優化實驗策略,提高教學的有效性

摘 要: 實驗是科學課程改革的重要環節，是落實科學課程目標，全面提高學生科學素養的重要途徑，也是科學課程改革的重要條件和重要課程資源。本文作者結合多年教學實踐指出，傳統的實驗教學是教師按課本的演示實驗演示，學生觀看和識記，或機械的模仿，這樣的實驗很大程度上束縛了學生的創造性和能動性，不利于學生學習能力和探究能力的培養。如何優化實驗教學，發揮實驗在教學中的作用，以實現新課程所推出的三維目標，提升學生的科學素養，提高教學的有效性，是當前實驗教學中需要探討的問題。

關鍵詞: 初中科學實驗教學 實施策略 教學有效性

初中科學課程標準明確指出:在科學課程的教學中必須創造多種機會讓學生進行科學探究，在親身參與科學活動的過程中，發現問題、感受科學過程、獲取事實證據、檢驗自己的想法和科學理論，逐步形成科學的態度、情感與價值觀。所以，在新課程“科學”中更適合開展對學生自主探究能力培養的實驗活動，讓學生通過親身感受，親自動手、主動探究、合作學習等多種形式，培養他們的創新智慧，提高他們的科學素養。如何提高實驗教學的有效性，將是一個值得探討的問題。本文是我在初中科學實驗教學過程中，通過優化實驗實施策略，提高實驗教學有效性的一點嘗試和體會。

一、優化實驗的內容與形式

有些課本實驗的形式和儀器結構復雜，學生不是很熟悉，教師需要花較長時間去介紹，費時費力。其實，教師只須把握實驗目標，對實驗形式、內容、器材進行適當的改進，使復雜的實驗簡單化，深奧的道理淺顯化，便可使課堂教學省時高效。

1.引入“生活實驗”，化解教學難點。

科學是一門以實驗為基礎，與生活實際緊密聯系的課程，它滲透在人們日常生活的各個方面。在科學實驗教學中，教師如果能巧妙地應用學生身邊的一些學習和生活用品(如書、紙、牙刷、橡皮筋、飲料瓶、吸管、乒乓球等)進行實驗，則會產生意想不到的效果。例如，學生對浮力產生的原因一直覺得較難理解，我在教學時補充了一個生活實驗來突破難點:取一個去蓋的小可樂瓶，去底，將瓶口倒置，放入一只乒乓球，然后向瓶內注水，發現少量水從乒乓球和瓶壁縫隙處流下，而乒乓球不上浮;然后用手掌堵住瓶口，當瓶口與乒乓球間充滿了水時，乒乓球立刻上浮。學生看到乒乓球的前后變化，茅塞頓開，興趣盎然，問題就迎刃而解了。恰到好處的生活小實驗，既有助于突破教學重點、難點，又能激發學生學習科學的興趣，提高學生的探究能力，體會到科學就在身邊，并體現從生活走向科學的新課程標準理念。

2.改進已有實驗，增強教學效果。

對教材中有些成功率不高或裝置不合理的演示實驗，我們可以就地取材，替換實驗用品，提高實驗的可操作性，使實驗效果更好。例如:在驗證聲音的傳播需要介質實驗時，由于玻璃鐘罩氣密性不好、抽氣不成功等原因，達不到預期的效果。我對該實驗進行了如下的改進:取大號注射器，拔出活塞，從針頭插孔穿入一根細線并栓住正在鬧鈴的小電子表，然后拉至針筒底部，再插入活塞并推至底部，趕出里面的空氣。然后將橡皮帽堵住鐘頭插孔，豎放注射器，把活塞往下拉，此時小電子表懸掛筒中，學生聽到鈴聲越來越輕直到消失;取下橡皮帽，鈴聲又重新出現，繼續向下拉活塞，鈴聲不變。前后對比，實驗結論不言自明。

二、優化實驗的方法

教師從學生熟悉的生活情景和感興趣的事物出發，為學生提供可以觀察和操作的機會，并提出相關問題，可引發學生豐富的想象，激發學生強烈的探究欲望。此時教師若能改進一些實驗的研究方法、研究程序和研究手段，就能激發并保持學生的興趣，變“要我學，要我實驗”為“我要學，我要實驗”，最后達到“會學”的目的，極大地提高實驗教學在科學教學中的作用。

