趙巍巍

（浙江省湖州市舊館中學(xué) 浙江湖州 313011）

初中科學(xué)是一門基礎(chǔ)的學(xué)科，主要以實(shí)驗(yàn)為主，實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中起到了非常重要的作用?？茖W(xué)課中的許多概念、定律、原理及物質(zhì)結(jié)構(gòu)的知識(shí)、物質(zhì)間的反應(yīng)規(guī)律，都需要老師經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生生動(dòng)且直觀地了解基礎(chǔ)知識(shí)。而學(xué)生的認(rèn)識(shí)從抽象思維進(jìn)入到實(shí)踐時(shí)，又往往靠自己動(dòng)手、動(dòng)腦參與實(shí)驗(yàn)過程獲得。因此，用好科學(xué)實(shí)驗(yàn)這個(gè)載體，不但有助于學(xué)生理解知識(shí)點(diǎn)，而且可以培養(yǎng)學(xué)生多方面發(fā)展，大大促進(jìn)學(xué)生素質(zhì)。因此，在科學(xué)教學(xué)中，以實(shí)驗(yàn)改革為突破口轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式是一條行之有效的途徑。下面就談?wù)劰P者粗淺的看法。

一、開展拓展性實(shí)驗(yàn)的重要性

1.拓展實(shí)驗(yàn)提高初中科學(xué)教學(xué)的效能

科學(xué)實(shí)驗(yàn)有其自身的獨(dú)特性，在一定程度上吸引著較多的學(xué)生前來學(xué)習(xí)，激起學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和分析能力?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手和思考技能，學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程中鍛煉了自身的實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)品質(zhì)，在學(xué)生的日常學(xué)習(xí)中發(fā)揮著極其重要的作用。初中教師應(yīng)科學(xué)引導(dǎo)學(xué)生對(duì)于學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)的重視，利用多種教學(xué)方式促進(jìn)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力進(jìn)一步提升。拓展性實(shí)驗(yàn)在時(shí)間和空間上有一定的控制，持續(xù)了科學(xué)教學(xué)課堂的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將學(xué)與玩有效融合，給學(xué)生一個(gè)較好的學(xué)習(xí)效果，同時(shí)也能為學(xué)生日后的科學(xué)學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。科學(xué)課堂的“有趣性”促成了科學(xué)課堂的“有效性”[1]。

2.拓展實(shí)驗(yàn)培育了學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)樂趣

拓展實(shí)驗(yàn)通過利用戶外的科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)科的教學(xué)，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)樂趣，學(xué)生能夠在拓展實(shí)驗(yàn)中積極參與其中，緊跟教師教學(xué)步伐，按照相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)的過程中，每一名學(xué)生都有其任務(wù)，學(xué)生在完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)后對(duì)實(shí)驗(yàn)的過程以及結(jié)果進(jìn)行分析，總結(jié)出在實(shí)驗(yàn)過程中的不足并加以改進(jìn)，這在一定程度上培育了學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)科的學(xué)習(xí)樂趣，學(xué)生也能從中找到自身在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)勢(shì)，并且利用自身的優(yōu)勢(shì)發(fā)揮最大作用，以此完成相應(yīng)的目標(biāo)。在拓展實(shí)驗(yàn)初期，學(xué)生不知如何著手實(shí)驗(yàn)，教師要對(duì)學(xué)生進(jìn)行一定的指導(dǎo)。通過指導(dǎo)教學(xué)，學(xué)生了解如何進(jìn)行科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)，同時(shí)也會(huì)按照教師教授的實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問題時(shí)相互交流，能提高合作能力，培育了學(xué)生之間的感情，強(qiáng)化學(xué)生之間的團(tuán)隊(duì)合作能力和水平[2]。

3.拓展實(shí)驗(yàn)促進(jìn)教師的專業(yè)化教學(xué)

