在科學探究教學中,以實驗為基礎,就是把實驗作為提出問題、探索問題、解決問題的重要手段和途徑。教師應充分發揮科學實驗的功能,通過實驗,特別是學生親自做實驗來激發和培養學生興趣,調動學生的實驗積極性,引導學生根據實驗現象和事實,探究物質的本質及其變化規律。經過幾年的實踐探索,我總結出了以下比較優化的初中科學實驗教學框架的要點。
一、進行多項實驗活動,促進學生適應“綜合性”
初中科學實驗教學總的效果并不等于各個要素效果的機械總和。我認為課堂教學、學生實驗、教具學具的制作、小發明和小創造、實驗競賽等幾個要素組成的實驗教學系統的總功能不是各個要素各自直接地、單獨地體現出來的。而是通過它們之間的特殊聯系間接地、綜合地表現出來。例如,在《浮力》這一章的實驗教學中,我們首先讓學生自制學具——一個茶水杯,幾塊形狀不相同的木塊,一塊鐵皮。在課堂教學中,教師利用演示實驗,調動學生的積極性,激發學生興趣,并根據教學進度,不斷提出問題,如形狀不同的物體受到的浮力相同嗎?鐵皮放在水里,它一定會沉入水底嗎?同一物體分別放在水里、煤油里,它露在液面上的體積相同嗎?等等。課堂提出問題,要求學生利用自制的學具在課外活動中分小組進行實驗,回答上面提出的問題。學生通過自己做實驗得出正確的結論,興趣很高,增添了學生積極進行實驗的信心。
二、改驗證性實驗為探索性實驗,用“探索法”組織教材和教學
通常情況下,學生實驗都是安排在講完新課后進行的,而且大多是讓學生重復教師課堂上演示過的實驗。這樣的實驗只是起到鞏固書本知識和訓練操作技能的作用,屬于驗證性實驗,它有許多弊端。與驗證性實驗相反,探索性實驗具有明顯的優越性。
“探索法”的教學過程,不是簡單地、直接地讓學生去掌握前人的科學結論,而是要引導學生“像以前的科學家”那樣,通過實驗探索規律、發現真理。例如,我在講二氧化碳的實驗室制法時,事先準備了如下幾組實驗:1.碳酸鈉與稀鹽酸反應;2.純碳酸鈣粉末與稀鹽酸反應;3.石灰石與稀鹽酸反應;4.石灰石與濃鹽酸反應;5.石灰石與稀硫酸反應。讓五名學生到前面來依次分別做這五個實驗,然后讓學生共同討論:在實驗室條件下制取二氧化碳選用哪組實驗最合適?為什么?在經過討論和爭論之后,學生自然就得出了二氧化碳的實驗室制法,也學會了對比實驗和優化實驗的方法。
三、變教師演示為學生演示,分組實驗為個人實驗
在學生初學化學時,演示實驗必須由教師親手去做,它對于以后的學生實驗有著示范的作用。到了一定階段,在學生做了幾個分組實驗之后,就應該最大限度地將演示實驗轉化為學生在教師指導下完成的演示實驗。動手做實驗的學生由于是在全體同學面前做實驗,注意力特別集中,收效特別好。這不僅創造和培養了學生的觀察能力、思維能力和實際操作能力,而且也鍛煉了學生膽大、心細、勇于表現的良好品質。
將演示實驗改為邊講邊實驗。一些演示實驗的現象不明顯,可見度不盡如人意,但如果由教師在上面做,學生在下面觀察,效果不會很好。而把它改成邊講邊實驗,效果就很顯著,由不受學生歡迎到很受學生歡迎。
將分組實驗改為單人實驗。這樣做使每個學生都能親自動手操作而且獨立進行,有利于培養學生良好的學習習慣,使學生懂得:辦任何事情都要有目的、有計劃,還要有堅持到底的決心。最重要的是有利于培養學生獨立工作的能力,這也是教育本身所急需培養的一種能力。
四、把課外活動納入實驗教學的范圍是實驗教學改革的重要環節
為了從多方面培養學生做科學實驗的興趣,在學生掌握了一些基本實驗技能后,應按統一計劃,組織好課外活動,配合課堂實驗教學。具體做法是,第一,根據教材實驗特點和青少年的心理要求,精心設計課外活動的內容。做到既注意內容和形式的統一,又注意活動的趣味性。保證兩課的內在聯系。第二,抓好落實,一學期的實驗內容要事先確定,建立活動小組,以保證課外活動經常化、制度化。
五、舉辦綜合性實驗競賽,將知識性、趣味性、科學性和群眾性融為一體
為了鞏固實驗教學的質量,使課外活動具有更大的吸引力。如每學年秋季,當八年級學生學完了電學知識(八年級上冊第四章“電路探秘”)后,舉行一次“自制直流電路接線板”的競賽活動,要求在規定的時間內,同時用串、并、混聯的方法把三個燈泡接亮。競賽方法是以班編隊,每隊若干人。又如,舉行科學實驗60m接力賽。分別接力領取試題,畫電路圖,安裝,讀數,優勝者給予獎勵。在這一活動中,八年級學生人人動手就地取材,自己設計安裝,自己測試評價。當電路接通,小燈泡以各種明暗程度發光時學生都歡呼雀躍。這樣既增加了學生學好電學知識的信心,又培養了學生集體主義的思想和設計能力。特別是有自卑心理的差生,當發現自己能夠設計比較合理的電路圖,迅速安裝電路時,一種我不比別人差,我能學好科學的自信心油然而生。
(責任編輯 廖銀燕)