實驗因延伸而優化,課堂因創新而精彩

劉菊慧

摘要：本文針對初中科學教學中傳統演示實驗存在的缺餡、學校實驗儀器的老舊、教師觀念的落后、教學手法的單薄等現狀，提出對初中科學、教材中的演示實驗進行延伸優化的實踐，使學生們“帶著興趣、帶著懸念、帶著思考、帶著強烈的求知欲”去學習，達到實驗因延伸而優化、課堂因創新而精彩的目的。

關鍵詞：初中科學；演示實驗；延伸；優化；求知欲

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711(2014)07-0118

一、演示實驗的現狀

“科學是以實驗為基礎的學科，這對于我們從事科學教育的教師們而言是根深蒂固的”，但事實上，由于初中科學實驗考試的取消，以及受傳統應試教育的落后觀念影響，教師們逐步對演示實驗淡薄了。這種認識上的偏差，導致在演示中，教師的演示實驗手段落后，教法缺乏創新，往往“自彈自唱”，用語言代替操作，甚至有些數據是確教師給出來的。這嚴重挫傷了學生的積極性和主動性，影響了演示實驗在課堂中的重要地位，削弱了它的積極作用。

同時，由于學校在用人制度上存在的一些問題，也會影響教師們對演示實驗的積極性。在大多數學校里，現在的實驗員不是年齡太大，就是身體有病或者不再勝任其他學科教學的教師，學校把他們安排在實驗室里，實際上主要的功能就是擺擺儀器或開開門，這樣又使教師們花在演示實驗上的時間大大增加。

再次，學校對實驗教學的投入力度不夠，儀器使用時間過長，老化的、損壞的儀器沒有及時更換，導致做好一只演示實驗更是難上加難。好在現代教育技術的興起，為教師們帶來了很多便利，所以現在的演示實驗教學方式，多是“一張嘴巴，一本書；一塊屏幕，一支筆”；這種“嘴巴實驗，黑板實驗，動畫實驗”只是蜻蜓點水，點到為止，并不能給學生以感官上的刺激，思維上的沖擊，充其量不過是讓學生開開眼界罷了。

二、演示實驗的作用

首先，科學演示實驗是在課堂上密切配合講授內容的實驗，是深受學生喜愛的實驗，是教師施展教學藝術的有效方式。它能化抽象為具體，化枯燥為生動，把要研究的科學現象清楚地展示在學生面前，引導學生觀察，并進行思考，配合講授使學生認識科學的概念和規律，達到“事半功倍”的效果。

同時，科學演示實驗在教學中起著積極的作用，成為教學中不可缺少的部分。通過演示實驗，可將日常生活或生產實踐中不易觀察到的，或習以為常而未引起注意的科學現象突顯出來；將實際中表現得較為復雜的現象，分解出有意義的部分，把它集中地顯示出來。因此，演示實驗既體現了科學學科的特點，又開拓了學生的眼界，使課堂生動而精彩，學生因自主而發展。

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。”學生只有體驗和實踐，才能有所創新。所以，演示實驗不僅要做，而且還要做得有聲有色，可以將教材中的部分演示實驗進行延伸優化改造，讓學生記憶深刻，使學生在整個課堂中始終處于積極思考的狀態，激發學生的創造性思維。這樣，教師在不斷地優化、改進實驗，創造性地樂教的同時，促進了學生創造性地樂學。

三、延伸優化演示實驗的幾點實踐

1. 延伸實驗，導課激趣

“好的開始是成功的一半。”同理，好的課堂引入是教學成功的一半。例如，在八年級四冊科學“氧氣的制取”一節中，教材就是直接用二氧化錳作催化劑分解雙氧水(如右圖所示)，再用排水法收集氣體，并用以前學過的知識，將收集的氣體用帶火星的木條檢驗，證明收集的氣體為氧氣。事實上，這樣做學生會因為缺乏新奇感而不再那么興致勃勃，所以，教師可以對該實驗進行延伸：僅用一只大號錐形瓶，依次將20毫升洗潔精、約30克的碘化鉀倒入，再快速倒入濃度為30%的雙氧水200毫升。這樣，就使只有實用性無觀賞型的實驗一下子升級為強烈的視覺沖擊，產生了1米多高的泡沫噴泉，學生一下子都被吸引住了，一個個疑問便接踵而來。1米多高的噴泉是怎樣形成的，是什么力量導致的呢？是不是H2O與KI發生了化學反應呢……一系列的疑問產生了，教師乘勝追擊，順勢就可展開教學了，精彩的一課就這樣上演了。

一般來說，學生普遍具有好奇的天性，當某種現象發生以后，如果學生原有的知識不能解答，就會產生強烈的求知欲望。延伸優化后的演示實驗把客觀的現象形象強烈地展示在學生面前，不僅在心里造成懸念，而且刺激了求知欲，激發了學習興趣。

