周方媛
摘 要:實驗是科學的靈魂,為全面實施素質(zhì)教育,實驗教學改革是一個重要切入點。教師要努力在演示實驗、實驗設(shè)計、實驗操作、實驗遷移中取得優(yōu)化,充分挖掘?qū)W生的潛能,提升實驗效果,培養(yǎng)學生能力。
關(guān)鍵詞:演示實驗;實驗設(shè)計;實驗效果;創(chuàng)新;遷移
初中科學新課程是以觀察、實驗為基礎(chǔ)的一門學科,科學規(guī)律的發(fā)現(xiàn)和科學理論的建立都必須以嚴格的科學實驗為基礎(chǔ),并受到實驗的檢驗?!皩嶒炇强茖W的靈魂”,為全面實施素質(zhì)教育,實驗教學改革是一個重要切入點。在科學教學中,我們應(yīng)重視實驗教學,優(yōu)化實驗教學,在實驗教學中充分挖掘?qū)W生的潛能,提升實驗效果,培養(yǎng)學生能力。
一、改進演示實驗,培養(yǎng)變通意識
我們要抓住教育的每一個契機,激發(fā)學生的變通意識。在初中科學教材中,有些演示實驗在實際教學中受諸多因素的影響很難操作成功,如果我們能創(chuàng)造性地進行實驗改進,不僅能大大增強實驗的可操作性,還能培養(yǎng)學生的變通意識。例如,傳統(tǒng)的馬德堡半球演示實驗,要用抽氣機或抽氣筒將馬德堡半球中的空氣抽去,而實驗室的抽氣機往往十分笨重,抽氣筒的活塞又很容易損壞,令教師頭疼。因此,我在馬德堡半球?qū)嶒灥难菔具^程中做了一些改進:實驗時先打開馬德堡半球的閥門,點燃脫脂棉花放入半球,然后緩緩合上半球,過十秒左右關(guān)閉閥門。接著讓學生展開討論:將點燃的脫脂棉花放入馬德堡半球,球內(nèi)會發(fā)生什么變化?通過討論,學生就會領(lǐng)悟到,要減小球內(nèi)的氣壓,原來可以不用抽氣機。在演示實驗教學中,當遇到難以操作的實驗時,如果教師經(jīng)常能滲透實驗改進的思想,在學生心中自然而然就會形成一種變通意識,完成一個實驗或做一件事,要盡量選擇合適的方案或方法,這種無形的意識將會影響學生今后的學習和生活。
二、深化實驗探究,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
21世紀是以知識創(chuàng)新和應(yīng)用為主要特征的時代,科學技術(shù)迅猛發(fā)展,創(chuàng)新精神與實踐能力成為影響整個民族素質(zhì)的基本因素。而培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力,也是新課程科學實驗教學改革的主旋律。
1.開展探索實驗,激發(fā)創(chuàng)新欲望
“科學事物,必須不斷探索,認真實驗?!碧剿餍詫嶒炇侵冈谖粗Y(jié)果的情境下,在教師引導(dǎo)和配合下,學生圍繞某個問題通過實驗設(shè)計、實驗操作、分析綜合、得出結(jié)論并對結(jié)果進行交流的一種實驗形式。探索實驗以學生獲取知識和技能、發(fā)展科學探究能力、培養(yǎng)情感體驗為教學目標,它不僅關(guān)注“正確的實驗結(jié)果”,更重要的是使學生經(jīng)歷獲得實驗結(jié)果的探究過程中,并在該過程中享受創(chuàng)新的樂趣。如在探索多種物質(zhì)的導(dǎo)電性時,我讓學生以四人為一個小組,通過自主探索,根據(jù)物質(zhì)是否導(dǎo)電,把桌上的銅片、鋁片、塑料直尺、玻璃棒、鉛筆芯、硬幣、粉筆等材料分成兩類,比一比哪個小組最先完成。整個探索過程師生共同積極參與,教師的主導(dǎo)作用與學生的主體地位得到了充分體現(xiàn)。在寬松、和諧的課堂氛圍中,學生思維的火花得以碰撞和交流,學生的創(chuàng)新欲望也得到了激發(fā)。
陶行知先生說過:“手和腦在一塊兒干,是創(chuàng)造教育的開始。”由此可見,探索性實驗的作用不容忽視。在初中科學教材中,有很多探索性實驗,教師要引起重視,也可變教材中的驗證性實驗為探索性實驗,為激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望提供機會。
2.設(shè)計開放實驗,激發(fā)創(chuàng)新思維
科學實驗的設(shè)計過程是一個探索、創(chuàng)造的過程。通過實驗設(shè)計,特別是圍繞一個命題展開的開放性實驗設(shè)計,更加容易培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。例如,要求學生設(shè)計用不同方法鑒別某一黑色粉末是氧化銅還是炭粉。通過自主設(shè)計、討論分析,學生會設(shè)計出以下多種方案:將黑色粉末與稀硫酸混合,黑色粉末能溶解并生成藍色溶液就是氧化銅,黑色粉末不溶解就是炭粉;灼燒黑色粉末,能燃燒的就是炭粉,不能燃燒的就是氧化銅粉末;將黑色粉末裝入試管,通入氫氣并加熱,黑色粉末變成紅色則是氧化銅,黑色粉末沒變化就是炭粉。學生通過不同設(shè)計方案的比較選擇,提高了分析解決問題的能力,增強了學生思維的發(fā)散性、靈活性和創(chuàng)造性。
