試談科學(xué)實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中的作用

◎袁柏軍

科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然學(xué)科，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)學(xué)科的最大特點(diǎn)，在科學(xué)教學(xué)中有很重要的位置。實(shí)踐證明，生動(dòng)有趣的實(shí)驗(yàn)是激起學(xué)生興趣的重要因素。一種元素的發(fā)現(xiàn)，一個(gè)定理的形成，做不做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生興趣和學(xué)習(xí)效果會(huì)截然不同。因此，要穩(wěn)定發(fā)展學(xué)生興趣，教師除了做好教材中已有的實(shí)驗(yàn)外，還要結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，補(bǔ)充一些趣味實(shí)驗(yàn)。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)芗ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

興趣是最好的老師，對(duì)于初中的學(xué)生來(lái)說(shuō)，對(duì)某一學(xué)科的重視和學(xué)習(xí)，大多數(shù)情況下是感性的認(rèn)識(shí)，而非理性的。教師在授課時(shí)，應(yīng)創(chuàng)設(shè)一些有趣的實(shí)驗(yàn)，刺激學(xué)生的感官，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性。在上第一節(jié)科學(xué)緒言課時(shí)，我增補(bǔ)了幾個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：魔棒電燈、清水變牛奶、酚酞試劑寫(xiě)字后噴灑氫氧化鈉溶液變色、燒不壞的手帕等簡(jiǎn)單好玩的實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象提出與教學(xué)內(nèi)容有關(guān)的問(wèn)題，引發(fā)學(xué)生思考，進(jìn)而順其自然地進(jìn)行教師預(yù)設(shè)的教學(xué)設(shè)計(jì)，使學(xué)生主動(dòng)地參與到教學(xué)中來(lái)。例如，在講氧氣的制法時(shí)，上新課前，我展示了一瓶我剛剛制作的氧氣，讓學(xué)生猜想是什么氣體？學(xué)生猜想后，我將一根帶火星的小木條伸入瓶中，木條復(fù)燃，學(xué)生感到新奇，很興奮。我不失時(shí)機(jī)地提出：想知道這瓶氧氣是如何得來(lái)的嗎？這節(jié)課我們就可來(lái)學(xué)習(xí)氧氣的制法。實(shí)驗(yàn)引發(fā)了學(xué)生的好奇，他們迫不及待地想知道學(xué)習(xí)內(nèi)容。

二、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)

觀察是認(rèn)識(shí)的窗口，是思維的前提，對(duì)于事物，如果沒(méi)有敏銳而細(xì)致的觀察，就不能深入認(rèn)識(shí)事物的本質(zhì)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，要教給學(xué)生觀察的方法，如觀察要有明確的目的和重點(diǎn)，要自始至終，從明顯的到細(xì)微的都必須認(rèn)真地、細(xì)致地觀察，要提醒學(xué)生注意排除其他因素的干擾，要求學(xué)生實(shí)事求是地做好實(shí)驗(yàn)記錄。觀察的內(nèi)容一般來(lái)說(shuō)包括三個(gè)方面：一是物質(zhì)變化前的顏色、狀態(tài)等；二是物質(zhì)在變化過(guò)程中產(chǎn)生的現(xiàn)象（例如物質(zhì)的狀態(tài)與顏色的變化、發(fā)光、發(fā)熱、形成煙或霧和放出氣體等）；三是物質(zhì)變化后的顏色、狀態(tài)等。

例如，在做鎂帶燃燒的實(shí)驗(yàn)時(shí)，實(shí)驗(yàn)前要讓學(xué)生觀察到金屬鎂是銀白色的固體；實(shí)驗(yàn)過(guò)程中鎂帶劇烈燃燒、發(fā)出耀眼的白光、放出大量的熱；實(shí)驗(yàn)后生成了一種白色粉末狀的固體（氧化鎂）。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注意對(duì)學(xué)生觀察能力的培養(yǎng)，要不斷用實(shí)驗(yàn)啟發(fā)學(xué)生積極感覺(jué)、知覺(jué)事物的變化，讓學(xué)生在大腦中留下深刻印象，并透過(guò)現(xiàn)象，抓住事物的本質(zhì)。如果能借助多媒體輔助教學(xué)來(lái)演示實(shí)驗(yàn)，既能放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度，更易于學(xué)生認(rèn)真、細(xì)膩有序地觀察，增強(qiáng)直觀印象。

三、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生探究能力的培養(yǎng)

科學(xué)科學(xué)的形成和發(fā)展都離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生通過(guò)探究性實(shí)驗(yàn)，可以探究自己還未認(rèn)識(shí)的世界，幫助學(xué)生形成科學(xué)概念，理解和鞏固科學(xué)知識(shí)，掌握實(shí)驗(yàn)技巧，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，拓寬學(xué)生知識(shí)面，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄磕芰?，使學(xué)生學(xué)會(huì)科學(xué)研究的方法。比如學(xué)生實(shí)驗(yàn)“對(duì)蠟燭及其燃燒的探究”。

