生活廢品在初中科學(xué)實驗教學(xué)中的應(yīng)用探究

摘 要：在當(dāng)前初中教育階段，科學(xué)學(xué)科能帶給學(xué)生不一樣的學(xué)習(xí)體驗，學(xué)生通過觀察、實踐等能有效提高自己的科學(xué)素養(yǎng)。其中，實驗教學(xué)能夠幫助學(xué)生更好地理解抽象的科學(xué)理論知識，讓學(xué)生通過實際操作鍛煉自己的動手能力。將生活廢品融入科學(xué)實驗教學(xué)中，不僅能有效豐富科學(xué)實驗的內(nèi)容，拓寬科學(xué)實驗教學(xué)的路徑，還能進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維。因此，探究了生活廢品在初中科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的意義及具體策略，以期優(yōu)化初中科學(xué)實驗教學(xué)方式。

關(guān)鍵詞：生活廢品；初中科學(xué)；實驗教學(xué)

作者簡介：葉菲菲（1981—），女，浙江省紹興市建功中學(xué)。

生活廢品，指在日常生活中，人們在使用完物品原有功能之后所丟棄的物品的總稱，常見的生活廢品有塑料瓶、易拉罐、舊電池等［1］。初中階段是學(xué)生各方面能力發(fā)展的重要時期，教師要注重學(xué)生思維能力的提升，為學(xué)生提供相應(yīng)的指導(dǎo)，以促進(jìn)學(xué)生綜合素養(yǎng)的培養(yǎng)，為學(xué)生后續(xù)階段的學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)。教師在初中科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用生活廢品，能夠創(chuàng)新科學(xué)實驗教學(xué)方式，豐富科學(xué)實驗的材料，加深學(xué)生對科學(xué)實驗原理的理解，并促進(jìn)學(xué)生環(huán)保意識和創(chuàng)新精神的發(fā)展，讓學(xué)生在潛移默化中養(yǎng)成節(jié)約資源、保護(hù)環(huán)境的正確思想觀念，在一定程度上推動學(xué)生的身心健康發(fā)展。對此，文章探究了在初中科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用生活廢品的意義及具體策略，旨在滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、生活廢品在初中科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的意義

（一）有利于節(jié)約科學(xué)實驗資源

在傳統(tǒng)的科學(xué)實驗教學(xué)中，學(xué)校需要配合教師的教學(xué)工作，為教師提供相應(yīng)的實驗場所和設(shè)備，如實驗室、實驗器材、實驗材料等。然而，鑒于部分科學(xué)實驗的特殊性及對學(xué)生個人安全的考慮，開展這些實驗的次數(shù)較少，因此容易導(dǎo)致資源浪費，進(jìn)而加重學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。而生活廢品具有易獲得、成本較低等特點，不僅能為學(xué)校提供大量的科學(xué)實驗資源，緩解學(xué)校的經(jīng)濟(jì)壓力，還使得教師能夠順利開展科學(xué)實驗課程，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)實驗水平的提升，拓寬學(xué)生的科學(xué)邏輯思維。

（二）有利于激發(fā)學(xué)生的科學(xué)實驗興趣

初中階段的學(xué)生擁有強烈的好奇心和探究欲，他們樂于主動探究學(xué)科知識，并積極配合教師完成各項學(xué)習(xí)任務(wù)，從而有助于教師構(gòu)建高效課堂。然而，在傳統(tǒng)的初中科學(xué)實驗教學(xué)中，部分教師未能充分重視激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣以及與學(xué)生的互動交流，導(dǎo)致整體教學(xué)氛圍枯燥乏味，難以有效推進(jìn)科學(xué)實驗教學(xué)。相比之下，教師若能利用生活廢品設(shè)計富有趣味性的實驗，便能有效調(diào)動學(xué)生對科學(xué)實驗的興趣，促使他們積極主動地參與實驗活動，使其在親身實踐中領(lǐng)略科學(xué)實驗的獨特魅力，提升實踐操作能力，全面發(fā)展科學(xué)素養(yǎng)，為科學(xué)實驗綜合能力的提高打下堅實的基礎(chǔ)。