教師在進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)之前對(duì)其進(jìn)行完整有效的備課，通過綜合考慮各方面因素，對(duì)實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行反復(fù)實(shí)踐分析，得到相應(yīng)的結(jié)論。在進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)之前，教師首先要對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)步驟以及實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)進(jìn)行講解，鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)自身的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行深度分析，敢于質(zhì)疑，提出自身的疑問，并且根據(jù)自身的疑問進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)的過程中解決所提出的問題。教師要嚴(yán)格要求學(xué)生按照拓展實(shí)驗(yàn)的要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，確保拓展實(shí)驗(yàn)的安全性能。在學(xué)生經(jīng)歷多次拓展實(shí)驗(yàn)后，教師可以減少對(duì)學(xué)生的拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)，鼓勵(lì)學(xué)生按照課本的要求以及自身的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)過后對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)過程和實(shí)驗(yàn)成果進(jìn)行評(píng)價(jià)。教師還要鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)其實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反思，分析實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)，加強(qiáng)學(xué)生運(yùn)用科學(xué)知識(shí)，提高學(xué)生的信心。在拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，有些問題沒有正確的答案，這就需要科學(xué)教師在課下通過學(xué)習(xí)相關(guān)書籍以及資料，不斷強(qiáng)化自身的專業(yè)理論知識(shí)，提升自身的教學(xué)品質(zhì)，才能在拓展實(shí)驗(yàn)的過程中給予學(xué)生相應(yīng)的幫助指導(dǎo)，教師的教學(xué)技能才能在一次次實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷強(qiáng)化。

二、實(shí)驗(yàn)方法的有效改進(jìn)

教材上安排的一些演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本上都易于在課堂上完成，但也有些實(shí)驗(yàn)可能存在不足之處，如效果不太理想、準(zhǔn)備時(shí)間過長等。教師改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，不僅可以使學(xué)生掌握有關(guān)知識(shí)，而且還可培養(yǎng)他們敢于創(chuàng)新的精神，激發(fā)他們的創(chuàng)新意識(shí)。

例如，在演示氫氧化鈉溶于水放熱的實(shí)驗(yàn)中，氫氧化鈉溶于水放出的熱量會(huì)使液體的溫度升高，學(xué)生必須經(jīng)過觸摸才能感受到，但畢竟只能讓少數(shù)同學(xué)觸摸。如果把這個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)成為先在一個(gè)空火柴盒上滴幾滴蠟燭，然后讓帶液態(tài)臘的火柴盒粘在一個(gè)空的小燒杯底部，再向小燒杯里加少量水，用手把燒杯和燒杯底部的火柴盒一起拿起來（注意火柴盒上滴的臘不要太多也不要太少），向小燒杯中加入一些氫氧化鈉，攪拌使氫氧化鈉溶解，氫氧化鈉溶解放出得熱很快使火柴盒上的臘融化，小火柴盒就會(huì)掉下來。這個(gè)過程很好地證明了氫氧化鈉溶于水會(huì)放出熱量，并且讓全班每一個(gè)同學(xué)都能看得見，效果很好。

又如，教材提示取口腔上皮細(xì)胞的部位是在口腔內(nèi)側(cè)壁上輕輕地刮一下，制成臨時(shí)玻片，用稀碘液進(jìn)行染色，讓學(xué)生在顯微鏡下進(jìn)行觀察，結(jié)果在顯微鏡下觀察的是食物的殘?jiān)?，效果不佳。如果取材部位是以口腔兩?cè)的頰部為宜，因?yàn)檫@一部位能夠得到較多的口腔上皮細(xì)胞，而在口腔頂壁取得的上皮細(xì)胞數(shù)目較少，并且用牙簽容易刮傷口腔。此外，用稀碘液染色會(huì)破壞細(xì)胞的固有形態(tài)，造成觀察效果不佳，改用1%—5%的高錳酸鉀溶液對(duì)細(xì)胞進(jìn)行染色，這樣出現(xiàn)的結(jié)果就比較有層次：細(xì)胞核呈棕色，細(xì)胞質(zhì)呈紫色，細(xì)胞膜呈無色，觀察效果非常好。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，包括改進(jìn)實(shí)驗(yàn)儀器裝置、實(shí)驗(yàn)藥品、實(shí)驗(yàn)方案等。其中儀器可以是氣球、注射器等很多日常生活用品。如果適當(dāng)將一些改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的任務(wù)留給學(xué)生，讓他們把想法告訴老師，會(huì)極大地調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性，培養(yǎng)學(xué)生思維的開闊、能力的創(chuàng)新，增強(qiáng)學(xué)生的自信心，他們不再盲目迷信教材，墨守成規(guī)。如果讓學(xué)生分成小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，有利于發(fā)展他們合作學(xué)習(xí)、研究學(xué)習(xí)能力，加強(qiáng)學(xué)生們合作精神。如我演示CO2滅火性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)，在向燒杯中傾倒CO2氣體時(shí)，一瓶CO2傾倒完畢，往往兩支燃著的蠟燭只有一支熄滅，且出現(xiàn)了上層蠟燭先熄滅的現(xiàn)象。我便讓學(xué)生討論如何改進(jìn)此實(shí)驗(yàn)的方法，結(jié)果學(xué)生提出了用導(dǎo)管伸入燒杯中，向燒杯中不斷通入CO2的方法，觀察哪一支蠟燭先熄滅。改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)可以克服實(shí)驗(yàn)中存在的一些不足，而使得實(shí)驗(yàn)微型化和一體化。

