生活化實(shí)驗(yàn)在初中科學(xué)教學(xué)中的探索

石莉薔 王伯君 毛國永

[摘 要]科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的綜合性學(xué)科，有許多科學(xué)實(shí)驗(yàn)因受實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備等條件限制，教師只能通過演示、講解等教學(xué)實(shí)驗(yàn)，效果大打折扣。為減少實(shí)驗(yàn)的條件限制，可用生活素材代替實(shí)驗(yàn)材料;開發(fā)生活化實(shí)驗(yàn)，并開展項(xiàng)目制作，以激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究的興趣，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，為一線科學(xué)教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供借鑒。

[關(guān)鍵詞]生活化實(shí)驗(yàn);項(xiàng)目制作;初中科學(xué)

[中圖分類號(hào)]? ? G633.98? ? ? ? [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]? ? A? ? ? ? [文章編號(hào)]? ? 1674-6058（2021）26-0092-03

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的綜合性學(xué)科。在教學(xué)實(shí)踐中，有許多實(shí)驗(yàn)因受實(shí)驗(yàn)材料、實(shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)安全性等諸多條件限制，教師只能通過演示、視頻、講解等方式來教學(xué)相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不僅使得教學(xué)效果大打折扣，還讓學(xué)生失去了親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì)。為了能讓學(xué)生得到更多的實(shí)踐機(jī)會(huì)，筆者嘗試應(yīng)用生活中的“瓶瓶罐罐”來替代原有的實(shí)驗(yàn)材料，使實(shí)驗(yàn)生活化，讓實(shí)驗(yàn)探究更加具有趣味性，同時(shí)在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展項(xiàng)目制作來豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，提升學(xué)生的學(xué)科素養(yǎng)。

一、使用生活化材料，提升實(shí)驗(yàn)趣味性

在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，筆者嘗試用學(xué)生熟悉的、易得的材料來開展實(shí)驗(yàn)，一方面打破了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的神秘感，讓科學(xué)實(shí)驗(yàn)更加貼近學(xué)生的生活;另一方面讓學(xué)生方便開展實(shí)驗(yàn)探究，使實(shí)驗(yàn)探究更加便捷、更富有趣味性，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的欲望。

1.火龍果驗(yàn)酸堿，揭開指示劑的神秘面紗

[案例1]九年級(jí)上冊(cè)“測(cè)試溶液的酸堿性”實(shí)驗(yàn)中，采用的原材料是石蕊試液、酚酞試液和廣泛pH試紙。實(shí)驗(yàn)材料只有實(shí)驗(yàn)室才有，學(xué)生只能在實(shí)驗(yàn)室中完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)，無法做到隨時(shí)探究。

為了便于學(xué)生在課外進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，筆者對(duì)實(shí)驗(yàn)材料進(jìn)行了改進(jìn)。把石蕊試液、酚酞試液用紅火龍果的果肉或者楊梅汁來代替，實(shí)驗(yàn)中學(xué)生只要取少量紅火龍果的果肉搗碎或者榨取少量楊梅汁作為酸堿指示劑，就可以檢驗(yàn)生活中常見物質(zhì)（如食醋、肥皂水等）的酸堿性（如圖1、圖2、圖3）。

實(shí)驗(yàn)材料改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）材料易得。（2）操作簡單。（3）富有趣味性。（4）為學(xué)生了解酸堿指示劑的發(fā)展歷程打開一扇窗，揭開了酸堿指示劑的神秘面紗。

2.“瓶瓶罐罐”制取氧氣，探究竹棒的復(fù)燃

[案例2]九年級(jí)上冊(cè)“實(shí)驗(yàn)室制取氧氣”實(shí)驗(yàn)中所用的實(shí)驗(yàn)器材是：試管、帶雙孔塞的錐形瓶、分液漏斗、玻璃導(dǎo)管、橡皮管、集氣瓶、玻璃片、水槽、過氧化氫溶液、二氧化錳、豬肝、木條、酒精燈。這是一個(gè)結(jié)構(gòu)簡單的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，盡管如此，學(xué)生同樣只能在實(shí)驗(yàn)室中探究。

