周小鋒
(浙江省杭州市蕭山區(qū)瓜瀝鎮(zhèn)第一初級(jí)中學(xué),浙江杭州 311241)
科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)落實(shí)新課程標(biāo)準(zhǔn)和素質(zhì)教育理念,以學(xué)生為本,注重學(xué)生在學(xué)習(xí)中的主體位置,培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、團(tuán)結(jié)合作能力和科學(xué)探究能力,體現(xiàn)出現(xiàn)代化的科技成果。然而目前在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中依舊有著較多的問(wèn)題,實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果提升困難,學(xué)生面對(duì)新的問(wèn)題缺乏一定的分析能力,思維發(fā)展固化情況嚴(yán)重,影響了學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成和未來(lái)的全面發(fā)展。
初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力和學(xué)習(xí)興趣激發(fā)非常重要,可以促使學(xué)生以主體的姿態(tài)投入到學(xué)習(xí)中,以達(dá)到學(xué)生的探究能力和科學(xué)探究精神提升。因此,教師在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,應(yīng)當(dāng)把握以下三個(gè)關(guān)鍵性原則,全方面提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效果,保障學(xué)生的主體地位。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)結(jié)合當(dāng)?shù)厣詈蛯W(xué)生的實(shí)際情況,使學(xué)生能夠結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)和舊知識(shí)對(duì)新知識(shí)進(jìn)行探究性學(xué)習(xí),從而感受到科學(xué)知識(shí)與生活的緊密關(guān)系。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,教師可以將生活中的用品作為實(shí)驗(yàn)道具,使學(xué)生感受到熟悉感,減小學(xué)生的學(xué)習(xí)阻力,便于學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)和理解,培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)際生活中應(yīng)用科學(xué)知識(shí)的能力。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和物質(zhì)的豐富,從學(xué)生生活實(shí)際出發(fā)選擇實(shí)驗(yàn)物品,能夠使科學(xué)學(xué)科的優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)的更加充分,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生在生活中以科學(xué)的眼光觀察事物,以科學(xué)的思維模式分析生活中的問(wèn)題,不斷提高學(xué)生的核心素養(yǎng)。
比如在進(jìn)行浙教版科學(xué)七年級(jí)下冊(cè) 《細(xì)菌和真菌的繁殖》教學(xué)時(shí),教師可以開(kāi)展課外實(shí)踐活動(dòng),讓學(xué)生自選“食物霉變?cè)颉被颉八崮讨谱餮芯俊闭n題進(jìn)行研究,使學(xué)生在研究過(guò)程中掌握細(xì)菌的特征和繁殖條件以及抑制條件,對(duì)如何利用細(xì)菌優(yōu)點(diǎn),抑制細(xì)菌缺點(diǎn)進(jìn)行歸納總結(jié),得出細(xì)菌在生物圈中的地位以及對(duì)人類的作用結(jié)論,形成研究報(bào)告。在這一過(guò)程中,教師可以組織學(xué)生開(kāi)展小組合作教學(xué),以小組的力量自主完成整個(gè)的課題研究,促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)探究能力和科學(xué)學(xué)科素養(yǎng),而且培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)結(jié)合作能力,使學(xué)生得到全面的發(fā)展。
在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)必要的生活情境,讓學(xué)生在生活情境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究,這樣能夠使課堂變得更加生動(dòng)形象,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使學(xué)生產(chǎn)生求知欲和探究欲,有利于提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)生活情境,除了需要遵守上文中結(jié)合生活實(shí)際之外,還需要重點(diǎn)注意以下兩個(gè)方面:第一是教師應(yīng)當(dāng)對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)案例進(jìn)行情境創(chuàng)設(shè),讓學(xué)生通過(guò)情境自主探究,獲得知識(shí)的積累,促進(jìn)學(xué)生對(duì)新知識(shí)的吸收和理解。第二是通過(guò)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課外拓展,激發(fā)學(xué)生的發(fā)散性思維。
