淺談科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)

胡春雷

科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科，新課程標(biāo)準(zhǔn)突出學(xué)生動手能力和探究性思維的培養(yǎng)，很明顯地體現(xiàn)出由實(shí)驗(yàn)得結(jié)論的認(rèn)識方式，所以教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生掌握這種認(rèn)知方式，并貫徹到學(xué)習(xí)中去，培養(yǎng)學(xué)生勤動手、勤思考的能力。久而久之，便可使學(xué)生養(yǎng)成從實(shí)驗(yàn)中探索知識的習(xí)慣，這對學(xué)生今后的發(fā)展至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的科學(xué)學(xué)教學(xué)大多是把課堂教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)隔離開的，通常是先講授理論知識，再通過實(shí)驗(yàn)鞏固。但在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)科學(xué)課堂教學(xué)中總會遇到一些較為生硬、抽象的概念、規(guī)律，此時僅通過一些口頭的講述學(xué)生較難理解，難以形成概念，最終只能死記硬背。此時便可運(yùn)用實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)，讓學(xué)生通過自己觀察得出結(jié)論，幫助學(xué)生形成科學(xué)學(xué)概念，進(jìn)一步理解和掌握科學(xué)學(xué)知識。這樣既可以培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰吞骄啃运季S能力，又能簡化教師的語言，舍去一些不必要的講述。

1 課堂實(shí)驗(yàn)的意義

課堂實(shí)驗(yàn)是教師根據(jù)課堂教學(xué)內(nèi)容結(jié)合實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的一種直觀教學(xué)手段，它可以是學(xué)生實(shí)驗(yàn)，也可以是教師演示實(shí)驗(yàn)，在教學(xué)中有極為重要的意義。

1.1 鞏固知識，加速新知識的掌握

科學(xué)學(xué)實(shí)驗(yàn)分兩類：一類是以獲得新知識為目的而進(jìn)行的，另一類是以驗(yàn)證鞏固知識為目的而進(jìn)行的。在此基礎(chǔ)上學(xué)生通過教師的啟發(fā)，經(jīng)過積極的思考，很快形成正確的概念并理解和掌握有關(guān)知識點(diǎn)。

1.2 調(diào)動學(xué)生的積極性，活躍課堂氣氛

課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)通過看得見、感受得到的現(xiàn)象，使學(xué)生在良好的情緒中學(xué)習(xí)，很容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。良好的課堂氛圍使學(xué)生由被動學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)為主動學(xué)習(xí)。例如，在研究魚的呼吸過程的實(shí)驗(yàn)中，在魚的口前部滴一滴黑墨水，然后把魚放入水中，并通過投影儀投射到屏幕上，發(fā)現(xiàn)黑墨水從魚鰓蓋的后緣流出，這樣學(xué)生自己就能得出結(jié)論。觀察形象生動的演示結(jié)果，學(xué)生會產(chǎn)生強(qiáng)烈的認(rèn)識沖動，并形成最佳的心理狀態(tài)，經(jīng)過教師的講解和自身的思考，能很快掌握有關(guān)的知識內(nèi)容。

1.3 有助于傳授科學(xué)學(xué)技能和科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?/p>

在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前，教師必會向?qū)W生介紹有關(guān)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計方法、注意事項(xiàng)、設(shè)備的準(zhǔn)備、儀器的使用、藥品的使用和配制等知識，并對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和說明。在進(jìn)行植物光合作用內(nèi)容的教學(xué)過程中，介紹完光合作用的基本內(nèi)容后，向?qū)W生提出如何驗(yàn)證光合作用產(chǎn)生氧的問題，啟發(fā)學(xué)生認(rèn)識到由氧氣的特性出發(fā)來證明氧氣的存在；然后繼續(xù)引導(dǎo)學(xué)生思考如何選用實(shí)驗(yàn)材料，如何設(shè)計實(shí)驗(yàn)步驟，如何確保實(shí)驗(yàn)成功；最后再由學(xué)生動手開始做實(shí)驗(yàn)，邊實(shí)驗(yàn)，邊思考，邊解決。

2 課堂實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)

由于課堂實(shí)驗(yàn)既可以是學(xué)生實(shí)驗(yàn)又可以是教師演示實(shí)驗(yàn)，所以它具有很多特點(diǎn)，其中最突出的是以下3點(diǎn)。