（三）有利于培養(yǎng)學(xué)生形成保護(hù)環(huán)境的意識

作為社會建設(shè)的后備力量，學(xué)生不僅需要理解和掌握學(xué)科知識，提高自己的學(xué)習(xí)綜合能力，還需要形成正確的思想觀念，提升自身的道德修養(yǎng)水平。在日常生活中，生活廢品隨處可見，它們不僅影響人們的生活環(huán)境，而且很可能對生態(tài)環(huán)境造成不可逆轉(zhuǎn)的損害?；诖?，教師在初中科學(xué)實驗教學(xué)中利用生活廢品，能啟發(fā)學(xué)生對相關(guān)科學(xué)實驗的思考，使學(xué)生在探究科學(xué)實驗知識的過程中，深刻理解資源再利用的重要意義，從而在一定程度上促進(jìn)學(xué)生環(huán)保意識的形成，發(fā)揮科學(xué)實驗的育人價值。

二、生活廢品在初中科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)用的具體策略

為了激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)動力，提高學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗的積極性及其科學(xué)實驗綜合能力，并提升自身的科學(xué)實驗教學(xué)水平和專業(yè)素養(yǎng)，在初中科學(xué)實驗教學(xué)中，教師需要采取切實有效的教學(xué)策略，充分利用生活廢品，以豐富教學(xué)內(nèi)容，優(yōu)化教學(xué)形式，為學(xué)生提供高質(zhì)量、高效率的科學(xué)實驗教學(xué)指導(dǎo)。

（一）利用塑料瓶開展力學(xué)實驗

開展力學(xué)實驗是培養(yǎng)學(xué)生動手能力和觀察能力的重要途徑。通過觀察、分析實驗現(xiàn)象，學(xué)生能理解抽象的力學(xué)概念和規(guī)律，加深對力學(xué)知識的記憶，為后續(xù)階段的力學(xué)知識學(xué)習(xí)打下堅實的基礎(chǔ)，從而推動自身科學(xué)綜合素養(yǎng)的提升［2］。

在初中科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以利用塑料瓶這一類生活廢品，創(chuàng)新力學(xué)實驗教學(xué)方式，幫助學(xué)生更好地掌握力學(xué)實驗的原理和方式，提高學(xué)生的科學(xué)實驗水平。以2012年教育部審定的浙教版科學(xué)七年級下冊中“壓強”的教學(xué)為例。本課的教學(xué)重點為“探究壓強”，旨在引導(dǎo)學(xué)生了解壓強的概念，掌握增大、減小壓強的方法，明確液體壓強的存在，提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力，促進(jìn)學(xué)生形成正確的價值觀和實事求是的科學(xué)態(tài)度?；诖耍诮虒W(xué)中，教師可組織學(xué)生開展“探究影響壓力作用效果的因素”的力學(xué)實驗，讓學(xué)生利用塑料瓶并結(jié)合控制變量法分別完成如下實驗。

實驗一：在塑料瓶中裝半瓶水，然后將其正立于海綿上，觀察、記錄海綿的形變情況。

實驗二：在實驗一的基礎(chǔ)上，將塑料瓶裝滿水，并將其正立于海綿上，觀察、記錄海綿的形變情況。

實驗三：在實驗二的基礎(chǔ)上，將塑料瓶倒置于海綿上，觀察、記錄海綿的形變情況。

學(xué)生完成實驗后，教師可要求他們梳理、總結(jié)自己所記錄的實驗結(jié)果，使學(xué)生能根據(jù)實驗一、實驗二得出“壓力的作用效果與壓力的大小有關(guān)”的結(jié)論，根據(jù)實驗二、實驗三得出“壓力的作用效果與受力面積的大小有關(guān)”的結(jié)論，從而推動學(xué)生深入理解影響壓力作用效果的相關(guān)科學(xué)知識，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)實驗邏輯思維的發(fā)展。

（二）利用廢舊電池開展電學(xué)實驗

電學(xué)實驗，是指通過使用電表等工具，測量電路中的各種電學(xué)量，如電壓、電流、電阻等，旨在考查學(xué)生對電學(xué)知識的理解，讓學(xué)生能靈活運用所學(xué)電學(xué)知識解決實際問題，進(jìn)而提升學(xué)生遷移應(yīng)用知識的能力［3］。