科學(xué)課本是拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的主體，所以科學(xué)教師在開展拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)需要根據(jù)課本的具體內(nèi)容和要求進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐教學(xué)。教師在進(jìn)行拓展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的情況改進(jìn)教學(xué)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，以此達(dá)到既定的教學(xué)效能。大部分課后練習(xí)題會(huì)有相應(yīng)的拓展實(shí)驗(yàn)，教師可以依據(jù)課后練習(xí)題布置相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)作業(yè)，要求學(xué)生在一定的期限內(nèi)完成，并且按照其練習(xí)的具體要求進(jìn)行科學(xué)有效的實(shí)踐。

三、讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

所謂自主實(shí)驗(yàn)是指在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，根據(jù)學(xué)生思想為指導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生理論與實(shí)際結(jié)合、以實(shí)踐能力為宗旨，促進(jìn)學(xué)生之間交流與合作，提高學(xué)生主動(dòng)性、自覺性，手腦并用的學(xué)習(xí)方式，進(jìn)而讓學(xué)生從中獲得良好的基本技能和方法，同時(shí)具有獨(dú)立、掌握新技術(shù)、探索新知識(shí)的本領(lǐng)。

在以往的實(shí)驗(yàn)中，許多教師為了追求實(shí)驗(yàn)的成功率和速度，按照教材上的實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行操作，這種教學(xué)方式不僅耗去了教師大量的時(shí)間和精力，而且對(duì)學(xué)生來說由于是被動(dòng)地參與，缺乏實(shí)驗(yàn)動(dòng)機(jī)，學(xué)生覺得索然無味，難以達(dá)到理想的教學(xué)效果，有的學(xué)生寧愿在實(shí)驗(yàn)室中當(dāng)“觀眾”就是很好的證明。為了盡量避免上述弊端，我在教學(xué)中進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的嘗試。

1.實(shí)驗(yàn)材料的自帶

生活是無形的最大的實(shí)驗(yàn)室，生活中有低成本、隨手可取的材料，如硬幣、可樂罐、飲料紙盒、吸管、雞蛋、氣球等，可大膽發(fā)動(dòng)學(xué)生自備實(shí)驗(yàn)器材，保證學(xué)生隨堂實(shí)驗(yàn)的有效開放。每當(dāng)實(shí)驗(yàn)需要上述材料時(shí)，課前布置學(xué)生收集，并帶到課堂上使用。例如，在七年級(jí)下§2.3《耳和聽覺》研究聲音的特征時(shí)，所用的塑料尺、梳子，在學(xué)習(xí)彈力時(shí)所用的橡皮筋、小氣球，這些小物品很容易找到，攜帶方便，學(xué)生可以自備。又如，在教授《光和顏色》這節(jié)課中的“光的直線傳播”時(shí)，學(xué)生可以用易拉罐和薄紙制成暗箱觀察小孔成像；在學(xué)習(xí)平面鏡的應(yīng)用時(shí)，學(xué)生可以用紙盒和小平面鏡做成潛望鏡?？诊嬃掀吭谌粘Ｉ钪须S處可見，以飲料瓶為主要器材可以做許多實(shí)驗(yàn)，如驗(yàn)證力的作用效果、驗(yàn)證大氣壓存在的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證浮沉條件的實(shí)驗(yàn)、驗(yàn)證CO2能溶于水的實(shí)驗(yàn)等。這些小實(shí)驗(yàn)器材簡單，學(xué)生隨手可得；操作容易，適合各種層次的學(xué)生；新奇有趣，能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性；效果明顯，能直觀地說明科學(xué)原理和規(guī)律，加深學(xué)生對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解。同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生主動(dòng)參與、珍惜實(shí)驗(yàn)材料等優(yōu)良的科學(xué)品質(zhì)。

