)生的典型錯誤操作和正確操作用手機拍下，作為課堂教學(xué)資源。（3）課后要求學(xué)生上交探究實驗報告。實驗報告上交后要及時批改，了解學(xué)生的實驗情況，并把學(xué)生在實驗中的優(yōu)點和缺點寫入課后教學(xué)反思，以供日后實驗教學(xué)時參考。

三、把驗證性實驗改為探究性實驗

為了培養(yǎng)學(xué)生自主探究知識的能力，教師在科學(xué)教學(xué)中應(yīng)設(shè)法把教材中的驗證性實驗改為探究性實驗。例如，科學(xué)九年級上冊“堿有哪些性質(zhì)的實驗”可改為學(xué)生分組探究性實驗。讓學(xué)生先根據(jù)酸的性質(zhì)猜想堿有哪些性質(zhì)，并把猜想寫在課前分發(fā)的導(dǎo)學(xué)案相應(yīng)的空白處，再根據(jù)猜想設(shè)計實驗方案，然后進行實驗，檢驗猜想，處理實驗現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，得出實驗結(jié)論，最后展示、交流、評價實驗過程和結(jié)論。具體過程如下：

提出問題：堿有哪些性質(zhì)？

猜想：（1）堿（氫氧化鈉、氫氧化鈣等）的溶液能使指示劑（紫色石蕊試液、無色酚酞試液）和pH試紙變色

（2）堿能與酸反應(yīng)

（3）堿與某些非金屬氧化物反應(yīng)

（4）某些堿與某些鹽反應(yīng)

實驗方案：

1.檢驗猜想（1）

實驗過程中物質(zhì)的顏色變化

■

結(jié)論：

2.檢驗猜想（2）

實驗過程中物質(zhì)的顏色變化

■

結(jié)論：

3.檢驗猜想（3）

（1）用軟塑料瓶收集兩瓶二氧化碳氣體，分別向這兩瓶內(nèi)倒入等量（約20毫升）的氫氧化鈉溶液和蒸餾水，立即蓋緊瓶蓋，上下?lián)u動瓶子數(shù)下，觀察兩軟瓶變形的程度，并把現(xiàn)象記錄在下表內(nèi)。

實驗過程中軟瓶形變程度大小

■

結(jié)論：

（2）向2支規(guī)格為20毫米*200毫米的試管內(nèi)分別注入3毫升氫氧化鈣溶液和3毫升蒸餾水，再分別通入二氧化碳氣體，觀察兩支試管內(nèi)的液體是否變渾濁，并把現(xiàn)象記入下表。

通入二氧化碳后液體現(xiàn)象

■

結(jié)論：

4.檢驗猜想（4）

（1）在兩支試管內(nèi)分別注入2到3毫升氯化銅溶液和氯化鐵溶液，它們各呈什么顏色？

（2）在這兩支試管內(nèi)分別滴加約1到2毫升氫氧化鈉溶液，試管內(nèi)發(fā)生了什么變化？

實驗過程中試管內(nèi)發(fā)生的變化

■

結(jié)論是：

化學(xué)方程式：

交流與評價：各實驗小組把自己的實驗過程和結(jié)論通過多媒體展示給全班同學(xué)和老師，其他同學(xué)和老師作出合理評價，并提出合理建議。

四、封閉式實驗改為開放式實驗

傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式是封閉的，教師為學(xué)生準備好實驗材料，設(shè)計好實驗方案，學(xué)生不能全面了解整個實驗過程。而開放性實驗是指以課程標準為依據(jù)，以教學(xué)內(nèi)容為依托，不局限于教材、課時、場地，讓學(xué)生參與實驗的全過程，如，設(shè)計實驗方案、準備實驗材料、配制實驗用的藥品，甚至走出教室在戶外開展教學(xué)等。從知識、能力等方面向外延伸或擴展，創(chuàng)設(shè)一些開放性問題情境，開闊學(xué)生的視野，拓寬學(xué)生的知識面，使學(xué)生掌握更多的知識和方法，進而提高學(xué)生的綜合能力和素質(zhì)。

實踐與案例：壓強專題復(fù)習(xí)

以壓強為中心進行固體、液體、氣體壓強專題復(fù)習(xí)時，教師創(chuàng)設(shè)實驗問題情境后，讓學(xué)生選擇生活中的器材：空礦泉水瓶、細沙、水（熱開水）、鹽水、一次性注射器等，設(shè)計盡可能多的有關(guān)固體、液體、氣體壓強的實驗。于是學(xué)生廣開思路，形成了很多設(shè)計方案。

方案1：研究固體壓強與壓力和受力面積的關(guān)系

取兩個相同的空礦泉水瓶，一個裝滿水，一個裝半瓶水，蓋緊瓶蓋，分別放在同一沙面上，比較兩瓶在沙面上凹進的程度，得出壓強與壓力的關(guān)系。再把裝水的瓶倒放在同一沙面上，比較同一個瓶正放與倒放時凹進沙面的程度，得出壓強與受力面積的關(guān)系。

方案2：研究液體的壓強與深度的關(guān)系

在裝滿水的礦泉水瓶的同一側(cè)的側(cè)壁不同高度處，用注射器針頭扎幾個小孔，打開瓶蓋，觀察水從各個小孔射出的水平距離，得出液體內(nèi)部壓強與深度的關(guān)系。