1.把驗證性實驗改為探索性實驗。

所謂驗證性實驗，是指通過實驗的手段來驗證某一科學概念和定律是否成立，這種傳統的實驗方法對培養學生的探究能力是不利的。而探索性實驗，是指利用已知的外加因素去干預研究對象，觀察產生的結果，從中總結出規律的實驗活動。所以探索性實驗更符合新課程理念，能滿足學生的求知欲。為此可對教材中的部分實驗進行適當改造，變驗證性實驗為探索性實驗。如“滑動變阻器的作用和使用”，我先通過對“調光燈、音量開關”的工作特色的介紹，激發學生的探究欲望，然后指導學生進行探索性實驗，探索接線柱連接方式不同、滑片P點向左或向右移動時，接入電路中的有效阻值如何變化?電流表示數如何變化?并提問這里的P點移動為什么會引起電流變化?怎樣連接能變阻?怎樣連接電阻最小?怎樣連接電阻最大并可當定值電阻使用?等等。通過這樣的實驗探究，學生體驗了滑動變阻器的使用過程，不僅激發了學習科學的興趣，形成了自主學習的內驅力，而且形成了科學概念，獲得了科學知識，培養了實驗能力和創新思維，增強了實驗教學的有效性。

2.把演示實驗改為隨堂實驗。

心理學家皮亞杰說:“要讓學生動手做科學，而不是用耳朵聽科學或用眼睛看科學。”只有體驗和實踐，才能有所創新。把我們的感受告訴學生，不如讓他們在活動中親身體驗。基于這種思考，在實驗條件允許的情況下，我把教材中的演示實驗最大限度地改為學生隨堂實驗。

如在初一“日食和月食”一節中，我將日食形成過程的演示實驗改為學生隨堂實驗，具體做法是:我在黑板上畫一個圓，代表太陽;學生的拳頭代表月亮，頭代表地球及地球上的人;然后讓拳頭(月亮)繞著自己的頭(地球)從右向左轉動，眼睛盯住黑板上的圓(太陽)，觀察到太陽被月亮遮蓋的情景，整個日食過程盡收眼底，非常直觀，既不受實驗條件限制，又可隨時再現。這樣的教學，學生面對的不再是死板的注入，而是自己的直接參與，印象更加深刻，并增加了學習動機，有效培養和鍛煉了實驗能力。

三、優化實驗的評價和應用

教師應構建科學展示平臺，開展多種形式的科學實驗競賽活動，并及時鼓勵、激發學生興趣，增強他們學習科學的成就感，提高他們探究問題能力。如在初二制作彈簧秤的課外實驗中，我先要求學生在課外自制一根彈簧秤，要求寫簡要的原理和說明書，然后以小組為單位評出制作最好的一個學生參加班內的評比。雖然學生選的彈簧秤有的是橡皮筋，有的是小彈簧，有的是絲力帶，刻度也多種多樣，符合要求的很少，但我對每組參展作品都給予肯定和表揚，并展示在教室的展覽臺上，然后各組相互評價，標準的彈簧秤評出A、B、C等，對“劣質”的彈簧秤提出整改措施。這樣的活動激發了學生的好奇心和求知欲，培養了學生善于與人交流、分享和合作的習慣，培養了學生的問題意識、科學態度、創新精神等，提高了學生的科學素養。

“學以致用”，我們應該讓學生走出課堂，走向社會，引導學生主動接觸生產、生活實際，去探究一些對人類有影響的社會問題。如學習了“水的利用和保護”后，我組織科學興趣小組的學生對我校附近的長樂江水污染情況進行了調查。學生沿江而上，發現多處生活污水不斷流入江中，使江水渾濁度增加并臭氣沖天;附近居民把生活垃圾倒入江中，使固體漂浮物隨處可見;再往上走，有一條黑色的小溝通入江中，小溝的盡頭是一家小型工廠，用pH試紙測定江水，pH值約為6。實地調查后學生分析總結，得出污染物的主要來源和主要污染物。學生認真完成了調查報告，并在宣傳窗內張貼江水污染的照片，通過黑板報、小論文等形式向全班學生進行環保知識宣傳，讓學生樹立環境保護從我做起的主人翁意識，增強了學生關心自然、關心社會的情感，培養了學生在實際應用中的探究能力和相互合作精神。

實驗教學的有效性雖然表現在不同層次上，但學生是否有進步或發展是衡量教學有效性的唯一指標。也就是說有效的教學必然要使學生獲得充分發展。因此，教師要善于采用不同的實驗實施策略，營造探究氛圍，激發學生主動參與探究的興趣，讓學生真正地參與科學知識的發生、發展的過程，提高實驗教學的有效性。只有這樣，學生在獲得知識與技能的同時，在過程與方法、情感態度與價值觀方面才可能得到全面和諧的發展。