施淑芳

摘要 新課程背景下,實驗對于完成初中科學課程的任務具有不可替代的作用。期望通過實驗使學生的科學素養(yǎng)水平得以提高。但在科學實驗教學過程中對實驗教學功能的認識上會有一些偏差。本文希望通過對一堂實驗教學課的分析,提出新課程背景下發(fā)揮實驗教學探究功能的新思考。

關鍵詞 新課程改革 實驗教學 探究能力

1、問題的提出

初中科學課程內容充分體現了“通過實驗學科學”的思路,不僅在教材中有教師的演示實驗內容,還增加了學生的探究實驗,而且單獨設置了《科學實驗活動手冊》,期望通過實驗使學生的科學素養(yǎng)水平得以提高。這樣的設置安排也充分體現了科學是一門以實驗為基礎的學科。

我們知道實驗對于完成初中科學課程的任務具有不可替代的作用,無論是傳授知識、訓練技能、發(fā)展能力,培養(yǎng)科學態(tài)度和科學方法,還是進行政治思想教育和品德教育,都離不開科學實驗。且實驗是增強學生學習科學興趣的催化劑,實驗教學是科學教學中一個重要環(huán)節(jié),但在科學實驗教學過程中對實驗教學功能的認識上會有一些偏差。這是一位老師在八年級下《空氣》中的一個教學片斷:

教師在課堂上成功地演示空氣中氧氣含量的測定實驗后,

提問:“同學們你觀察到什么現象?”

學生答:“看到紅磷在瓶中劇烈燃燒,產生大量的白煙;反應停止,打開止水夾后觀察到瓶內水位上升,約有15體積的水進入瓶內?！?/p>

師又問:“根據觀察到現象,可推測空氣中氧氣的體積分數為多少?”

學生答:“紅磷燃燒時,是紅磷與空氣中氧氣反應,生成五氧化二磷固體,五氧化二磷溶于水,使瓶內的氣壓減少,打開止水夾后,水在大氣壓的作用下,被壓入瓶中,容積約為15從而證明氧氣約占空氣體積的1/5。”

然后,教師了得出結論空氣中氧氣的體積分數約占1/5左右。

像這樣由教師事先演示實驗,再由學生根據實驗現象得出實驗結果的教學安排是實驗教學中非常常見的,從這表面上看教師的演示實驗做得很成功,學生的觀察也很仔細,且能通過邏輯思維活動很好的解釋了產生現象的原因。教師能充分利用科學實驗培養(yǎng)和發(fā)展學生的觀察能力,引起學生學習興趣,激發(fā)學生學習科學的積極性。但這只是假象,因為學生只是被動去看、聽,盡管教師分析非常清晰實驗現象也非常,而至于為什么要做這個實驗?為什么要這樣做?諸如此類問題全部被教師事先安排的流程淹沒,學生并未產生真正的思維活動,或者說學生并未產生深層次的思維活動。這樣的教學過程,實際上是學生在教師有意的引導下得出正確答案,并沒有引起學生思維的火花,學生也只是在“讀科學”,并沒有做到新課程要求的“探究科學”。

2、問題的解決

在實驗教學中,教師應該將教材中的一些實驗設計成真正的探究性實驗,實驗的結論應是在探究后由學生獨立或討論得到,這樣做才會更有利于真正引起學生的思維活動,更有利于學生思維能力的培養(yǎng)。因此本人在設計《空氣》這堂課時,對這部分的實驗內容進行認真思考,我通過創(chuàng)設問題情境,引領并激發(fā)學生的探究精神。以下是我這個實驗的教學實錄:

開始做好實驗鋪墊引入:拿一支小蠟燭,點燃后放入集氣瓶中,蓋好玻璃片,等蠟燭熄滅,集氣瓶冷卻后,把他倒扣到水里,移開玻璃片一會兒,重新蓋好玻璃片。引導學生觀察

[ 學生發(fā)現集氣瓶中有一些水。]

問題1:為什么水能吸入集氣瓶中?進入集氣瓶中的水的體積取決于誰的體積?

引導學生討論分析得出:焟燭燃燒消耗了氧氣,瓶內氣壓減小,外界大氣壓把水壓入集氣瓶中,于是學生就會很自然的認為進入瓶中水的體積就是消耗氧的體積。

[學生發(fā)現水進入集氣很少。]

問題2:科學家的結論是氧氣約占空氣體積的1/5,而剛才同學們看到的實驗中,氣體體積減少卻遠遠少于1/5,為什么?

這時根據學生對實驗的現象提出質疑,教師提出問題,激起學生探究的欲望。學生經過激烈的小組討論,提出猜疑可能是蠟燭燃燒后的產物是二氧化碳和水,二氧化碳是氣體占了一定的體積,所以氣體的減少小于1/5。

問題3:蠟燭燃燒的產物是氣體對實驗的結果會有所干擾,那該實驗的材料該做如何的選擇呢?