比如筆者在上七年級(jí)上冊(cè)第二章第一節(jié)觀察蝸牛時(shí),在課前提出想辦法在校園或家附近抓幾只蝸牛,注意留意你抓住蝸牛的環(huán)境,試著把環(huán)境情況描述出來(lái),并猜測(cè)蝸牛喜歡的生活環(huán)境是怎樣的。把你看到和想到的記在下面。
表1
蝸牛喜歡的生活環(huán)境可能是:_____________
蝸牛的生活習(xí)性:_______________________
在上課時(shí)讓小組組間展示抓的蝸牛,每個(gè)組都有自己抓來(lái)的蝸牛,多的小組有將近十只,小組間無(wú)形中出現(xiàn)了比哪個(gè)組抓的蝸牛多,抓的蝸牛大的比賽。班級(jí)也像是個(gè)生物館,學(xué)生們爭(zhēng)先恐后地在各個(gè)小組之間參觀交流。其中有一個(gè)小組的一只黑蝸牛個(gè)頭最大,殼就足足有一個(gè)乒乓球那么大,被公認(rèn)為“蝸牛王”,有很多人在向抓到這只蝸牛王的同學(xué)“取經(jīng)”,希望自己也能去抓一只大的。還有一個(gè)組更有趣,里面有個(gè)組員誤把蛞蝓當(dāng)作了蝸牛,抓了好多沒(méi)有殼的“蝸?!保鹆税嗉?jí)的圍觀和一片笑聲,最終在筆者的指揮下學(xué)生才從熱鬧中停了下來(lái)。通過(guò)生動(dòng)的情境將教材中的科學(xué)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)過(guò)程變得更加有趣,使學(xué)生在學(xué)習(xí)中興趣盎然,不覺(jué)辛苦勞累,同時(shí)擁有一定的成就感。
目前很多教師在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí),往往喜歡向同學(xué)演示過(guò)程,隨后學(xué)生跟著做一遍,走個(gè)過(guò)程,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式化嚴(yán)重,影響學(xué)生的科學(xué)精神和核心素養(yǎng)形成。更有個(gè)別的教師,利用多媒體技術(shù)僅僅是將實(shí)驗(yàn)過(guò)程放映一遍,完全沒(méi)有給學(xué)生自己動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì),違反了科學(xué)實(shí)驗(yàn)的精神,嚴(yán)重阻礙了學(xué)生的全面發(fā)展。因此,在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中教師要注重學(xué)生探究,不能通過(guò)演示直接告訴學(xué)生整個(gè)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和實(shí)驗(yàn)的結(jié)論,而是將一些科學(xué)儀器設(shè)備的正確使用方法進(jìn)行傳授,實(shí)驗(yàn)過(guò)程由學(xué)生自主完成,對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析,最終自己得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論,填寫(xiě)實(shí)驗(yàn)報(bào)告。只有這樣學(xué)生才能夠更好地理解科學(xué)知識(shí),形成良好的科學(xué)探究意識(shí)。
比如筆者在上八年級(jí)下冊(cè)第三章第六節(jié)時(shí),將書(shū)本中的驗(yàn)證氧氣的演示實(shí)驗(yàn)改為學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn),請(qǐng)學(xué)生用老師提供的器材來(lái)驗(yàn)證光合作用能夠產(chǎn)生氧氣,請(qǐng)將你的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)寫(xiě)下來(lái),并親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的樂(lè)趣。器材:漏斗1個(gè),燒杯1只,金魚(yú)藻(一種水生的綠色植物)若干。這樣通過(guò)利用身邊可利用的實(shí)驗(yàn)器材來(lái)完成書(shū)本的探究實(shí)驗(yàn),親身體驗(yàn)科學(xué)家進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的過(guò)程,有利于引導(dǎo)學(xué)生注重探究過(guò)程,體會(huì)探究的重要性??茖W(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)要充分發(fā)揮學(xué)科的探究功能,使學(xué)生從知識(shí)發(fā)現(xiàn)的起源進(jìn)行觀察,從而獲得完整的知識(shí)建構(gòu),提高學(xué)生學(xué)科核心素養(yǎng)。學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)踐、自主思考和科學(xué)探究,充分體現(xiàn)了以學(xué)生為主體的教學(xué)新理念。