2.1 靈活性

一般課堂實(shí)驗(yàn)所要求的設(shè)備比較簡單，操作比較方便，可塑性強(qiáng)。在教學(xué)過程中可以采用邊實(shí)驗(yàn)邊講述或邊實(shí)驗(yàn)邊談話的方法進(jìn)行，也可以先實(shí)驗(yàn)后講解，或是先講解后實(shí)驗(yàn)。有一些實(shí)驗(yàn)需要比較長的時間，因而在課堂上只能做其中的一部分。在實(shí)踐教學(xué)中要做的實(shí)驗(yàn)很多，其中有的實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，會因?yàn)閷W(xué)生知識和技能的不足或由于實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教學(xué)時間的限制而無法實(shí)施。將有關(guān)的學(xué)生實(shí)驗(yàn)進(jìn)行一定的簡化，改為課堂實(shí)驗(yàn)，可以在一定程度上彌補(bǔ)由于實(shí)驗(yàn)少給教學(xué)帶來的不足。

2.2 時間性

課堂實(shí)驗(yàn)是對時間要求比較強(qiáng)的一種教學(xué)形式，它的時間性表現(xiàn)在兩個方面：一方面，課堂實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡可能在一個單位的教學(xué)時間內(nèi)完成；另一方面，許多課堂實(shí)驗(yàn)對季節(jié)條件有一定要求。當(dāng)有多個實(shí)驗(yàn)可供選擇時，在不影響教學(xué)效果的前提下，應(yīng)盡量考慮選擇時間比較節(jié)省的實(shí)驗(yàn)。對時間跨度比較長的實(shí)驗(yàn)，要盡可能讓學(xué)生觀察到完整的實(shí)驗(yàn)過程，以加深學(xué)生對內(nèi)容的理解。

如“光合作用需要光”這一實(shí)驗(yàn)，可讓學(xué)生提前完成植株的饑餓以及用遮光器對葉片的遮光處理等步驟，在課堂上只需做“檢驗(yàn)遮光葉與非遮光葉中是否存在淀粉”的實(shí)驗(yàn)。在準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)時還要考慮到不同的季節(jié)、不同的天氣情況下，由溫度和光照不同所帶來的對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響。許多教師在預(yù)備實(shí)驗(yàn)時常能得到預(yù)期的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，但正式上課時卻可能由于天氣的變化（如溫度降低、天氣轉(zhuǎn)陰光線不足）而影響實(shí)驗(yàn)效果。在這種情況下，可以通過加光（用燈光照射）和增溫（用恒溫設(shè)備）來改善實(shí)驗(yàn)效果。

2.3 直觀性

課堂實(shí)驗(yàn)不同于普通的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)，很多情況下它也可以是課堂演示實(shí)驗(yàn)，由教師在講臺附近進(jìn)行操作。因而不論是在設(shè)計實(shí)驗(yàn)方案時，還是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時，都應(yīng)考慮到要保證全班學(xué)生能夠觀察到演示實(shí)驗(yàn)操作的全過程，同時實(shí)驗(yàn)的結(jié)果也要清晰明了。

3 課堂實(shí)驗(yàn)應(yīng)注意的問題

“科學(xué)實(shí)驗(yàn)”應(yīng)該是科學(xué)教學(xué)資源的基礎(chǔ)，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以使學(xué)生獲得科學(xué)知識和技能，而且有利于對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)方法的訓(xùn)練，培養(yǎng)其實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新精神以及科學(xué)的價值觀。科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個中學(xué)科學(xué)教學(xué)過程的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、提升學(xué)生創(chuàng)新能力不可缺少的重要途徑，應(yīng)該被列為各種教學(xué)技術(shù)之首。因此，科學(xué)教師不能盲目追求形式，要結(jié)合科學(xué)學(xué)科的特點(diǎn)，時刻牢記“以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為主，其他教學(xué)技術(shù)為輔”是上好一堂新課程科學(xué)課的基本原則。然而，實(shí)驗(yàn)的形式也是多樣化的，也不能流于形式，盲目使用，要根據(jù)不同的課堂優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