在初中科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以利用廢舊電池開展電學(xué)實驗。以浙教版科學(xué)八年級上冊中“電流與電壓、電阻的關(guān)系”的教學(xué)為例。本課的教學(xué)重點為“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”，旨在讓學(xué)生運用控制變量法來探究歐姆定律，加深學(xué)生對歐姆定律的理解，增強他們對科學(xué)規(guī)律性的認(rèn)識，并培養(yǎng)他們的科學(xué)實驗思維能力。在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以向?qū)W生展示常用的電流表、電壓表等儀器，并引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察這些儀器上的銘牌信息，同時復(fù)習(xí)與電流、電壓和電阻相關(guān)的知識點，為接下來進(jìn)行實驗做好準(zhǔn)備工作。隨后，教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的科學(xué)實驗水平，將學(xué)生分為不同的科學(xué)學(xué)習(xí)小組，讓學(xué)生利用廢舊電池共同完成“探究電流與電壓、電阻的關(guān)系”的科學(xué)實驗。

實驗一：探究電流與電壓的關(guān)系

根據(jù)實驗?zāi)康模〗M成員需先協(xié)作設(shè)計相應(yīng)的實驗流程，繪制出準(zhǔn)確的電路圖。隨后，應(yīng)分別使用廢舊電池和全新電池來點亮小燈泡，同時記錄在這兩種電池供電的情況下，電流表和電壓表所顯示的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行對比分析。這一過程有助于學(xué)生深入理解回收廢舊電池的重要性。

實驗二：探究電流、電壓與電阻的關(guān)系

小組成員需共同設(shè)計實驗方案，挑選合適的變阻器，并利用實驗一中使用過的廢舊電池來點亮小燈泡。在實驗過程中，小組成員需要改變電阻，并記錄在不同的阻值下電流表與電壓表的讀數(shù)，以此理解變阻器的阻值變化對整個電路中電流與電壓所產(chǎn)生的影響。

實驗結(jié)束后，教師可以安排各小組的組長依次上臺展示并匯報本組的整體實驗進(jìn)展、實驗成果以及每位組員的表現(xiàn)，以加深學(xué)生對電流、電壓、電阻之間的關(guān)系的理解，并促進(jìn)學(xué)生科學(xué)實驗技能的提升與發(fā)展。

（三）利用廢舊光盤開展光學(xué)實驗

光學(xué)實驗是指圍繞“觀察、研究光的性質(zhì)及其行為表現(xiàn)”而開展的一系列相關(guān)實驗。這些實驗通過讓學(xué)生動手操作各種光學(xué)儀器，旨在幫助學(xué)生理解光的傳播規(guī)律、反射現(xiàn)象以及折射原理等，從而激發(fā)學(xué)生的探索興趣，使學(xué)生理解和掌握光學(xué)知識［4］。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以指導(dǎo)學(xué)生利用廢舊光盤開展光學(xué)實驗，讓學(xué)生學(xué)習(xí)關(guān)于“光”的科學(xué)知識，深入領(lǐng)悟“光”的物理特性，并在實驗過程中鍛煉實踐操作能力，發(fā)展創(chuàng)新思維，培養(yǎng)科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。