為了讓學(xué)生能在生活中制取氧氣并檢驗(yàn)氧氣的助燃性，筆者采用了這樣的實(shí)驗(yàn)器材：礦泉水瓶（帶瓶蓋）、打火機(jī)、烤串竹棒、3%的醫(yī)用雙氧水、新鮮豬肝。實(shí)驗(yàn)過程：（1）往礦泉水瓶中倒入一定量的3%的醫(yī)用雙氧水;（2）取黃豆大小的新鮮豬肝1～2粒（看反應(yīng)速度可以增減豬肝的量），放入礦泉水瓶中，輕輕蓋上瓶蓋（不要擰緊瓶蓋，便于排出瓶中原有的空氣）;（3）等待片刻，取帶火星的竹棒伸入礦泉水瓶中（如圖4），觀察現(xiàn)象。

實(shí)驗(yàn)器材改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）取材方便，所有材料在超市或藥店都能買到。（2）操作簡單。（3）富有趣味性。（4）不但能讓學(xué)生利用制得的氧氣探究帶火星的竹棒復(fù)燃實(shí)驗(yàn)，也可以利用制得的氧氣進(jìn)一步去完成其他探究實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

二、開發(fā)日常用品新用途，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性

對(duì)科學(xué)問題進(jìn)行自主探究是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的重要途徑。通過開發(fā)日常生活用品新用途與改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)相結(jié)合，可降低學(xué)生自主探究的難度，提高探究的趣味性，使學(xué)生能探究、常探究、樂探究。學(xué)生在自主探究過程中會(huì)情不自禁地運(yùn)用各種探究技能，反復(fù)思考科學(xué)原理，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，最終使實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性得到提升。

1.改進(jìn)單極電動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ驮O(shè)計(jì)，加深學(xué)生對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)原理的理解

[案例3]九年級(jí)上冊(cè)“觀察通電線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)”實(shí)驗(yàn)采用蹄形磁鐵和方形線圈作為實(shí)驗(yàn)器材。原實(shí)驗(yàn)作為經(jīng)典實(shí)驗(yàn)很適合教師演示。為了便于學(xué)生自主探究，減少實(shí)驗(yàn)條件的限制，筆者用生活用品改進(jìn)了實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使實(shí)驗(yàn)更簡約。筆者采用的是單極電動(dòng)機(jī)模型。實(shí)驗(yàn)材料：1個(gè)圓柱體強(qiáng)磁鐵、1根銅絲（如果要進(jìn)一步降低制作難度，教師可以把銅絲的形狀預(yù)先折好）、1節(jié)干電池（如圖5）。讓學(xué)生利用相關(guān)材料動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，感受通電線圈在磁場(chǎng)中的轉(zhuǎn)動(dòng)（如圖6）。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）材料易得。（2）結(jié)構(gòu)簡單。學(xué)生能單獨(dú)或通過合作完成單極電動(dòng)機(jī)模型的制作。（3）操作簡便。學(xué)生可以隨時(shí)改變電流和磁場(chǎng)的方向，從而改變線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。（4）現(xiàn)象明顯。當(dāng)學(xué)生組裝好單極電動(dòng)機(jī)后，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)線圈和磁鐵接觸時(shí)就會(huì)產(chǎn)生火花，此時(shí)學(xué)生就能理解線圈已通電。通電的同時(shí)，學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)線圈加速轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，學(xué)生就能體會(huì)到線圈的轉(zhuǎn)動(dòng)與線圈的通電和磁場(chǎng)有關(guān)。（5）承上啟下。學(xué)生仔細(xì)觀察線圈接觸磁鐵時(shí)產(chǎn)生的火花和線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的方向就能體會(huì)通電導(dǎo)體在磁場(chǎng)中的受力情況。學(xué)生觀察到單極電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)，也會(huì)很自然地想到電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)原理。

2.改進(jìn)色陀螺制作材料，于玩樂中體驗(yàn)三原色原理

[案例4]七年級(jí)下冊(cè)“制作色陀螺”實(shí)驗(yàn)中用到的實(shí)驗(yàn)器材是：兩塊硬卡紙、圓規(guī)、六角形鉛筆、各種顏色的水彩筆、剪刀。要求學(xué)生動(dòng)手制作一個(gè)色陀螺。為了降低學(xué)生自主探究的難度，提高科學(xué)探究的趣味性，使學(xué)生能探究、常探究、樂探究，筆者對(duì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。使用的實(shí)驗(yàn)器材是：一張白紙（普通的白紙就可以）、圓規(guī)、各種顏色的水彩筆、剪刀、雙面膠、一個(gè)指尖陀螺。制作過程：（1）用圓規(guī)在白紙上畫好一個(gè)比指尖陀螺略小的圓，再畫一個(gè)比指尖陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)軸略大的圓，這兩個(gè)圓形成兩個(gè)同心圓。（2）剪下第1步中的圓環(huán)，分好三等分。（3）在每一等份中分別涂好紅、綠、藍(lán)三種顏色。（4）把涂好顏色的圓環(huán)貼在指尖陀螺上（如圖7）。（5）轉(zhuǎn)動(dòng)指尖陀螺，并觀察現(xiàn)象（如圖8）。

