科學實驗 學生學習科學的加油站

摘要：初中科學是一門實驗學科，觀察和實驗是學習科學的基本方法。以學定教，實際上也為教師指明科學教學的一般方法。創造條件，結合學生特點及實際情況，為學生營造一個良好的科學實驗空間，對培養學生的能力，發展智力，提高學生科學素養，可以達到事半功倍的效果。

關鍵詞：初中科學；實驗學科；觀察；實驗；教學

中圖分類號：G630 文獻標識碼：A 文章編號：1002-7661（2012）08-181-02

初中科學課程標準指出：“教學中應重視觀察和實驗，使學生通過觀察和實驗來理解和掌握自然科學的概念、原理和規律。”然而，受升學壓力的影響，科學教師普遍存在重理論輕實驗的現象。實驗教學淪為形式，演示實驗是教師的獨角戲，學生實驗只是照方抓藥走過場，甚至認為學生只要會動筆考試就行了。“做實驗不如講實驗”、“講實驗不如背實驗”，不做實驗或少做實驗的現象比比皆是。教師把獲得科學知識的過程和方法當做知識點來講解，忽視能力和素質的培養；學生就會覺得學科學就是記住概念、會解題目就可以了。導致了學生對學科學失去了興趣，更談不上學生科學思維的發展。最終科學課堂演變成教師包辦一切的講，而學生不管其他，只顧記、背。教師越講越累，學生越學越不想學。

我從去年下半年開始，在七年級科學教學中以實驗為突破口，通過家庭小制作、家庭小實驗、變演示實驗為學生分組實驗等，帶領學生進行了如下的嘗試：

一、家庭小制作促進學生整體感知

七年級上科學教材第一章，從第三節至第六節課本著重進行基本測量工具的介紹和技能的訓練。，學生在小學的科學課中對各種測量工具及測量的方法已經有了初步的了解，在中學的課堂中缺少了新鮮感。因此，我想如何從學生已有的基礎、經驗出發組織教學，打通課本世界與生活世界，使他們覺得學習是有意義和有趣的。我嘗試從科學小制作開始。下面就選天平這節的教學內容，詳細的說說具體的做法。

在質量測量教學前，我布置了這樣的家庭小制作：請做一架能稱物體質量的天平，材料不限，要求能初步稱出物體質量。在天平上貼上自己的名字，與下星期一上交班級展示角展示。星期一中午，我用照相機把他們自制的天平全部拍下，并把照片做成課件。在課前準備時，我把學生的作品通過課件展示出來并贊賞的語氣肯定了學生的完成情況。有的學生用鐵絲當橫梁，把礦泉水瓶上部分剪掉，拿塑料瓶的底部當托盤；有的學生用筷子當橫梁，用硬紙板當托盤；有的學生用木板當橫梁，用易拉罐瓶底部當托盤；有的學生用一根細繩系在一根小木棍的中間，兩邊掛用塑料瓶地底（用針線把塑料瓶固定好）等等，五花八門，各種各樣應有盡有。我不得不被學生的創造能力折服（課前準備3分鐘）。

一上課就以小組為單位讓“設計師們”互相交流自己的天平是如何做的，在測量質量時要如何使用等。然后每組推選一位組內認為做的最好一個測量工具，與全班同學分享。這樣循環下來，讓每個學生既可以當自己作品的解說員，又可以參觀別人的作品。代表上來介紹測量工具如何使用后，其他同學有不明白之處要舉手提問，若對同學的工具能提出更好的改進方法會給與表揚激勵（10—15分鐘）。讓學生把自己制作的小工具當眾展示，并簡要介紹自己的小工具使用。這個環節是學生最盼望的。向同學介紹自己的作品的時，那種喜悅和激動無法用言語來表達。由于學生要自己動手設計制作測量工具，所以他們一定自學了書本的一些基本知識，被選的代表往往都能解答同學的一些基本問題。通過集體交流大部分學生對天平的初步使用有了一定的了解。在學生交流過程中，我都不加干涉，給學生無拘無束，有一種“安全感”。可他們畢竟只是七年級學生，對他們而言天平是很精密儀器，所以一些精細的結構如游碼、標尺和平衡螺母等絕大部分學生都沒做上，即使個別做了也不能對它們的作用及如何使用分析到位。在學生交流過程中，我抓住時機“興風作浪”，如剛做的天平不平衡怎么辦？若測量中加了你的稱砣太多了，拿掉又略少怎么辦？在藥物配置中需要很準確，我們的天平秤不出怎么辦？少量有意識地挑起學生的爭論，促進學生獨立思考、引發他們他們進行技術改進。當學生再一次交流后出現困難時，我就適時拿出實驗室的天平，補充天平使用時的操作，尤其是對橫梁上的游碼和平衡螺母的使用，對這些細致、嚴密、高難度的動手操作的進行講解。