方案3：研究液體壓強與液體密度的關(guān)系

取兩個相同的礦泉水瓶，一瓶裝滿自來水，一瓶裝滿鹽水，分別在兩個瓶的側(cè)壁同一高度處用注射器的針頭扎一個相同大小的孔，打開瓶蓋，觀察比較水和鹽水射出的水平距離，得出液體內(nèi)部壓強與液體密度的關(guān)系。

方案4：證明大氣壓強的存在

先在空礦泉水瓶內(nèi)裝滿熱水，過一會兒再把熱水全部倒出，立即擰緊瓶蓋，觀察瓶的形狀變化，可得出大氣向各個方向都有壓強。

方案5：證明大氣壓強的存在

用注射器從蓋緊瓶蓋的空礦泉水瓶內(nèi)向外抽氣，瓶變癟，說明大氣向各個方向存在壓強。

五、改進教材中的實驗

教材中的實驗，有的實驗現(xiàn)象不夠明顯，有的污染環(huán)境，為了提高實驗教學(xué)效果和保護環(huán)境，最好對教材中的部分實驗進行改進。例如，八年級下冊科學(xué)教材中“收集光合作用產(chǎn)生的氧氣”的實驗，在一只燒杯中放入清水，將金魚藻（或其他水生綠色植物）放于水中，將漏斗蓋在金魚藻上，在漏斗上面罩上盛滿清水的小試管，整個裝置放在向陽處，收集金魚藻光合作用產(chǎn)生的氧氣。由于燒杯和漏斗都較小，可放入的水生綠色植物較少，一定時間內(nèi)產(chǎn)生的氧氣很少，效果很不明顯。于是我對此實驗進行了改進。

實踐與案例：“收集光合作用產(chǎn)生的氧氣”實驗裝置改進設(shè)計。

器材：容積為3升的無色細口玻璃瓶一個、礦泉水瓶一個、大、中、小橡皮塞各一個、長約15厘米玻璃筒一個、長頸漏斗一個、玻璃導(dǎo)管等。

制作過程：

（1）在大橡皮塞上打兩個孔，在中、小橡皮塞上各打一個孔，然后去掉礦泉水瓶底部約三分之二，留下上部約三分之一，制成“塑料漏斗”。

（2）把長頸漏斗和塑料漏斗分別旋進大橡皮塞的兩個孔內(nèi)。

（3）把帶兩個漏斗的橡皮塞旋進容積為3升的無色細口玻璃瓶瓶口，這樣光合作用反應(yīng)裝置就制好了。

（4）把玻璃筒通過小橡皮塞、短玻璃導(dǎo)管與針筒相連，這樣收集氣體的裝置就制作好了。

實驗過程：

（1）在瓶內(nèi)裝入適量的黑藻。

（2）在瓶內(nèi)倒?jié)M1%的碳酸氫鉀溶液。

（3）把帶漏斗的橡皮塞旋進瓶口，并旋緊（確保不漏氣）。

（4）最后向長頸漏斗內(nèi)倒入1%碳酸氫鉀溶液調(diào)整兩漏斗內(nèi)的液面高度，使瓶內(nèi)氣體全部排出并使液面淹沒塑料漏斗內(nèi)的導(dǎo)管口。

（5）把收集裝置的玻璃筒內(nèi)裝滿水，蓋上小玻璃片倒置放在塑料漏斗液面下的玻璃管口上，取下小琉璃片，收集氣體。

（6）把整個裝置放在向陽處，觀察現(xiàn)象并做好記錄。

裝置優(yōu)點：

（1）瓶子較大，放入的黑藻較多，單位時間內(nèi)產(chǎn)生的氣體多，實驗現(xiàn)象明顯。

（2）氣體收集裝置與發(fā)生裝置連成一體，實驗操作簡單方便。

（3）用針筒抽出氣體，檢驗氣體方便。

六、開發(fā)趣味性實驗

教師的職責(zé)在于讓學(xué)生獲得知識本身產(chǎn)生興趣，喚起學(xué)生亢奮愉悅的心，激發(fā)學(xué)生積極學(xué)習(xí)，引發(fā)學(xué)生對知識的興趣，使學(xué)生覺得學(xué)習(xí)“樂在其中”，從而引導(dǎo)學(xué)生向“樂趣”轉(zhuǎn)化，進而上升到“志趣”的境界?？茖W(xué)趣味性實驗的開發(fā)能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，培養(yǎng)學(xué)生實驗設(shè)計和實驗操作能力。因此，科學(xué)教師在實驗教學(xué)中要適量開發(fā)趣味性實驗。

例如，我在學(xué)生學(xué)習(xí)了有關(guān)電學(xué)知識后，引導(dǎo)學(xué)生制作水果電池。有關(guān)制作水果電池的方法讓學(xué)生上網(wǎng)查找。實驗用到的器材：銅片、鋅片、銅導(dǎo)線、發(fā)光二極管、電壓表等由實驗教師提供，水果自帶。當自制的水果電池終于使發(fā)光二極管亮起時，學(xué)生那種激動的喜悅心情無法用語言來形容。此時教師可趁機提出：水果電池的電壓可能與哪些因素有關(guān)？請學(xué)生猜想并設(shè)計實驗方案，驗證猜想，得出一般性結(jié)論。接著各組學(xué)生自覺而愉快地進行探究實驗。探究實驗完成后，各小組代表到講臺前展示探究成果，其他小組對展示的成果進行恰當評價，并提出自己的建議。通過水果電池的制作實驗不僅激發(fā)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，而且培養(yǎng)了學(xué)生的實驗技能、創(chuàng)新意識和科學(xué)精神。

參考文獻：

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編輯 孫玲娟