2. 延伸實驗，課內搭橋

在科學學習中，有許多概念、規律、定理、公式等都比較抽象，對于學生來說很難理解，教師如何通過有效的教學手段讓學生自主的領悟這些抽象的東西呢？最有效的方法就是借助實驗進行比較直觀的教學，用具體的現象和結果，為學生提供思維的支撐點，使之變得較感性，從而幫助學生對概念規律等形成正確的認識，這樣學生理解起來就比較容易。

例如：在學習八年級第三冊“影響導體電阻大小的因素”的內容時，教材采用了控制變量法來研究，用已經做好的一把“琵琶琴”，即用銅、鐵、鎳鉻合金等不同材料的金屬絲安裝在木托上，教師一拿出來，學生就知道了，這樣便將思維定格在教師呈現的框框內，馬上就得出導體電阻R與導體的材料、長度、橫截面積有關這一個很重要的科學概念。而事實告訴我們，學生并未真正理解此實驗探究的目的，即為了得到“電阻是導體本身的一種屬性”這一概念，致使在學了歐姆定律推導出R= U/I 這個公式后，很多概念就混淆了，例如“電阻與電壓成正比、與電流成反比”“電阻與電流有關”等錯誤的結論都出現了。為此，在課堂中，教師應進行如下教學：

首先，在回顧上一節“物體的導電性”的內容并進行引導：(1)從玻璃可由絕緣體變為導體這一事例說明，導體的電阻與什么有關？(溫度) (2)從塑料尺是絕緣體而鋼尺是導體說明導體的電阻與什么有關？(材料)(3)大家猜想一下可能還有哪些因素也會影響導體的電阻大小呢？

學生在苦苦地思考，漫無目的地猜想后回答道：電流、長度、粗細、密度、比熱……

在此，我們就很難把握并突破這個難點了，所以增設了另外一個小實驗——用干電池和錫紙取火，以達到牽線搭橋，拋磚引玉的作用。具體如下：用干電池和錫紙取火？學生的情緒一下子就高漲起來，“怎么可能呢？”“可以嗎？錫紙相當于金屬導體，將電源正負連接，就相當于短路，應該可以。”“真的，試試看。”筆者提供了一些包巧克力的錫紙，學生們匆忙取出實驗盒中的電池，迫不及待地做了起來，“不可以啊！”“再看看，想想，電流不夠大。”“電池數不夠多。”……一些學生翻翻教材，先領悟領悟，再動手將錫紙折折剪剪、搓搓……“真的！”尖叫聲、驚嘆聲、出現了。“火花，冒火花了”“有煙”“噼啪了”“怎樣做的呢”“將錫紙剪成細絲”“三角形也可以的，尖角處最刺激了”“兩條錫紙相碰也可以啊”“一節干電池就可以達到喲，只要錫紙更細”此時，筆者的沉默勝過一切精彩的描述，不停地微笑點頭，支撐起了學生思考的風帆，走上了探索科學的“道路”，因勢利導，再結合教材中的演示實驗，通過類比、推理、分析，由淺入深，難點突破了，概念也建立起來了。因此，教師逐步啟發引導學生正確地思考問題，接受新知識，其創新的課堂必定是精彩的。

3. 延伸實驗，拓展課堂

科學教學源于生活實踐，也要重新回歸于生活實踐，在課堂演示實驗中所需要的儀器、藥品可從學生身邊的生活資源中去尋找，從而延伸優化演示實驗，豐富學生課內課外的探究活動，激發學生對知識的正遷移，更加熱愛科學，勇于創造新的價值。比如大氣壓學習中，筆者采用了很多生活小事例，用礦泉水瓶當蛋清蛋黃的分離器，用嘴吹可以不破蛋殼取出完整的松花蛋，剪掉盒裝豆腐盒的四角，使取出的豆腐更加完整等。再如在進行“放熱反應”快要結束時，可將教材中的生石灰與水發生放熱反應的演示實驗進一步創新優化，將科學的真理延伸到課外：藥品取用零食中的干燥劑，儀器選用礦泉水瓶，將未變質的生石灰干燥劑與適量水裝入礦泉水瓶后，迅速擰緊蓋子，屏住呼吸，靜觀一系列的動態變化。在片刻寧靜之后，學生突然一陣騷動，拍胸的、掩耳的、瞪眼的……看似簡單的教具在教學中卻收到意想不到的效果。在實驗中隨著“砰”的一聲巨響后，學生被眼前的景象深深地吸引了，臉上充滿了驚詫、不可思議，這么簡單的實驗竟產生了如此強烈的爆炸。稍等片刻后，筆者嚴肅地指出，這是真實發生的慘痛事故，有個小孩拿干燥劑放入開水瓶中，炸傷了雙眼。通過這個例子，引導學生一定要相信科學，熱愛科學，學好科學，防止此類慘劇再次發生。

