試論初中科學學生實驗教學的優化

周方媛

摘 要：實驗是科學的靈魂，為全面實施素質教育，實驗教學改革是一個重要切入點。教師要努力在演示實驗、實驗設計、實驗操作、實驗遷移中取得優化，充分挖掘學生的潛能，提升實驗效果，培養學生能力。

關鍵詞：演示實驗；實驗設計；實驗效果；創新；遷移

初中科學新課程是以觀察、實驗為基礎的一門學科，科學規律的發現和科學理論的建立都必須以嚴格的科學實驗為基礎，并受到實驗的檢驗。“實驗是科學的靈魂”，為全面實施素質教育，實驗教學改革是一個重要切入點。在科學教學中，我們應重視實驗教學，優化實驗教學，在實驗教學中充分挖掘學生的潛能，提升實驗效果，培養學生能力。

一、改進演示實驗，培養變通意識

我們要抓住教育的每一個契機，激發學生的變通意識。在初中科學教材中，有些演示實驗在實際教學中受諸多因素的影響很難操作成功，如果我們能創造性地進行實驗改進，不僅能大大增強實驗的可操作性，還能培養學生的變通意識。例如，傳統的馬德堡半球演示實驗，要用抽氣機或抽氣筒將馬德堡半球中的空氣抽去，而實驗室的抽氣機往往十分笨重，抽氣筒的活塞又很容易損壞，令教師頭疼。因此，我在馬德堡半球實驗的演示過程中做了一些改進：實驗時先打開馬德堡半球的閥門，點燃脫脂棉花放入半球，然后緩緩合上半球，過十秒左右關閉閥門。接著讓學生展開討論：將點燃的脫脂棉花放入馬德堡半球，球內會發生什么變化？通過討論，學生就會領悟到，要減小球內的氣壓，原來可以不用抽氣機。在演示實驗教學中，當遇到難以操作的實驗時，如果教師經常能滲透實驗改進的思想，在學生心中自然而然就會形成一種變通意識，完成一個實驗或做一件事，要盡量選擇合適的方案或方法，這種無形的意識將會影響學生今后的學習和生活。

二、深化實驗探究，培養創新能力

21世紀是以知識創新和應用為主要特征的時代，科學技術迅猛發展，創新精神與實踐能力成為影響整個民族素質的基本因素。而培養學生的創新精神和實踐能力，也是新課程科學實驗教學改革的主旋律。

1.開展探索實驗，激發創新欲望

“科學事物，必須不斷探索，認真實驗。”探索性實驗是指在未知結果的情境下，在教師引導和配合下，學生圍繞某個問題通過實驗設計、實驗操作、分析綜合、得出結論并對結果進行交流的一種實驗形式。探索實驗以學生獲取知識和技能、發展科學探究能力、培養情感體驗為教學目標，它不僅關注“正確的實驗結果”，更重要的是使學生經歷獲得實驗結果的探究過程中，并在該過程中享受創新的樂趣。如在探索多種物質的導電性時，我讓學生以四人為一個小組，通過自主探索，根據物質是否導電，把桌上的銅片、鋁片、塑料直尺、玻璃棒、鉛筆芯、硬幣、粉筆等材料分成兩類，比一比哪個小組最先完成。整個探索過程師生共同積極參與，教師的主導作用與學生的主體地位得到了充分體現。在寬松、和諧的課堂氛圍中，學生思維的火花得以碰撞和交流，學生的創新欲望也得到了激發。

陶行知先生說過：“手和腦在一塊兒干，是創造教育的開始。”由此可見，探索性實驗的作用不容忽視。在初中科學教材中，有很多探索性實驗，教師要引起重視，也可變教材中的驗證性實驗為探索性實驗，為激發學生的創新欲望提供機會。