以2012年教育部審定的浙教版科學(xué)七年級下冊中“光的反射和折射”的教學(xué)為例。本課的教學(xué)圍繞“探究光的反射定律與折射規(guī)律”展開，旨在引導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識光在不同介質(zhì)中傳播時所產(chǎn)生的光路現(xiàn)象，同時幫助學(xué)生理解平面鏡成像規(guī)律，發(fā)展學(xué)生的科學(xué)學(xué)科核心素養(yǎng)。在教學(xué)中，教師可先運用多媒體向?qū)W生展示幾張湖面風(fēng)景的圖片，引導(dǎo)學(xué)生觀察圖片并思考倒影形成的原因，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。接著，教師可指導(dǎo)學(xué)生利用廢舊光盤進(jìn)行“探究光的反射”的科學(xué)實驗，讓學(xué)生通過動手操作，理解光的反射定律。在實驗中，學(xué)生需要在黑暗的環(huán)境中，將激光筆發(fā)出的光束射到光盤上，并適當(dāng)移動光盤的位置，觀察光傳播方向的變化情況。通過這一實驗，學(xué)生能直觀感受到光的反射現(xiàn)象。隨后，教師可以組織學(xué)生再次利用廢舊光盤，完成“探究光的折射”的實驗。在實驗中，學(xué)生需要分別將一個空的透明杯子和裝滿水的透明杯子置于光盤上，并在黑暗的環(huán)境中，從上往下用激光筆分別照射兩個杯子下面的光盤，觀察、對比光盤折射出的光斑的位置差異。這一實驗?zāi)軒椭鷮W(xué)生更好地理解、辨析光的反射和折射現(xiàn)象之間的異同點，加深學(xué)生對這一光學(xué)知識的理解。

（四）利用廢舊紙張開展生物實驗

生物實驗是指研究生物活動規(guī)律和生命發(fā)展過程的一項科學(xué)活動，旨在讓學(xué)生通過相關(guān)實驗操作，深入理解生物知識，同時激發(fā)學(xué)生探究生物體結(jié)構(gòu)和生命活動現(xiàn)象的興趣，提升學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)［5］。對此，在初中科學(xué)實驗教學(xué)中，教師可以引導(dǎo)學(xué)生利用廢舊紙張進(jìn)行生物實驗，以讓學(xué)生能從實驗中直接觀察到生命現(xiàn)象，進(jìn)而形成正確的生命觀念以及尊重自然、敬畏生命的意識。

以2012年教育部審定的浙教版科學(xué)七年級下冊中“植物的一生”的教學(xué)為例。本課的主要內(nèi)容包含種子的結(jié)構(gòu)、種子的萌發(fā)、芽的發(fā)育、花的結(jié)構(gòu)以及植物的生長時期，旨在引導(dǎo)學(xué)生從微觀層面探究植物的生長過程及其生長所需的條件，提高學(xué)生對植物生長知識的認(rèn)知。在教學(xué)中，教師可先運用多媒體設(shè)備，為學(xué)生播放豆芽生長過程的視頻，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。隨后，教師可指導(dǎo)學(xué)生利用廢舊紙張進(jìn)行相關(guān)的生物實驗，深入探究植物種子萌發(fā)所需的條件。在實驗中，除了廢舊紙張，教師還需為學(xué)生準(zhǔn)備40粒大豆種子、4個能夠擰緊瓶蓋的玻璃瓶、4張標(biāo)簽紙、膠水。具體實驗步驟如下。

1.在4張標(biāo)簽紙上分別寫上1、2、3、4并用膠水將其分別粘貼在4個玻璃瓶上，將4個玻璃瓶都放倒，在每個瓶中放上兩張廢舊紙張。

2.在1號瓶中放入10粒種子，將瓶蓋擰緊。

3.分別向2號和3號瓶中灑水，使里面的紙變得潮濕，注意水不能過多，不能使紙浸泡在水中。向4號瓶中倒水，直至水流出為止。

4.分別在2、3、4號瓶中放入10粒種子。

5.將2號瓶的瓶口敞開，將3號瓶的瓶口擰緊，把瓶子放置于室溫環(huán)境中。

6.將4號瓶的瓶蓋擰緊，并把瓶子放進(jìn)冰箱中。

7.每天觀察種子的萌發(fā)情況。

根據(jù)實驗，學(xué)生會發(fā)現(xiàn)只有2號瓶的種子發(fā)芽了，從而明確種子萌發(fā)需要適宜的溫度、一定的水分和充足的空氣。

結(jié)語

綜上所述，學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗，能更深入地理解科學(xué)知識，了解相關(guān)科學(xué)現(xiàn)象產(chǎn)生的原因。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中，教師應(yīng)指導(dǎo)學(xué)生利用多樣化的生活廢品進(jìn)行科學(xué)實驗，以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的興趣，豐富學(xué)生的學(xué)習(xí)體驗，并使學(xué)生形成環(huán)保意識，從而提升學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

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