提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)的重要內(nèi)容和基本途徑，對于學(xué)生直接參與、經(jīng)歷體驗(yàn)獲得認(rèn)識，培養(yǎng)其分析、解決問題的能力和創(chuàng)新精神具有重要作用。

以往的實(shí)驗(yàn)教學(xué)過于注重學(xué)生對科學(xué)基本概念、基本規(guī)律和基本原理的理解和驗(yàn)證，多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)少探究性實(shí)驗(yàn)，多教師演示實(shí)驗(yàn)少學(xué)生實(shí)驗(yàn)。學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)都能積極參與，觀察到現(xiàn)象只覺得有趣，而沒有深入去思考“為什么要這樣做？”“為什么會出現(xiàn)這些現(xiàn)象？” “有無其他方法改進(jìn)？”等等這些問題。造成實(shí)驗(yàn)教學(xué)缺乏一定的有效性，達(dá)不到培養(yǎng)發(fā)展學(xué)生的探索能力、創(chuàng)造意識、創(chuàng)新能力、科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神，更談不上去提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。本文重點(diǎn)探究如何提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，分析討論如何進(jìn)行有效的實(shí)驗(yàn)活動。

1．變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生體驗(yàn)的有效性

“要讓學(xué)生動手做科學(xué)，而不是用耳朵聽科學(xué)或用眼睛看科學(xué)。”只有體驗(yàn)和實(shí)踐，才能有所創(chuàng)新。把我們的感受告訴學(xué)生，不如讓他們在活動中親身體驗(yàn)。學(xué)生在自己說服自己、自己感受自己、自己戰(zhàn)勝自己的活動體驗(yàn)中能更快捷地走向成熟。基于這種思考，在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下，我把凡是新教材中的演示實(shí)驗(yàn)最大限度地轉(zhuǎn)化為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

例如，“分子之間有空隙”是“物質(zhì)的構(gòu)成”這一節(jié)的一個(gè)知識點(diǎn)，關(guān)于“大米與黃豆混合實(shí)驗(yàn)”和“酒精與水混合實(shí)驗(yàn)”，大部分教師可能作為演示實(shí)驗(yàn)，但是在演示實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于量筒的讀數(shù)變化，除了前排學(xué)生，大部分學(xué)生連黃豆和大米混合后體積變小的實(shí)驗(yàn)結(jié)果也看不出，更不用說具體的讀數(shù)是多少了。實(shí)驗(yàn)的可見度就比較小，實(shí)驗(yàn)的可靠性就降低了，更不用說課堂教學(xué)三維目標(biāo)的達(dá)成。針對這種情況，我采取了學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，先導(dǎo)入分子，然后小組討論：“你們想對分子進(jìn)行哪些方面的研究？”其中有較多的學(xué)生提出要研究分子之間是緊密排列還是存在一定空隙的。接著讓學(xué)生動手嘗試黃豆和大米混合實(shí)驗(yàn)。然后引導(dǎo)學(xué)生思考，你能否設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來研究分子之間有否空隙？說出你的設(shè)計(jì)方案并說明理由，大多數(shù)學(xué)生回答：用酒精和水做兩種液體的混合實(shí)驗(yàn)，接著分組做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，幾個(gè)同學(xué)互相配合，小心翼翼地操作，由于效果明顯，學(xué)生興趣很高。通過分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生不僅掌握了“分子之間有空隙”這一基礎(chǔ)知識，而且也經(jīng)歷了一種科學(xué)研究的過程，最有效地落實(shí)了課堂教學(xué)三維目標(biāo)，提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中學(xué)生體驗(yàn)的有效性。

2．變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)操作的有效性

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是先將實(shí)驗(yàn)結(jié)果和方案講清楚，再做實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證其正確性，這樣的過程把學(xué)生置于一種被動操作的地位。如果教師不告訴學(xué)生實(shí)驗(yàn)結(jié)果和設(shè)計(jì)方案，而是由學(xué)生自己設(shè)計(jì)并操作乃至分析探究結(jié)果，這樣學(xué)生就會處于一種主動的學(xué)習(xí)狀態(tài)。如“影響導(dǎo)體電阻大小的因素”“電流、電壓和電阻的關(guān)系”“研究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素”“物體浸在液體中所受浮力大小的影響因素”“液體內(nèi)部的壓強(qiáng)大小的影響因素”“固體壓強(qiáng)大小的影響因素”等等，在這些實(shí)驗(yàn)中，老師不做“先知”，而體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的“探究性”，我們與學(xué)生一起探索、研究，一起討論、總結(jié)、歸納。我們要引導(dǎo)學(xué)生對結(jié)論進(jìn)行討論、判斷、整理、去偽存真，找出有效結(jié)論，在這樣的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生既鍛煉了多方面的能力，學(xué)到了知識，還在實(shí)驗(yàn)過程中提高了學(xué)習(xí)興趣。