實(shí)驗(yàn)改進(jìn)的優(yōu)點(diǎn)：（1）材料簡單，制作簡便。（2）轉(zhuǎn)動(dòng)效果好，現(xiàn)象明顯。（3）轉(zhuǎn)動(dòng)速度快，持續(xù)時(shí)間長，學(xué)生觀察效果更理想。（4）富有趣味性，吸引學(xué)生經(jīng)常探究。指尖陀螺本來就是學(xué)生很樂于玩的玩具，學(xué)生可以在反復(fù)玩的過程中不斷體驗(yàn)三原色的原理。

三、開展項(xiàng)目制作，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力

興趣是人們從事一項(xiàng)活動(dòng)的內(nèi)驅(qū)力，是入門的先導(dǎo)。因此，筆者在初中科學(xué)教學(xué)中，圍繞教材中的實(shí)驗(yàn)，用生活中的材料適當(dāng)?shù)亻_展一些富有趣味性的項(xiàng)目制作，引導(dǎo)學(xué)生去猜想、去思考、去探究。以開展項(xiàng)目制作為平臺(tái)，從培養(yǎng)學(xué)生對(duì)科學(xué)探究的興趣入手，讓學(xué)生在項(xiàng)目制作過程中理論與實(shí)踐相結(jié)合，知識(shí)與技能交互提升。通過項(xiàng)目制作及新項(xiàng)目的開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

1.制作趣味傾斜易拉罐，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究興趣

[案例5]八年級(jí)上冊(cè)有一個(gè)“尋找重心”實(shí)驗(yàn)，通過一些方法可以讓學(xué)生容易找到物體的重心。為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究興趣，筆者增加了一個(gè)趣味性學(xué)習(xí)項(xiàng)目：自制“傾斜的易拉罐”。制作材料：一個(gè)易拉罐、水。項(xiàng)目制作過程：（1）往易拉罐中倒入少量水（水量的控制很重要）。（2）利用易拉罐底部的傾斜邊緣把易拉罐立起來（如圖9）。

增加這個(gè)項(xiàng)目制作的目的：（1）豐富學(xué)生的實(shí)驗(yàn)。（2）培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的興趣。（3）引導(dǎo)學(xué)生猜想和思考關(guān)于物體重心的問題。

2.制作吸管笛子，探究聲音的產(chǎn)生

[案例6]八年級(jí)下冊(cè)的“聲音的產(chǎn)生”實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生用手觸摸振動(dòng)的音叉來感受聲音是由物體的振動(dòng)產(chǎn)生的，趣味性不足。為了增加實(shí)驗(yàn)的趣味性，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，筆者設(shè)置了一個(gè)制作“吸管笛子”的項(xiàng)目。制作材料：一根吸管、一把剪刀、一支水筆、一把刻度尺。項(xiàng)目制作過程：（1）把吸管一端捏扁1厘米左右，然后沿著捏扁的縫隙往里剪開0.5厘米左右（兩邊的縫隙都要剪開），作為吸管笛子的哨子。（2）調(diào)試吸管笛子的哨子。反復(fù)壓扁哨子，直到吸管哨子能發(fā)聲。也可以適當(dāng)裁剪吸管哨子的長度與之相結(jié)合，反復(fù)調(diào)試吸管哨子，直到哨子能發(fā)聲（如圖10）。（3）在吸管的中間不同部位剪出六個(gè)孔。會(huì)吹笛子的學(xué)生可以參考笛子的六個(gè)孔的間距等比例縮小孔的距離。（4）吹奏吸管笛子，體驗(yàn)物體發(fā)聲的原因。

項(xiàng)目制作的優(yōu)點(diǎn)：（1）豐富學(xué)生實(shí)驗(yàn)。由于這個(gè)項(xiàng)目制作簡單，富有趣味性，所以學(xué)生很樂于制作。（2）科學(xué)與藝術(shù)相結(jié)合?？勺層写底鄻菲鞑湃A的學(xué)生施展才華。（3）為聲音的特性的學(xué)習(xí)做好準(zhǔn)備。