3.1 精心選擇，服從教學(xué)的目的性

課堂實(shí)驗(yàn)是課堂教學(xué)的有機(jī)整體的一部分，選擇演示實(shí)驗(yàn)要以特出教學(xué)重點(diǎn)和解決教學(xué)難點(diǎn)為目標(biāo)。要精心選擇實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，使實(shí)驗(yàn)有助于講清重點(diǎn)、突破難點(diǎn)。比如有關(guān)光合作用的實(shí)驗(yàn)證明光合作用釋放氧氣，在科學(xué)材料選擇上，就可選擇水生植物；在觀察種子的結(jié)構(gòu)時，可把書上的實(shí)驗(yàn)材料菜豆改為結(jié)構(gòu)更為清楚的蠶豆。

3.2 嚴(yán)格設(shè)計，確保科學(xué)準(zhǔn)確性

課堂實(shí)驗(yàn)設(shè)計要正確無誤，操作步驟要合理，時間安排要得當(dāng)。要確保實(shí)驗(yàn)效果良好，應(yīng)嚴(yán)密控制實(shí)驗(yàn)條件，并可通過設(shè)置對照組等方法來增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的說服力。如在通過實(shí)驗(yàn)觀察得出魚鰭的作用的實(shí)驗(yàn)中，就可在一個魚缸中放入3條魚，一條正常的魚，一條剪去背鰭和臀鰭，一條剪去尾鰭，這樣通過對照，學(xué)生很容易自己就得出結(jié)論。在實(shí)驗(yàn)過程中，教師必須注意嚴(yán)格按實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范正確操作，使整個實(shí)驗(yàn)真實(shí)可信，對于在實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的意外情況一定要認(rèn)真地科學(xué)地對待，要認(rèn)真分析其原因，不要急于下結(jié)論，應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生自己思考找出發(fā)生這些情況的原因，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

3.3 合理使用，提高直觀有效性

可用染色法提高演示物的顏色來提高反差等手段使觀察的目標(biāo)鮮明突出。例如，“滲透作用”演示實(shí)驗(yàn)用的蔗糖溶液是無色透明的，增加顏色可使結(jié)果更加醒目。對小型材料可以采用巡回演示法進(jìn)行演示，也可借助投影設(shè)備將微觀變?yōu)楹暧^。必要時，復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)應(yīng)先畫好圖解，或使用其他直觀教學(xué)手段，輔助學(xué)生觀察。

3.4 細(xì)心指導(dǎo)，增強(qiáng)教學(xué)啟發(fā)性

根據(jù)授課的實(shí)際情況，把握好實(shí)驗(yàn)時機(jī)。在講解演示實(shí)驗(yàn)時，要把關(guān)鍵的步驟交代清楚，注意使講述語言與演示操作配合起來，消除學(xué)生不必要的疑問。語言要有啟發(fā)性、指導(dǎo)性，根據(jù)學(xué)生情況和授課內(nèi)容來設(shè)置懸念，將學(xué)生的注意力集中在重要的觀察內(nèi)容上，減少學(xué)生在觀察上的盲目性，積極引導(dǎo)學(xué)生去獲得感性認(rèn)識。同時教師應(yīng)該及時把學(xué)生在觀察中所得到的感性認(rèn)識總結(jié)提高，使之形成概念和理論。

總之，改革才能有新的發(fā)展。一線的科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)立足于科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，以培養(yǎng)學(xué)生整體素質(zhì)為目標(biāo)，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)動機(jī)，培養(yǎng)他們的學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練他們的動手能力，把科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為素質(zhì)教育的核心來推進(jìn)。隨著科學(xué)課程改革的不斷深入，優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的步伐也會越來越完善。

參考文獻(xiàn)

[1]劉睿智.信息技術(shù)與課堂教學(xué)整合的特征分析[J].當(dāng)代教學(xué)科學(xué),2006(17):19.

[2]聶瑞松.初中化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改進(jìn)策略[J].當(dāng)代教學(xué)科學(xué),2006(18):54-55.

[3]葉孟紅.對一節(jié)化學(xué)課堂教學(xué)行為的反思[J].中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考,2006(10):23-25.

[4]傅道春.新課程中教師行為的變化[M].北京:首都師范大學(xué)出版社,2001.

（作者單位：浙江省溫州市甌海區(qū)三垟中學(xué)）