首先，我按以下的實(shí)驗(yàn)步驟提出問(wèn)題：①點(diǎn)燃前的觀察。觀察蠟燭的顏色、狀態(tài)、形態(tài)、氣味和硬度（能否用小刀切？）等。把一小塊石蠟放入水中，觀察現(xiàn)象（是否溶于水？沉還是浮？）。②點(diǎn)燃蠟燭的探究。觀察火焰（火焰分幾層？哪層最明亮？哪層最暗？）。將一根火柴梗迅速平放入火焰中約一秒后取出，觀察火柴梗被燒情況。把干而冷的燒杯罩在火焰的上方，觀察燒杯內(nèi)壁上有什么現(xiàn)象發(fā)生？片刻后取下燒杯，迅速向燒杯中倒入少量澄清石灰水，振蕩，觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生。③蠟燭熄滅后的觀察。觀察有什么現(xiàn)象發(fā)生？用燃著的火柴去點(diǎn)蠟燭剛熄滅時(shí)產(chǎn)生的白煙，看蠟燭能否重新燃燒？其次，讓學(xué)生猜想和假設(shè)上述的問(wèn)題。這時(shí)動(dòng)腦的過(guò)程，猜想必須符合邏輯，同時(shí)必須考慮到是否可以檢驗(yàn)。最后，通過(guò)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)時(shí)，多鼓勵(lì)學(xué)生敢想、敢做、敢于突破常規(guī)的束縛。通過(guò)科學(xué)探究活動(dòng)來(lái)學(xué)科學(xué)，在這一過(guò)程中學(xué)生可以把科學(xué)知識(shí)與觀察、推理和思維技能結(jié)合起來(lái)，從而可以能動(dòng)地獲得對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解。

四、科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)

科學(xué)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)目的是學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)直接地了解事物運(yùn)動(dòng)的變化實(shí)質(zhì)，認(rèn)識(shí)事物變化的基本規(guī)律。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不但要培養(yǎng)學(xué)生的敏銳的觀察力、學(xué)會(huì)觀察、學(xué)會(huì)動(dòng)手，還要重視培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力，而綜合能力的培養(yǎng)除了在課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中得以實(shí)施外，更多的是體現(xiàn)在課外。教師可以布置學(xué)生回家利用電池、電珠、導(dǎo)線(xiàn)制作一個(gè)小電路，在家里測(cè)量各種家用電器的功率等等，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)記錄，到課堂討論。教師還可以布置學(xué)生回家準(zhǔn)備材料，帶回課堂做，如大氣壓存在實(shí)驗(yàn)，每人準(zhǔn)備一個(gè)衣鉤吸承受拉力最大。

科學(xué)課外實(shí)驗(yàn)是學(xué)生實(shí)驗(yàn)的一部分，因此，教師要認(rèn)真鉆研教材，緊密結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，啟發(fā)學(xué)生利用方便易得的材料做些操作簡(jiǎn)單、易學(xué)易做、安全的實(shí)驗(yàn)。布置實(shí)驗(yàn)的題目要具體、詳細(xì)，并進(jìn)行必要指導(dǎo)，如筷子提米實(shí)驗(yàn)；將易拉罐上口剪掉，把筷子插人易拉罐的中央，再把米放入罐中壓實(shí)壓緊，提起筷子，由于靜摩擦力作用，將整個(gè)易拉罐帶米一起提起。這個(gè)實(shí)驗(yàn)還可以改變材料來(lái)做：分別用易拉罐和玻璃杯進(jìn)行實(shí)驗(yàn)來(lái)作比較，用竹筷子和玻璃筷分別進(jìn)行實(shí)驗(yàn)比較，用粗糙的大米和用精制的大米分別實(shí)驗(yàn)進(jìn)行比較等……通過(guò)實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生弄清研究對(duì)象，研究過(guò)程，還可總結(jié)出摩擦力的規(guī)律。由于是課外實(shí)驗(yàn)，自由度大，學(xué)生可依照自己的意愿改變條件，控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程，所以更能深刻感知實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。

總之，初中科學(xué)課教學(xué)是離不開(kāi)實(shí)驗(yàn)的，實(shí)驗(yàn)?zāi)艹浞职l(fā)揮學(xué)生的主動(dòng)性、創(chuàng)造性，學(xué)生自己探究、自己發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣是任何外來(lái)的獎(jiǎng)勵(lì)無(wú)法比擬的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是傳遞知識(shí)，培養(yǎng)能力，形成價(jià)值觀的最好的載體之一。它以其豐富的內(nèi)涵在科學(xué)教學(xué)中發(fā)揮著獨(dú)特的功能和作用。為此，科學(xué)實(shí)驗(yàn)在教育、教學(xué)中的作用地位非常重要，重視科學(xué)實(shí)驗(yàn)，充分發(fā)揮科學(xué)實(shí)驗(yàn)的作用。正確認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的多種教育教學(xué)功能，對(duì)于深化科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理論，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)，樹(shù)立科學(xué)的人生觀，全面提高教學(xué)質(zhì)量，具有重要的理論與實(shí)踐意義。