2.實(shí)驗(yàn)器材的自制

其實(shí)科學(xué)課程中的實(shí)驗(yàn)大多比較簡單，精度要求也不是很高，多數(shù)實(shí)驗(yàn)是定性的，而且很多實(shí)驗(yàn)器材可以“隨手取材”。因此，我們可以嘗試讓學(xué)生自己動(dòng)手制作，教師可事先提出課題，講清要探索什么規(guī)律，然后由學(xué)生自選材料、自制器材。這樣不但可以解決儀器短缺的問題，而且可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊學(xué)生視野，發(fā)展學(xué)生個(gè)性，開發(fā)學(xué)生智力。如我和學(xué)生共同制作了《光的反射定律實(shí)驗(yàn)教具》，所用的材料是：平整的泡沫2片，白紙1張，透明膠（將兩片泡沫接縫處粘合并能夠向后翻折），膠水，量角器，鉛筆，小平面鏡。制作材料容易找，價(jià)格也便宜，基本上不需要什么成本，制作也簡便，不需要什么技術(shù)，而且實(shí)用性很強(qiáng)。

在學(xué)生動(dòng)手制作的過程中，學(xué)生要通過想方案、找材料，進(jìn)行加工、組裝，反復(fù)試驗(yàn)、不斷嘗試，產(chǎn)生新思維。學(xué)生的制作過程是更高層次上的學(xué)習(xí)過程。學(xué)生利用自制實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行學(xué)習(xí)，有利于消除對(duì)學(xué)習(xí)科學(xué)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探索的神秘感。同時(shí)，用自制實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不必?fù)?dān)心會(huì)損壞儀器，因此也增加了學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)和興趣，減少學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中寧可當(dāng)“觀眾”的現(xiàn)象，增強(qiáng)了學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3.實(shí)驗(yàn)器材的自選

在科學(xué)教學(xué)中，有許多的學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，當(dāng)前的學(xué)生實(shí)驗(yàn)往往采用這樣的模式：先由教師講述實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?nèi)容，然后學(xué)生“照方抓藥”地進(jìn)行操作、觀察，最后教師小結(jié)。學(xué)生對(duì)這種模式興趣不大，不利于發(fā)揮學(xué)生思維的主動(dòng)性。如果學(xué)生根據(jù)自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，自由選擇具體的器材種類，這樣學(xué)生在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí)不會(huì)因?yàn)閮x器的整齊劃一而打不開思路，逐步形成思維定勢(shì)，也能較好地拓寬學(xué)生的思路，促進(jìn)學(xué)生求異思維的發(fā)展，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)探究精神。

如進(jìn)行《測(cè)量小燈泡電功率》學(xué)生實(shí)驗(yàn)前，讓學(xué)生展開討論進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)比賽：器材不限，設(shè)計(jì)出電路圖并用文字寫出操作步驟的具體說明；第一個(gè)可行方案的設(shè)計(jì)人員，享受為實(shí)驗(yàn)命名的權(quán)利并在全班推廣操作。學(xué)生進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)時(shí)，未必以實(shí)驗(yàn)冊(cè)中提供的方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，而是可以要求學(xué)生任選其他方案做一至二個(gè)實(shí)驗(yàn)，這樣可適應(yīng)不同層次學(xué)生的發(fā)展需要。