例如，物質(zhì)酸堿性測定的內(nèi)容是屬于實(shí)驗(yàn)技能方面的內(nèi)容，學(xué)生要掌握用指示劑、用pH試紙來測定溶液的酸堿性和酸堿性強(qiáng)弱程度。這個(gè)內(nèi)容一般就是教師進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，然后告訴學(xué)生指示劑的顏色變化可以指示酸堿性，pH試紙?jiān)撊绾蝸頊y定酸堿度。新教材、新課標(biāo)倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、勤于動手、培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力、分析解決問題的能力。我們通過讓學(xué)生自己動手，進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)，從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中來得出指示劑和pH試紙的用途。學(xué)生在知道有酸性、堿性物質(zhì)的基礎(chǔ)上，如何來判別酸堿性呢？就提供給學(xué)生石蕊試液，讓學(xué)生自己通過觀察石蕊試液在酸性和堿性物質(zhì)里發(fā)生的顏色變化來歸納石蕊是如何幫助判斷酸堿性的，再通過讓學(xué)生測定不同酸堿性溶液的pH值。通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析pH值，除了能看出酸堿性，還能區(qū)別酸堿性的強(qiáng)弱。采用這樣的教學(xué)方法，在學(xué)生自己的手中，看到神奇的顏色變化，學(xué)生興趣高漲；又通過實(shí)驗(yàn)、記錄數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、分析比較能力都得到的提高；通過學(xué)生的動手操作，實(shí)驗(yàn)操作技能又得到訓(xùn)練，真是一舉多得。

3．增設(shè)隨堂實(shí)驗(yàn)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效性

堅(jiān)持用隨手可取的器材做實(shí)驗(yàn)，不斷改進(jìn)課本中的演示實(shí)驗(yàn)的方案或裝置，使學(xué)生實(shí)驗(yàn)均能隨堂進(jìn)行。我國著名教育家朱正元教授曾說過：“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)。”我認(rèn)為，用簡單的隨手可取的器材做實(shí)驗(yàn)，可使學(xué)生感受深刻得多。

例如在《大氣壓強(qiáng)》教學(xué)中，可分組進(jìn)行學(xué)生實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主選擇實(shí)驗(yàn)器材，動手設(shè)計(jì)、操作，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。各組發(fā)放不同的器材：玻璃管、吸管、塑料杯、針筒、玻璃板、牛奶、吸盤掛鉤等。然后學(xué)生代表上臺實(shí)驗(yàn)展示：（1）塑料杯裝水，蓋上紙板，倒過來，紙板不會掉下來。（2）用吸管吸牛奶，吸完后牛奶包裝盒變癟。（3）吸盤掛鉤能吸附在玻璃板上。（4）針筒能吸進(jìn)水，并且吸進(jìn)水后水不會流出來。（5）用嘴貼著塑料杯吸氣，塑料杯能吸附著不掉下來。（6）兩個(gè)吸盤掛鉤相互擠壓后再拉開很費(fèi)力。通過上面的隨堂實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在現(xiàn)實(shí)生活的情景中，通過主動的發(fā)現(xiàn)問題、體驗(yàn)感悟、實(shí)踐操作、表達(dá)與交流等探究性活動，獲得知識、技能和態(tài)度，體現(xiàn)了與接受式學(xué)習(xí)本質(zhì)不同的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)方式特征。從而調(diào)動學(xué)生的探究積極性。增強(qiáng)了隨堂實(shí)驗(yàn)的有效性。

由于科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)與生活實(shí)際緊密聯(lián)系的課程，它滲透在人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如果能巧妙地應(yīng)用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)和生活用品（如書、紙、牙刷、橡皮筋、飲料瓶、吸管、乒乓球等）和廚房化學(xué)用品（如醋、食鹽、純堿等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則會產(chǎn)生意想不到的效果。隨時(shí)利用身邊的物體進(jìn)行一些簡單的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生營造一個(gè)良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)空間，體現(xiàn)了從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會的新課程標(biāo)準(zhǔn)理念。

當(dāng)然，在科學(xué)課堂教學(xué)中，有時(shí)根據(jù)教材內(nèi)容的需要，可借助多媒體課件輔助實(shí)驗(yàn)，多媒體不僅使教學(xué)視聽化、形聲化，而且使課堂的直觀性更加突出；更重要的是多媒體“活化”了教材，起到補(bǔ)充和強(qiáng)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)的效果。改革科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，合理使用多媒體技術(shù)提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性已勢在必行。