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、吸管、乒乓球等)進行實驗，則會產生意想不到的效果。恰到好處的小實驗既有助于突破教學的重點難點，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。

4. 延伸實驗，攻克難關

有些學生科學學得不好，大都是因為他們在應用知識時不會解題，碰到稍微難的就沒有一點自信，因而失去了學好科學的信心。如果教師一味地采用單一的、滿堂灌的教學方式，利用純粹的理論知識指導，那么，學生就會缺乏興趣，導致成績越來越差，也越來越缺乏自信。但是，一般來說，學生對實驗還是感興趣的，他們也樂意看“熱鬧”、看“新奇”。因此，教師應抓住學生的這種心理特點，在習題課或分析試卷等課堂上采用多種演示實驗的形式來豐富教學內容，這樣，課堂氣氛勢必活躍，整個教學肯定也相當愉悅。

例如在八年級學了電學后的練習中學生碰到一題：如圖，家庭照明燈的一種按鍵開關上常有一個指示燈。在實際使用中發現：當開關閉合時，只有照明燈放光；開關斷開時，照明燈熄滅，指示燈會發出微弱光，以便夜間顯示開關的位置。根據這種按鍵開關的控制特性，能正確表示照明燈(L1)和指示燈(L2)連接方式的電路圖是圖中的()

碰到這樣的題目學生一愁莫展：其一，學生并不知道指示燈的電阻與照明燈的電阻在大小上存在什么關系；其二，電功率等知識點學生還沒涉及，此時教師完全有必要設計一個實驗加以延伸：先提示學生發光二極管的電阻大于小燈泡的電阻，再復習分壓公式和用電器短路以及發光二極管的工作電流值和教室中開關上指示燈的應用等知識點進行思考討論。學生動手操作：將一只小燈泡(照明燈)與一個發光二極管(指示燈)先串聯起來，閉合開關發現小燈泡不亮，而發光二極管亮，這是怎么回事呢？邊做實驗邊啟發，學生一下子恍然大悟，茅塞頓開，一個個難關都被攻克了。所以，教師只要演示實驗延伸優化到位，引導得法，他們的學習興趣就會被激發出來，進而喜歡科學這一門課。可以的話，教師應盡可能讓那些成績差、但喜歡動手的學生來操作，并及時表揚或糾正，會收到比較理想的教學效果。

四、延伸優化演示實驗的反思

課堂上采用啟發式教學，充分利用優化了的實驗進行演示，不僅可以讓學生上課時精神奕奕、興趣濃厚、思維活躍、知識掌握得牢固、本質揭露得透切，而且通過趣味實驗和生活實際的聯系，可以體現學科的理論性與實踐性相結合的特征，將課堂內外有機結合起來，達到教學目的。

在演示實驗進行延伸優化時，教師可以：

1. 一定要注意安全，像爆炸等有危險的實驗有時可以放到教室外做，或適當的控制用量。

2. 力求簡單便利、直觀明顯，力保全體學生觀察到。如演示流速與氣壓關系的實驗時，讓學生對著黑板吹玻璃管，讓結果呈現出來并持續一段時間，這樣演示就非常到位。

3. 延伸的小實驗力求簡單，效果鮮明。如做水果、土豆電池時連接常用小燈泡，不如連接音樂門鈴更加讓學生欣喜若狂；電動機當發動機與小燈泡連接不如將2個發動機連接更能說明電動機與發動機本質是一樣的道理。

4. 變換趣味實驗更能讓學生蠢蠢欲動，記憶深刻，如演示完氣壓與沸點關系的實驗后，教師可利用現成的儀器再做一只利用大氣壓的噴泉實驗，學生定會興奮不已，這樣，不僅達到教學的目的，還培養了師生情感。

在演示實驗進行延伸優化的實踐過程中，我們認為還有一些方面值得探索研究，比如：一節課的“實驗點”布局恰當，數量和頻率控制好，吸引住學生是王道，但還要落實好知識點，切不可華而不實、流于形式、浮于表面；延伸的實驗既可作教師演示用，也可作學生分組實驗、自主探究用，實驗時切不可眉毛胡子一把抓，東一榔頭、西一棒槌，要定點打樁、樁樁有力；評價延伸優化實驗時，除了及時鼓勵、激發學生興趣，增強學習成就感，提高探究能力之外，還需根據不同層次學生的實際情況進行設計等。

事實上，優化了的演示實驗，更加由淺入深，懸念重生，使學生們“帶著興趣、帶著懸念、帶著思考、帶著強烈的求知欲”去學習。在學生們參與互動的課堂中，學生將成為真正的主體，使“苦學”、“難學”、“要我學”過渡到了“樂學”、“易學”、“我要學”，從而達到實驗因延伸而優化、課堂因創新而精彩的目的。