低成本實(shí)驗(yàn)在初中科學(xué)教學(xué)中的應(yīng)用

摘 要：科學(xué)課標(biāo)強(qiáng)調(diào)“觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度，引起學(xué)習(xí)興趣，具有不可代替的重要作用”，因此大力加強(qiáng)演示和學(xué)生實(shí)驗(yàn)，學(xué)校和教師應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求安排足夠的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，倡導(dǎo)用日常器具做實(shí)驗(yàn)，圍繞初中科學(xué)低成本實(shí)驗(yàn)進(jìn)行研究，希望對(duì)教師的教學(xué)有所幫助。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué);實(shí)驗(yàn)效果;興趣引導(dǎo)

本文倡導(dǎo)利用日常器具做實(shí)驗(yàn)——實(shí)驗(yàn)室的課程資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實(shí)驗(yàn)室資源。利用日常器具做實(shí)驗(yàn)，不但具有簡(jiǎn)便、直觀等優(yōu)點(diǎn)，而且有利于學(xué)生動(dòng)手，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。因此，研究開發(fā)低成本實(shí)驗(yàn)，是基礎(chǔ)科學(xué)教育改革的一個(gè)重要方向。

一、變廢為寶，提升實(shí)驗(yàn)效果

低成本實(shí)驗(yàn)一方面通過利用生活中的廉價(jià)材料開展物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)以解決或緩解實(shí)驗(yàn)器材短缺問題，滿足經(jīng)濟(jì)落后國(guó)家或地區(qū)中學(xué)開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需要;另一方面通過利用生活材料、物品或器具做物理實(shí)驗(yàn)，以提高學(xué)生對(duì)科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。在設(shè)計(jì)低成本實(shí)驗(yàn)中要體現(xiàn)三條原則：（1）制作材料低成本;（2）制作過程低成本;（3）教學(xué)演示低成本。

如在七年級(jí)上第三章第一節(jié)“地球的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)”這一課的學(xué)習(xí)中，教師可以帶領(lǐng)學(xué)生變廢為寶，利用紙帶做成地球的形狀和鉛筆，大家一起來感受地球的形狀和兩極特點(diǎn)，給學(xué)生講解地球赤道稍微有些鼓，兩極略扁的形狀特點(diǎn)以及與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系等。如在七上第四章第一節(jié)“物質(zhì)的構(gòu)成”中給學(xué)生準(zhǔn)備針筒，用針筒抽取5毫升空氣，前端用手指頂住，使其密封。用另一只手慢慢推活塞，你能將空氣壓縮到幾毫升。步驟2：將5毫升的空氣改為5毫升水（將水倒入小燒杯便于抽取），步驟同上，你能將水壓縮到幾毫升。對(duì)比過后，讓學(xué)生親身感受到氣體的分子間空隙比固體和液體要大的特點(diǎn)。本實(shí)驗(yàn)既體現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)器材簡(jiǎn)單方便又能給學(xué)生留下對(duì)抽象的微觀世界不同狀態(tài)下分子間距離特點(diǎn)深刻的印象。

二、興趣引導(dǎo)，激發(fā)實(shí)驗(yàn)熱情

教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，要根據(jù)學(xué)生的思維特征，利用實(shí)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的探究欲望，提升他們的動(dòng)手實(shí)踐和積極思考的本領(lǐng)。如進(jìn)行探究壓力的作用效果影響因素教學(xué)的時(shí)候，教師可以利用學(xué)生的好奇心做個(gè)令學(xué)生感覺咋一驚的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備兩只高腳杯、一根粗細(xì)均勻的木板和一把鐵錘（見下圖）。首先讓學(xué)生預(yù)測(cè)鐵錘用一定力敲木板，實(shí)驗(yàn)可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。教師再通過實(shí)際演示操作后出現(xiàn)的現(xiàn)象，進(jìn)而結(jié)合學(xué)生分析后得出結(jié)論，解釋馬戲團(tuán)表演中的胸口碎大石原理。教學(xué)效果可想而知，通過教學(xué)使學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握上升到一定的理解水平，進(jìn)而推動(dòng)學(xué)生把所學(xué)的知識(shí)轉(zhuǎn)化為實(shí)際應(yīng)用能力，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。使得其以后可以更好地學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，同時(shí)也為學(xué)生樂于利用身邊的簡(jiǎn)單物品設(shè)計(jì)低成本實(shí)驗(yàn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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三、巧妙應(yīng)用生活常用物品進(jìn)行試驗(yàn)

