科學是以實驗為基礎的學科,因此實驗教學在科學教學中有著不可替代的作用和地位。初中科學具有啟蒙性和基礎性的特點,要使學生掌握適應未來發展所必需的基本的科學實驗技能。怎樣有效解決實驗中出現的問題,切實提高科學教學效果呢?
一、高度重視實驗的安全性
在科學實驗過程中,要注意學生的安全性。以科學實驗為例進行分析:其一,加強對學生的安全性教育。針對不同的實驗,進行不同的安全性教育。例如在用氯酸鉀和二氧化錳的混合物加熱制取氧氣時,錯把木炭粉當作二氧化錳加入試管與氯酸鉀混合,使得藥品中混入了雜質,造成了爆炸事故。因此用藥時要認真辨清藥物,不得馬虎從事。一些實驗雖然劇烈,但試劑量小并元危險,用藥量稍大便會發生危險。如紅磷在氧氣里燃燒時,反應很劇烈,但藥量少時并無危險。在做分組實驗時,讓學生觀察紅磷在氧氣里燃燒時的現象,放入的藥量一定要適量,不得隨意用藥,否則就會發生意外事故。其二,科學實驗時,更要注重材料的安全。初中生的知識和能力還很有限,生理發展常常超過智力及知識的發展。因此,教師應該事先對某些藥品進行安全管理。凡失落標簽的試劑一定要檢驗確定后再使用,以避免傷害事故的發生。例如在配制溶液時錯把硫酸當鹽酸使用,造成傷害事故。同時,盡可能選用比較安全的材料。在“定性”實驗中,例如實驗“骨成分魚刺與酸”的反應中,可用食醋代替稀硫酸或稀鹽酸,同樣可以取得不錯的效果。其三,室內實驗過程中,注意巡視,一旦出現危險苗頭時,及時進行處理,避免發生事故。教師可帶些必要的藥品,如創可貼等等。其四,室內實驗過程中,最好帶領科學小組成員或骨干預先進行實地考查,制定可行性方案,臨出發前針對性地進行安全教育。比如在演示氯氣、硫化氫、二氧化氮、一氧化碳等有毒氣體時。或學生實驗可燃性氣體,如制氫氣、乙烯、乙炔等時,如果實驗室空氣不流通,有毒、易燃氣體逸散到空氣中越積越多,達到一定濃度,會引起師生中毒或其他意外事故。因此實驗室應安置通風櫥、換氣扇等通風設施,必須做到實驗室空氣流通。對于不能在課堂上做的實驗,如CO的性質實驗可以通過多媒體課件邊模擬實驗過程邊講授,讓學生確保安全的同時,仍能感受到實驗的過程。而在引導學生對各章復習或總復習時,也宜使用多媒體,把大容量的知識、圖表、實驗、練習等串聯起來,使學生在動腦、動口的同時,通過視覺強化對知識的把握。
二、大力增強學生實驗的探究性
教師的演示實驗為學生提供了規范的模本,讓學生看到了實驗、聽到了實驗,而要讓學生真正掌握實驗的基本技能,就必須讓學生親自動手實踐,所以學生實驗不可不做。但是傳統的學生實驗,更多的是驗證性實驗,學生按照給定的步驟進行實驗,缺少思維的開放、方法的創新,學生因已明知實驗現象而對做實驗缺少好奇感和興奮勁。新課標提倡:要盡可能創造條件,讓學生親身經歷探究活動,更多地親手實驗,從中發現知識、獲取知識。增強學生實驗的探究性,就是要讓學生體驗科學發現的過程,從中領悟科學探究的基本方法,鍛煉科學實驗的基本技能,培養實事求是、嚴肅認真的科學態度,培養鍥而不舍,頑強探索、互助合作的良好作風,全面提高學生的綜合素質。在整個探究過程中,教師要把課堂還給學生,做探究的組織者、指導者和促進者。但增強學生實驗的探究性不能盲目,因為初中生的探究能力比較弱,積累的科學知識并不多,教師更應該根據實際情況,有計劃有步驟地組織好探究活動,循序漸進地培養學生的探究意識,提高學生的探究能力。此外。完整的探究活動耗時較多,教師要注意選擇有代表性的實驗作完整探究或局部探究,也可適當安排開放性的實驗探究,使教學與探究有機結合、井然有序。
例如探究:實驗室里制取二氧化碳的研究與實踐
【提出問題】怎樣在實驗室里制取二氧化碳?
【猜想與假設】依據你所學過的知識,猜想怎樣制出CO2氣體,并進行收集、驗滿?理由是什么?
【制定計劃】根據CaCO,和稀HCl,CO2的物理、科學性質,設計氣體發生裝置和收集裝置。
【進行實驗】按計劃實驗,注意記錄實驗現象和思考實驗中遇到的問題。
【收集證據】實驗的效果與計劃相符嗎?
【解釋與結論】方案可行嗎?效果好嗎?
【反思與評價】結合實踐,思考實驗計劃中設計的發生裝置和制取裝置有何缺點、優點。
【表達與交流】與同學討論、交流,分析各自設計的裝置的優缺點,實驗中的感受。
【擴張】收集二氧化碳氣體,能不能用排水法?
【特點說明】學生已積累了一定的科學知識,有能力設計出較多的實驗方案,且該問題的探究有利于培養學生嚴謹而又實事求是的科學態度。
【信息反饋】教師只需在制定計劃時稍作引導,要把更多的時間和空間留給學生。學生從這次實驗中受到的啟示很大,漸漸領悟了氣體發生裝置和收集裝置的選擇和使用。
三、注意科學實驗小組人員的合理搭配
每個人都有自己的特點,有的好靜,有的好動,有的含蓄,有的張揚,有的心粗,有的心細。所以在分組時就要注意進行合理搭配及分工。開始時動手能力強的就負責操作,動手能力弱的就注意觀察和記錄。經過一段時間的配合或者影響之后。就可以讓學生互換位置。不能動手的就開始動手,不喜歡觀察的也能坐下來觀察。這樣就達到相互學習取長補短的效果。充分調動學生的主觀能動性,充分發現學生的特長。
四、組織學生在科學實驗后及時進行表達與交流
學生在進行科學實驗之后,教師組織學生及時進行表達與交流是非常必要的。首先,它能使學生對實驗過程進行整理,明確實驗目的,分析實驗過程,并推導出實驗結論。其次,它能使同學們更好地獲得他人的間接經驗。在交流時讓學生注意別的同學或者小組是如何進行實驗的,如何獲得結果的。比較自己的結果與別人的結果有何不同,尋找與分析原因。若是用不同的材料做的實驗,或者是做不同的實驗項目。就應該相互學習和借鑒別人的間接經驗,同樣可以使自己的知識與能力得到提高。最后,它還能鍛煉學生的表達能力。
只要我們結合自己學校的實際情況和學生的基本素質,用“心”去設計科學探究實驗,運用適當的教學策略,一樣可以讓學生在簡陋的條件下,獲得相關的科學思想、科學知識、科學方法以及科學技能,讓學生建構起自己學識的大廈,全面提高科學素養。
參考文獻:
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