教師針對學生的猜想,進一步的追問,激發(fā)學生對這實驗的反應物選擇的思考。這時學生的思維非常敏捷,馬上有同學提出應選擇物質燃燒后生成產物是固體,且容易與空氣中的氧氣反應,但由于學生剛接觸科學宮化學知識,對物質的認識不是很多,不知道哪些物質反應生成物是固體,這時教師就引導學生看書了解紅磷燃燒生成的產物五氧化二磷是固體,并指出硫、碳燃燒產物是氣體,鐵、銅在空氣中不易燃燒,于是學生就明白了該實驗的最佳反應物是選紅磷。接一下來師生共同演示實驗(這時教師提供4組實驗,讓班級中動手能力比較強的學生來一起實驗,分布在班中的不同位置,便于小組中其他同學觀察實驗現象)

[學生觀察現象:紅磷劇烈燃燒,產生大量的白煙,打開止水夾時水就壓入集氣瓶中,但不同小組水進入的量都不一樣的]

這時學生表現出來很大疑惑,學生眼神中充滿期待,為什么一樣的空氣會有不一樣的結果呢?

問題4:剛才不同組同學實驗都選擇了相同且最佳的反應物了,為什么實驗的結果會有這么大的差距呢?我們實驗過程中該要注意哪些事情呢?

教師引導學生共同討論、探究、分析原因,學生明白水進入瓶中量不同,可能裝置氣密性不好,可能是紅磷不足,沒有把氧氣耗盡,可能沒有冷卻應打開止水夾等原因造成。學生的疑問得到了解,課堂的氣氛達到了高潮,本節(jié)課的重點得到突破。

整個過程通過教師設計的環(huán)環(huán)相扣的問題情境,引導學生解決實驗中的問題,采用了猜想、否定、改進、完善的群體探究方式,體驗探究過程,自主地認識了實驗的設計原理、原料的選擇和實驗過程中的注意事項,學生興趣與信心倍增,課堂教學較成功。教師自覺地成了教學活動的組織者,引導者。學生自然地成了科學探究的主體,達到了教師的主導作用和學生的主體地位的和諧統(tǒng)一。對于空氣中氧氣的體積分數測定的實驗中,所含的顯、隱性知識的掌握和能力的培養(yǎng)水到渠成。

3、問題的思考

眾所周知,搞好科學實驗教學是提高科學教學質量的關鍵之一,我們教師在教學中,應該抓住實驗教學的各種契機,充分利用科學實驗,激發(fā)學生科學探究的欲望,在實驗教學中,只有讓問題貫穿于探究實驗的全過程,才能體現新課程理念,充分發(fā)揮探究實驗在科學教學中的重要作用。

實驗教學是科學教學重要的組成部分,在實驗教學過程中,存在一些教師只按課本及格式化的實驗報告中所描述的實驗方式去做、看到實驗現象就算完成實驗任務,使探究實驗不能很好地發(fā)揮其在培養(yǎng)學生思維能力和探究精神方面的功能,且這也極大地影響了學生的問題意識和對實驗的探究意識,因此在實驗教學中,教師更多地站在學生的角度組織教學,給學生充分的實驗空間和思考余地,在整個實驗過程中,他們有更多的時間去理解有關實驗,提出自已的假設,帶著問題進行實驗,可以驅使他們更加細心地進行實驗現象的觀察,對實驗結果與自已的猜想進行比較,發(fā)現問題并設計新的實驗進行探究,從而全面的獲得新知。幫助學生自主構建知識體系。

在新課程改革全面鋪開的今天,我們更注重的是學生的主動構建知識結構,通過學生自我的感悟,使自身得到提高。在此,實驗更應作為一種載體,應使科學實驗貫穿于教材的各個環(huán)節(jié),如新課的引入,重點、難點的突破,設疑和研討,小結和復習,習題和課外活動等,以盡可能地發(fā)揮實驗教學的綜合效益。因此不應該只把實驗當作一種教學情境或只是起到一激發(fā)學生學習興趣的作用。

科學(7-9)年級課程標準中敘述:“應給學生提供充分的科學探究機會,讓學生通過手腦并用的探究活動,體驗探究過程的曲折和樂趣,學習科學方法,發(fā)展科學探究所需要的能力并增進對科學探究的理解?！币虼宋覀兏鼞摪褜嶒灲虒W看成是轉變學生學習方式和發(fā)展科學探究能力的重要途徑。

【參考文獻】

[1] 科學(7-9)年級課程標準

[2] 中學化學教學參考 2007、12