3.放手學生實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新能力
教師出于安全、規(guī)范、教學效率等方面的考慮,“學生實驗”一般是根據(jù)實驗活動冊設(shè)計好的方案,由教師提供實驗必需品,讓學生規(guī)規(guī)矩矩動手操作和填寫實驗報告單。這樣的學生實驗,既不利于學生的自主發(fā)展,也不利于學生創(chuàng)新能力和創(chuàng)造能力的培養(yǎng)。為此,我認為在進行某一學生實驗之前,除了按活動冊準備好必需的藥品和儀器,還可以給學生準備一些額外的藥品和儀器。這些添加的藥品和儀器要與本實驗有關(guān),學生在做完本實驗后,可結(jié)合自己的能力和需要對其進行挑選和組合,再做其他相關(guān)聯(lián)的實驗。如學生實驗“氧氣的制取”,活動冊利用的是加熱法制取氧氣,因而實驗前給學生準備了必需的藥品和儀器:氯酸鉀、高錳酸鉀、酒精燈、試管、導(dǎo)管等。但是,為利于學生實驗的開放,學生思維的創(chuàng)新,還可給學生添加不用加熱法制氧氣的藥品和儀器,如過氧化氫溶液、分液漏斗、燒瓶、二氧化錳等。實驗時,學生做完了加熱法制氧氣,可再用過氧化氫分解法制氧氣。這種開放式的學生實驗,既滿足了課堂教學的一般要求,又兼顧了學生的差異性,同時也激發(fā)了多數(shù)學生的創(chuàng)新和創(chuàng)造能力。
三、重視實驗遷移,提升教學效果
科學教材中很多從實驗中歸納出來的概念、原理、規(guī)律都比較抽象枯燥,對學生而言較難理解。但是,如果我們能教育學生把書本所學知識用于解決實際問題,讓實驗回歸到現(xiàn)實生活,將會起到更好的教學效果。
1.開展課外實驗,提高科學學習興趣
“興趣是最好的老師?!闭n外實驗起到了聯(lián)系書本知識和日常生活實際的作用,它能改變學生對一些自然現(xiàn)象的錯誤認識,增強學生與科學的親和力,進而激發(fā)學生的學習興趣。例如,夏天吹電風扇感到?jīng)隹?,很多學生認為是電風扇吹出的風使環(huán)境溫度降低讓我們涼快。為了糾正學生的這一認識,教師可引導(dǎo)學生利用溫度計(2支)、酒精、扇子、棉花、皮筋等做課外對比實驗。通過這一實驗,學生將改變以往的錯誤認識,明白電風扇吹出的風加快了人身上汗液的蒸發(fā),因為蒸發(fā)要吸熱才使我們感到?jīng)隹???茖W知識源于生活,服務(wù)于生活。課外實驗讓學生體會到科學學習的內(nèi)容與日常生活有著千絲萬縷的聯(lián)系,可以解決學生生活和學習中一些認知上的困惑,增強學生學習的積極性和主動性。
2.擴展書本實驗,提高知識應(yīng)用能力
為了提高學生的實驗操作能力和創(chuàng)新思維能力,僅滿足于做好書本實驗是不夠的,還必須充分挖掘教材中實驗的潛在因素。教學中發(fā)現(xiàn),很多學生在做完某個實驗后“意猶未盡”,想搞點新的“名堂”,但受教學計劃和時間的限制,難以增做實驗,使學生失去再實踐、再認識和再發(fā)展的機會。為此,可以試行課外“主題擴展實驗”。具體做法是:某一實驗做完后,圍繞該實驗主題,結(jié)合書本知識、聯(lián)系生活實際進行一些可行性擴展實驗。例如:“氫氧化鈣”是農(nóng)村家庭常用的物質(zhì),在學完“氫氧化鈣”能和某些鹽(如碳酸鈉)起反應(yīng)的知識后,可結(jié)合本地實際情況,讓果農(nóng)購買氫氧化鈣和硫酸銅,和學生一起配制波爾多液,并將其噴灑在本地盛產(chǎn)的楊梅樹上,能有效地防治病蟲害。這種課外“主題擴展實驗”教學,可以加深學生對書本知識的理解和提高靈活應(yīng)用科學知識的能力。
總之,科學實驗是培養(yǎng)學生變通意識、探究能力、科學態(tài)度、創(chuàng)新能力和創(chuàng)造品質(zhì)的重要過程。作為科學教師,必須重視實驗教學的各個環(huán)節(jié),盡可能創(chuàng)造條件優(yōu)化實驗教學,讓學生在實驗中自主探索、學習、創(chuàng)新和創(chuàng)造。
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編輯 孫玲娟