初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中需要強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用性,提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力,使學(xué)生在面對(duì)新的問(wèn)題時(shí)能夠以科學(xué)的角度入手,通過(guò)實(shí)驗(yàn)獲得對(duì)新問(wèn)題的認(rèn)識(shí)。因此,教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)當(dāng)剔除傳統(tǒng)教學(xué)上的弊端,采用多種方式的教學(xué)方式,注重學(xué)生的主體地位。
初中生由于個(gè)體差異和知識(shí)儲(chǔ)備水平的不同,對(duì)于科學(xué)實(shí)驗(yàn)接受能力也不同,在學(xué)習(xí)中如何促進(jìn)全班同學(xué)的共同發(fā)展是教師們研究的重點(diǎn)問(wèn)題。分層教學(xué)是一種符合初中學(xué)生認(rèn)知規(guī)律,能夠通過(guò)分設(shè)目標(biāo),使每位同學(xué)都能進(jìn)步的教學(xué)方法,在教學(xué)中也被廣泛應(yīng)用。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也嘗試實(shí)施分層教學(xué),能夠?qū)?shí)驗(yàn)教學(xué)中的各過(guò)程和拓展深度按照學(xué)生能力水平分出不同層次的目標(biāo)。
比如筆者在上八年級(jí)下冊(cè)第二章探究二氧化碳制法時(shí),一般老師上課時(shí)為保證該實(shí)驗(yàn)成功,直接用稀鹽酸與大理石制取二氧化碳的實(shí)驗(yàn),然后在碳酸鈉試管中滴入稀鹽酸,觀察反應(yīng)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比,這樣雖然節(jié)約了上課時(shí)間,但大多數(shù)學(xué)生都沒(méi)有參與其中。而筆者是這樣設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容的,先提出第一個(gè)問(wèn)題:“研究二氧化碳制法,應(yīng)從哪幾個(gè)方面來(lái)研究?”首先要求學(xué)生將前面學(xué)習(xí)過(guò)的所有生成物有二氧化碳的化學(xué)方程式寫(xiě)出來(lái),這一問(wèn)題小組內(nèi)的大部分學(xué)生都會(huì),都會(huì)嘗試去作答。
然后再要求學(xué)生對(duì)這些方程式進(jìn)行逐步探討判斷,它們能否作為實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的反應(yīng)?為什么?當(dāng)學(xué)生都能判斷出不能作為反應(yīng)的原理后,又指導(dǎo)學(xué)生閱讀教材,從中找出答案,并自己動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)對(duì)比。在這樣的探究活動(dòng)中,大部分的學(xué)生都參與其中,而且都能有所收獲。
教師要充分信任學(xué)生的探究能力,教師的作用只是提供知識(shí)背景及相關(guān)資料,認(rèn)真組織,積極引導(dǎo),解答學(xué)生遇到的問(wèn)題并及時(shí)歸納和總結(jié),而并不是全權(quán)代勞,把學(xué)生作為探究活動(dòng)的助手而不是主體。 學(xué)生通過(guò)小組合作形式參與到課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)中,能夠全面提高自主探究能力,使學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平和探究能力都有所提升,使其能全面發(fā)展自己的能力。
目前大部分初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)案例都是驗(yàn)證性試驗(yàn),通過(guò)實(shí)驗(yàn)對(duì)課本上的理論和概念進(jìn)行驗(yàn)證,學(xué)生只要觀察到實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用的現(xiàn)象,就草草結(jié)束實(shí)驗(yàn),表明該理論和概念成立。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)雖然對(duì)學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)有一定的幫助,但是不利于學(xué)生的興趣提升和探究精神的形成。對(duì)于這樣的教學(xué)現(xiàn)狀,教師應(yīng)當(dāng)主動(dòng)選擇拓展性實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練,增加探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)次數(shù)。