經過前階段的展示和課堂中對新學知識的補充和交流，學生們心里一定會有很多想法，比如別人哪里做得好，值得自己學習，哪里還可以怎樣改進。在其他同學的作品的啟示下，自己還可以對自己的作品怎樣改進。那么在這個階段就可以暢所欲言了（5—10分鐘）。等學生交流結束后我要求學生在周末再做天平，然后全班評出制作天平最精確的三架。

通過這樣的制作和評比，調動了學生們的學習興趣。制作的過程中，一方面可以讓學生發現原來自己平時不大留心的一些廢品用處竟然有這么大，不僅可以滲透廢品再利用的意識，還能培養學生的分析判斷能力。在選擇、組合材料的過程中，學生們的創造意識和能力不斷得到發展同時大大提高了學生解決問題的能力。這樣一來不僅鞏固了書本知識，加深對天平等一些測量工具的使用的方法，更重要的是制作中的困難磨練學生意志，成功的喜悅激勵他們不斷進取、增強戰勝困難的信心。

在七年級下的教學中我對第一章的土電話、凸透鏡、照相機、彈簧秤以及生物方面的樹葉標本等制作也采取上面的做法。學生學科學的興趣越來越濃厚，積極性越來越高。大大地調動學生學習的主動性和積極性；另一方面也直接培養了學生的實際操作能力，細致的觀察分析能力，和自我解決問題的能力，比單純由教師演示實驗的效果好得多。

二、課前前置性任務引導思維先行

學生完成課前前置性任務后，回到課堂時就已經頗有想法了。他們有備而來，有了比先前要高的起點，再通過小組交流、課堂展示等形式的學習，與同學和教師間的思維碰撞就比較活躍。

我們學校在新課程改革中，使用了前置性任務單。通過前置性任務給新知識的學習提供準備性的知識，使學生回到原始問題，暴露前概念，觸及概念建構的核心，只有這樣才可能激活學生思維，起到引導思維先行的作用。如在物理性質和化學性質的教學中，我在前置性任務單中有這項要求。

1、請翻閱教材，了解科學家告訴我們物質酸堿性測定的方法。2、完成溶液酸堿性調查表

物質的種類（空白處選幾種自己感興趣的物質）紫色石蕊試紙

（填顏色）PH試紙

（填顏色）實驗中發現

白醋

洗衣液

牙膏

橙汁

雪碧

課前準備3分鐘時，學生先交流自己在家中通過實驗看到的實驗現象以及在實驗中遇到的困惑。然后推選代表把小組的實驗情況加以匯報。通過交流得知學生們測了礦泉水、牛奶、口樂、蘋果汁、番茄汁、冰紅茶、綠茶、唾液、家長的化裝水等等。學生們情緒高漲，爭著發言。有的學生問：為什么同樣是礦泉水我測的是酸性而XX是堿性的呢？有的學生問：為什么我的唾液呈酸性而XX他是堿性呢？有的問：老師我測了好幾種洗滌劑都是堿性，洗滌劑是不是都是堿性的啊？有的問：食用的食物是酸性好呢還是堿好？……提供了這些可行的小實驗給學生，學生有了大量的動手、動腦機會，加強了科學教學與日常的聯系，大大激發了學生學習的興趣。這樣一來我的課堂顯得熱鬧、輕松、開心。科學課堂真正成為是學生發現研究自然現象的大課堂。