3.簡易制作冰沙，打開學(xué)生思維格局

[案例7]七年級(jí)下冊(cè)有一個(gè)“觀察冰的熔化過程”的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，展現(xiàn)了冰的熔化過程及熔化過程中溫度的變化。為了讓學(xué)生深刻體驗(yàn)物質(zhì)的熔化吸熱和凝固放熱過程，筆者設(shè)置了“制作冰沙”的項(xiàng)目。項(xiàng)目所需材料：冰塊500克左右（根據(jù)需要制取的冰沙的多少，可自行增減冰塊的量）、飲料（學(xué)生可根據(jù)自己的喜好準(zhǔn)備飲料種類）、食鹽100克左右、大小兩種保鮮袋各一個(gè)、一塊毛巾。項(xiàng)目制作過程：（1）取一個(gè)小保鮮袋，倒入飲料100克左右，扎緊袋口，放入大保鮮袋中。（2）往大保鮮袋中裝入冰塊。（3）把100克左右的食鹽均勻地撒在冰塊上，扎緊大保鮮袋的袋口（如圖11）。（4）搖勻保鮮袋中的冰塊，盡量使飲料袋埋入冰塊中。（5）用毛巾包裹大保鮮袋。（6）像揉面團(tuán)一樣揉這個(gè)毛巾包裹（如圖12），使保鮮袋中的飲料和冰塊進(jìn)行充分的熱量交換。5分鐘左右打開毛巾查看小保鮮袋中的飲料是否結(jié)冰，結(jié)冰了可以取出，享用美味的冰沙。還沒有結(jié)冰就繼續(xù)包裹好，揉制冰沙，直到飲料結(jié)冰（如圖13）。

項(xiàng)目制作的優(yōu)點(diǎn)：（1）富有趣味性，能吸引學(xué)生。學(xué)生制作冰沙的積極性很高，都很樂意制作冰沙，品嘗冰沙。（2）能引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。在制作冰沙的過程中，學(xué)生聯(lián)系了所學(xué)的關(guān)于熔化和凝固的相關(guān)知識(shí)。（3）打開思維，引發(fā)創(chuàng)新。在完成項(xiàng)目后，有學(xué)生提出可以用這個(gè)原理制作一個(gè)野營冰箱。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要手段。由于種種原因，有些實(shí)驗(yàn)學(xué)生無法親身體驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室也無法做到為學(xué)生時(shí)時(shí)刻刻開放（時(shí)刻開發(fā)既不現(xiàn)實(shí)，也不安全）。因此，利用生活中的材料替代實(shí)驗(yàn)室中的材料進(jìn)行科學(xué)探究，避免了學(xué)生因材料無法獲取而不能開展科學(xué)探究的尷尬。設(shè)計(jì)簡單有趣的生活化實(shí)驗(yàn)也能填補(bǔ)實(shí)驗(yàn)室無法時(shí)刻開放的不足。同時(shí)，通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，提高了實(shí)驗(yàn)的簡約性，豐富了實(shí)驗(yàn)的趣味性，使學(xué)生易于操作、樂于探究。圍繞教材實(shí)驗(yàn)開展項(xiàng)目制作，可讓學(xué)生體驗(yàn)制作與發(fā)明的樂趣。學(xué)生在開展項(xiàng)目制作的過程中不斷應(yīng)用實(shí)驗(yàn)原理、過程和結(jié)論，深化和拓展了科學(xué)理論知識(shí)，培養(yǎng)了探究興趣，提高了科學(xué)探究能力。在長期的科學(xué)探究和項(xiàng)目制作過程中，學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)也能得到不斷提升。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻(xiàn)? ?]

[1]? 葛政波.如何構(gòu)建初中科學(xué)生活化課堂[J].新課程，2020（28）：128.

[2]? 郭英華.貼近生活，讓生活詮釋科學(xué)：初中科學(xué)生活化教學(xué)初探[J].教師，2020（2）：74-75.

[3]? 吳建軍.初中科學(xué)生活化教學(xué)的實(shí)踐探索[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2020（1）：174-175.

[4]? 張燕蓉.談初中科學(xué)課教學(xué)中引入生活實(shí)例的方法[J].天天愛科學(xué)（教育前沿），2019（11）：97.

（責(zé)任編輯 黃春香）