比如筆者在九年級(jí)上冊(cè)第三章第五節(jié)中,對(duì)于教學(xué)內(nèi)容做了如下處理,先向?qū)W生提問(wèn)做功真的能改變內(nèi)能嗎?我們用實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)真?zhèn)?。?qǐng)小組同學(xué)合作完成泡沫塊摩擦溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生們都很積極,小組內(nèi)同學(xué)馬上考試合作進(jìn)行實(shí)驗(yàn),各組對(duì)泡沫塊摩擦溫度計(jì)的實(shí)驗(yàn)很感興趣,通過(guò)反復(fù)摩擦發(fā)現(xiàn)溫度計(jì)的示數(shù)上升明顯。請(qǐng)成功的小組到講臺(tái)展示,他們小組通過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),泡沫塊摩擦溫度計(jì)后示數(shù)會(huì)上升,我們得出結(jié)論是溫度計(jì)的內(nèi)能增加了,因?yàn)闇囟仁莾?nèi)能大小的標(biāo)志。
通過(guò)增加這個(gè)實(shí)驗(yàn),使學(xué)生自己探究得到改變內(nèi)能的途徑:做功。
利用已知的知識(shí)和研究方法,對(duì)未知的事物進(jìn)行探究和發(fā)現(xiàn),從而獲得結(jié)論和科學(xué)知識(shí),不斷提高學(xué)生利用有知識(shí)探究新知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和創(chuàng)新能力,使學(xué)生的主體作用得到充分發(fā)揮。
科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)當(dāng)能夠?qū)ふ疑钪械慕虒W(xué)資源,將科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程與生活緊密結(jié)合。在教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)選取實(shí)用性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn),提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力。
比如筆者在上七年級(jí)上冊(cè)書(shū)本145頁(yè),學(xué)習(xí)“氣體能溶解在液體中”,對(duì)于溶解能力的影響因素只提了一個(gè)溫度,且溫度影響結(jié)論直接給出。同時(shí)也沒(méi)有提及壓強(qiáng)因素,而在今后學(xué)習(xí)《物質(zhì)在水中的溶解》和《大氣壓與人類生活》中卻經(jīng)常要涉及到,但是書(shū)本上沒(méi)有明確說(shuō)明氣壓和氣體溶解能力的關(guān)系。對(duì)于七年級(jí)的學(xué)生而言,關(guān)于打開(kāi)汽水前搖一搖,瓶體變硬,打開(kāi)瓶蓋汽水會(huì)噴出來(lái)的現(xiàn)象是熟知的,就能順利的引入這樣一個(gè)演示實(shí)驗(yàn),第一步:將碳酸飲料沿?zé)诰従彽谷霟?,滴加幾滴紅墨水,針筒排盡空氣,吸取飲料約30 mL左右,倒置,推動(dòng)活塞,排盡空氣,用塞子塞住針筒前端。第二步:拉伸活塞,能夠看到大量的氣泡迅速冒出,氣壓減小,氣體溶解能力降低,氣體從液體中出來(lái)。第三步:恢復(fù)活塞至原來(lái)刻度,氣泡消失,氣壓增大,氣體溶解能力增強(qiáng),氣體又溶于液體中。第四步:將針筒倒置入裝有60℃的熱水中,靜止片刻,能看到活塞慢慢地被向上推起,能夠明顯的看到液面和活塞之間有一段氣體柱。這個(gè)實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單而現(xiàn)象明顯,直接將氣體的溶解能力和氣壓的關(guān)系補(bǔ)充進(jìn)去,同時(shí)深化溫度對(duì)氣體溶解性的影響。
這樣的實(shí)驗(yàn)拓展給學(xué)生營(yíng)造出良好的學(xué)習(xí)空間,促進(jìn)學(xué)生將科學(xué)知識(shí)和其他知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際生活中,并能用知識(shí)來(lái)解釋生活中的一些現(xiàn)象。
總而言之,在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為本,立足于學(xué)生的發(fā)展需要,尊重學(xué)生的主體地位,不能夠僅僅通過(guò)講授教學(xué),而是應(yīng)當(dāng)給予學(xué)生充分展示自己能力的空間,利用自主探究式教學(xué)方法,不斷提高學(xué)生的探究意識(shí)和科學(xué)精神,使學(xué)生通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)和動(dòng)手操作能夠掌握科學(xué)探究的方法,使科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)順利實(shí)現(xiàn)。在教學(xué)過(guò)程中,教師也要注重自身的引導(dǎo)作用,參與到科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中,引導(dǎo)學(xué)生的全面發(fā)展。
[1]季康林.初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中以學(xué)生為主體的實(shí)現(xiàn)路徑[J].學(xué)周刊,2017(13):149-150.
[2]許翔.以學(xué)生為主體的初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索[J].新課程(中學(xué)),2017(1):59,61.
[3]車鎰峰.初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐探索——怎樣以學(xué)生為主體[J].考試與評(píng)價(jià),2014(1):14.