低成本實(shí)驗(yàn)也是一個(gè)可以利用生活物品代替某種實(shí)驗(yàn)器材的實(shí)驗(yàn)形式，它能夠解決個(gè)別地區(qū)教學(xué)器材缺乏的困難，并能夠在一定程度上節(jié)約實(shí)驗(yàn)的時(shí)間，同時(shí)能讓更多學(xué)生感受動(dòng)手實(shí)驗(yàn)的樂趣。如在能量轉(zhuǎn)化專題內(nèi)容或內(nèi)燃機(jī)原理教學(xué)中，我們可以用一個(gè)常見食品外包裝盒、一枚小鐵釘和一個(gè)打火機(jī)的電子點(diǎn)火器，再往盒內(nèi)滴幾滴酒精蓋上盒蓋。然后用手充分摩擦外盒表面后，再按下電子點(diǎn)火器，就可制作出內(nèi)燃機(jī)工作轉(zhuǎn)化的實(shí)驗(yàn)效果，并且裝置可以重復(fù)使用。這個(gè)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)是器材很常見，在課堂上甚至每個(gè)同學(xué)都可以擁有一套這樣的器材，并同時(shí)進(jìn)行動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，而且實(shí)驗(yàn)成功率很高，實(shí)驗(yàn)效果明顯、印象深刻，實(shí)驗(yàn)原理又包括多個(gè)教學(xué)知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用，教學(xué)中起到一舉多得的作用。

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四、簡(jiǎn)單實(shí)驗(yàn)，探究自然現(xiàn)象

美麗的彩虹是大家在雨后常見的，但是很少有學(xué)生會(huì)了解彩虹的形成原理，于是在學(xué)習(xí)光的反射和折射時(shí)，教師可以讓學(xué)生自行準(zhǔn)備好塑料瓶和一張白紙，帶領(lǐng)學(xué)生將塑料瓶裝滿水，在陽(yáng)光照射下觀察白紙上呈現(xiàn)出的光帶。反復(fù)地把塑料瓶及白紙的位置進(jìn)行調(diào)整，一起探究分析形成彩虹的原因。這個(gè)實(shí)驗(yàn)所用的實(shí)驗(yàn)工具都是學(xué)生了解常用的物品，探究的也是常見的自然現(xiàn)象，通過這樣的實(shí)驗(yàn)，可以提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)感，縮短生活與科學(xué)實(shí)驗(yàn)之間的距離，使學(xué)生了解學(xué)習(xí)源于生活，生活應(yīng)用于學(xué)習(xí)的科學(xué)道理。

五、科學(xué)實(shí)驗(yàn)與生活息息相關(guān)

在實(shí)驗(yàn)中當(dāng)學(xué)生已經(jīng)明確了實(shí)驗(yàn)的方向，這個(gè)時(shí)候教師就應(yīng)該引導(dǎo)鼓勵(lì)學(xué)生設(shè)計(jì)低成本實(shí)驗(yàn)的情節(jié)和流程，為學(xué)生自行動(dòng)手做出一個(gè)完美的鋪墊。因此教師常可利用學(xué)生所學(xué)內(nèi)容，讓學(xué)生回到家中對(duì)一些較為常見的物品進(jìn)行利用、設(shè)計(jì)、發(fā)明等。這樣既可為學(xué)生在家中進(jìn)行低成本實(shí)驗(yàn)做出完美的鋪墊，又可利用這種動(dòng)態(tài)化的教學(xué)，為學(xué)生帶來視覺沖擊，使得學(xué)生更好地理解低成本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、應(yīng)用。

初中科學(xué)課程中的低成本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)作為一種方便快捷的實(shí)驗(yàn)方式，不受時(shí)間和地點(diǎn)及材料的影響，學(xué)生想做就可以做。科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以激發(fā)學(xué)生的好奇心理，推動(dòng)他們的學(xué)習(xí)熱情，這種實(shí)驗(yàn)方式只要教師運(yùn)用得當(dāng)，學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)就會(huì)得到長(zhǎng)足的進(jìn)步，對(duì)于他們以后的發(fā)展將產(chǎn)生積極的影響。

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編輯 李建軍