再如：光的反射和折射的折射教學時，布置了這樣的課欠前置性任務單

在一只不透明的碗中放一枚硬幣，眼睛從碗口斜上方往里看，當眼睛位于剛剛看不到硬幣的位置時，慢慢向碗中注水，你看到了什么？

分析推斷

1、人能看見物體，是因為物體發出的光（或反射來的光）進入人的。

2、光在同一種介質中是沿傳播的，加水前，由于碗邊緣的阻擋，硬幣（反射來）的光不能進入人的眼睛，所以人看不見硬幣。

3、加水后，人能看見硬幣，說明硬幣的光已進入人的眼睛，你推測水中的光路是怎樣的？請在圖中畫出。（帶箭頭的實線表示光線）

通過課前的準備實驗，學生看到奇怪實驗現象，都感到非常好奇，他們非常想解釋知道這究竟是怎么回事呢？在嘗試畫光路圖時又感有點困難，所以在好奇心和要強心的作用下，課堂上學生學得非常的投入非常的認真。啟發學生得出：光線從一種媒質（空氣）進入另一種媒質（水）時，不是沿直線傳播的，而是沿折線傳播的。這樣真正地調動學生的求知欲望，引領學生興致勃勃地投入到新知識的學習與探索中。

這樣的前置性任務也有很多：雞蛋沉浮小實驗、月相觀察、樟腦丸升華、舌對各種味的敏感區、小孔成像，平面鏡成像、人造彩虹等等，這些前置性任務與課堂教學是一體的，課堂教學是課前學習的延伸，是個體學習到群體學習、獨立學習到有幫助的學習、分散學習到集中學習的轉變。因此，課堂上不需另起爐灶，而是在學生前期學習的基礎上根據實際情況進行適當的引導，此即以學定教。

三、隨堂實驗讓學生在體驗中學習

有些實驗特別是教師的演示實驗，由于可見度不明顯、學生參與少等原因，師生同樣花了那么多的精力，但從培養學生的注意力、觀察力、操作能力、發現問題并積極探索的能力取向等方面而言，收效甚差。變演示實驗為探索性分組實驗，培養學生的動手能力。例如，在“熔化和凝固”的教學中，將晶體熔化的演示實驗改為學生隨堂實驗，把學生分為20組，每組一套實驗儀器，在老師指導下，學生同老師一起做這個實驗，最后得出晶體熔化的規律。再如研究平面鏡成像規律時，給學生每人準備一塊平面鏡、兩枚跳棋子（或兩節小蠟燭）、橡皮泥和刻度尺。教師引導示范，學生邊觀察邊實驗，很快得出了平面鏡成像規律。這一樣一改，效果大不相同，由看老師做實驗為自己動手做實驗，變被動接受知識為主動探求知識，既調動了學生的學習積極性，又增加了教學效果。

四、讓疑難問題在實驗中迎刃而解

在一些抽象的光學和力學及電學的部分教學中，不管教師多么精辟詳細的講解，也很難解決學生心中的困惑。如：小孔成的像與孔的形狀無關。你很難用理論的知識去解答你的學生讓他們明白為什么，但只要學生動手做做，教師不用任何語言學生就認同了。以小組為單位，選硬紙板4張，在4張硬紙板中間分別挖圓形小孔、正方形小孔、三角形小孔、長方形小孔。讓蠟燭火焰通過小孔成像，在另一側用光屏承接。比較每次所成的像的樣子你發現了什么？再如：在凸透鏡成像的實驗中不透明的物體遮住透鏡的上半部分、下半部分或中間部分，觀察火焰的像是否完整、清晰？蠟燭在光屏上成清晰的像時，將光屏拿掉，眼睛置于光屏處，能看到像嗎？只要學生動手做一做，答案一下就出來了。在學生在形成概念﹑解決科學難題前通過實驗營造出活生生的科學情景，使學生感受更深，更容易對知識的理解，俗話說：“百聞不如一見”，更能加深學生的理解和記憶，從而達到提高教學質量的目的。

五、效果和體會

在進行七年級科課教學中，我讓我的學生像科學家一樣地思考，而不是一味地為了分數而學習。一學期多的教學實踐下來，利用好科學教材，使實驗教學在科學教學中發揮最大的魅力。通過這些小制作活動、課前小實驗等，發現學生的實驗空間變大了，學生的學習科學的興趣和熱情越來越高漲同時理性的分析問題能力也提高的很快。讓學生親身體會到科學是一門來自生活中的學科，使學生學習成為真正的有意義的學習。

有一條醒目的格言“我聽到了就忘記了，我看見了就記住了，我做過了就理解了。”這條格言告訴我們，“動手”對于學生來說非常必要。學生只有在實踐中學到的科學理知識，才能逐步轉化為科學技能。