四、家庭小實(shí)驗(yàn)的有效開發(fā)

科學(xué)的教學(xué)應(yīng)重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)，演示實(shí)驗(yàn)除了課堂中的實(shí)驗(yàn)外，教師與學(xué)生還可把實(shí)驗(yàn)發(fā)展到課外——家庭小實(shí)驗(yàn)。因?yàn)榧彝バ?shí)驗(yàn)有利于學(xué)生掌握知識(shí)，提高學(xué)生興趣。學(xué)生利用生活中的廢物，代替實(shí)驗(yàn)儀器，完成家庭小實(shí)驗(yàn)，可使課內(nèi)實(shí)驗(yàn)知識(shí)得到更好的延伸和補(bǔ)充，進(jìn)而激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，有利于養(yǎng)成勤思考、善于用實(shí)驗(yàn)探究科學(xué)新知識(shí)的好習(xí)慣。

例如，讓學(xué)生完成家庭小實(shí)驗(yàn)：測(cè)定雞蛋殼的成分時(shí)，當(dāng)學(xué)生將食醋倒入裝有雞蛋殼的燒杯時(shí)，發(fā)現(xiàn)雞蛋周圍產(chǎn)生了大量的氣泡，雞蛋在不時(shí)地上下沉浮，這種現(xiàn)象學(xué)生雖然又好奇有迷茫，但大多能自己查閱資料，并通過小組同學(xué)交流、探討，最后通過物理化學(xué)知識(shí)的綜合應(yīng)用來解決問題。又如，在講解酸和鹽化學(xué)反應(yīng)的知識(shí)時(shí)，讓學(xué)生回家用家庭洗滌物純堿和食醋反應(yīng)，啟發(fā)學(xué)生思考以下幾個(gè)問題：（1）燃著的蠟燭過一會(huì)兒熄滅了，說明該反應(yīng)可能產(chǎn)生了什么氣體？該氣體具有那些物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)？（2）應(yīng)增加一個(gè)什么實(shí)驗(yàn)來證明該氣體是二氧化碳？（3）反應(yīng)產(chǎn)生了二氧化碳說明純堿中含有什么離子？該離子與哪類物質(zhì)反應(yīng)，同樣會(huì)產(chǎn)生二氧化碳？（4）該實(shí)驗(yàn)說明有機(jī)酸的溶液中含有什么離子？這種實(shí)驗(yàn)形式提高了學(xué)生綜合運(yùn)用知識(shí)的能力和實(shí)踐能力。經(jīng)過一段時(shí)間之后，每逢做演示實(shí)驗(yàn)時(shí)，有的學(xué)生往往會(huì)問：“我自己在家里能不能做？”

家庭小實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)是學(xué)生在心理狀態(tài)比較放松的環(huán)境中，不受課堂時(shí)間的限制，可反復(fù)做、反復(fù)觀察，這對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立動(dòng)手操作能力、觀察能力、設(shè)計(jì)能力、分析問題和解決問題的能力及思維能力都有極大的好處。所以老師可配合課堂教學(xué)內(nèi)容，指導(dǎo)學(xué)生在家完成一些小實(shí)驗(yàn)作為家庭作業(yè)，并要求學(xué)生準(zhǔn)備一個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn)記錄本，把所完成的實(shí)驗(yàn)名稱、日期、觀察到的現(xiàn)象、得出的結(jié)論與所學(xué)知識(shí)的聯(lián)系等記錄下來。這樣對(duì)轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、培養(yǎng)探究精神、掌握科學(xué)方法等方面都會(huì)起到積極有效的作用。

事實(shí)證明，在現(xiàn)有教學(xué)條件下，對(duì)初中科學(xué)的實(shí)驗(yàn)做適當(dāng)?shù)母母?，可?duì)學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)過程和形成科學(xué)態(tài)度方面的積極作用。因此，如何去發(fā)掘?qū)嶒?yàn)在教學(xué)方面的功能，是值得我們每一位科學(xué)教師去努力探索的。