2.設計開放實驗，激發創新思維

科學實驗的設計過程是一個探索、創造的過程。通過實驗設計，特別是圍繞一個命題展開的開放性實驗設計，更加容易培養學生的創新思維和創新能力。例如，要求學生設計用不同方法鑒別某一黑色粉末是氧化銅還是炭粉。通過自主設計、討論分析，學生會設計出以下多種方案：將黑色粉末與稀硫酸混合，黑色粉末能溶解并生成藍色溶液就是氧化銅，黑色粉末不溶解就是炭粉；灼燒黑色粉末，能燃燒的就是炭粉，不能燃燒的就是氧化銅粉末；將黑色粉末裝入試管，通入氫氣并加熱，黑色粉末變成紅色則是氧化銅，黑色粉末沒變化就是炭粉。學生通過不同設計方案的比較選擇，提高了分析解決問題的能力，增強了學生思維的發散性、靈活性和創造性。

3.放手學生實驗，培養創新能力

教師出于安全、規范、教學效率等方面的考慮，“學生實驗”一般是根據實驗活動冊設計好的方案，由教師提供實驗必需品，讓學生規規矩矩動手操作和填寫實驗報告單。這樣的學生實驗，既不利于學生的自主發展，也不利于學生創新能力和創造能力的培養。為此，我認為在進行某一學生實驗之前，除了按活動冊準備好必需的藥品和儀器，還可以給學生準備一些額外的藥品和儀器。這些添加的藥品和儀器要與本實驗有關，學生在做完本實驗后，可結合自己的能力和需要對其進行挑選和組合，再做其他相關聯的實驗。如學生實驗“氧氣的制取”，活動冊利用的是加熱法制取氧氣，因而實驗前給學生準備了必需的藥品和儀器：氯酸鉀、高錳酸鉀、酒精燈、試管、導管等。但是，為利于學生實驗的開放，學生思維的創新，還可給學生添加不用加熱法制氧氣的藥品和儀器，如過氧化氫溶液、分液漏斗、燒瓶、二氧化錳等。實驗時，學生做完了加熱法制氧氣，可再用過氧化氫分解法制氧氣。這種開放式的學生實驗，既滿足了課堂教學的一般要求，又兼顧了學生的差異性，同時也激發了多數學生的創新和創造能力。

三、重視實驗遷移，提升教學效果

科學教材中很多從實驗中歸納出來的概念、原理、規律都比較抽象枯燥，對學生而言較難理解。但是，如果我們能教育學生把書本所學知識用于解決實際問題，讓實驗回歸到現實生活，將會起到更好的教學效果。

1.開展課外實驗，提高科學學習興趣

“興趣是最好的老師。”課外實驗起到了聯系書本知識和日常生活實際的作用，它能改變學生對一些自然現象的錯誤認識，增強學生與科學的親和力，進而激發學生的學習興趣。例如，夏天吹電風扇感到涼快，很多學生認為是電風扇吹出的風使環境溫度降低讓我們涼快。為了糾正學生的這一認識，教師可引導學生利用溫度計（2支）、酒精、扇子、棉花、皮筋等做課外對比實驗。通過這一實驗，學生將改變以往的錯誤認識，明白電風扇吹出的風加快了人身上汗液的蒸發，因為蒸發要吸熱才使我們感到涼快。科學知識源于生活，服務于生活。課外實驗讓學生體會到科學學習的內容與日常生活有著千絲萬縷的聯系，可以解決學生生活和學習中一些認知上的困惑，增強學生學習的積極性和主動性。

2.擴展書本實驗，提高知識應用能力

為了提高學生的實驗操作能力和創新思維能力，僅滿足于做好書本實驗是不夠的，還必須充分挖掘教材中實驗的潛在因素。教學中發現，很多學生在做完某個實驗后“意猶未盡”，想搞點新的“名堂”，但受教學計劃和時間的限制，難以增做實驗，使學生失去再實踐、再認識和再發展的機會。為此，可以試行課外“主題擴展實驗”。具體做法是：某一實驗做完后，圍繞該實驗主題，結合書本知識、聯系生活實際進行一些可行性擴展實驗。例如：“氫氧化鈣”是農村家庭常用的物質，在學完“氫氧化鈣”能和某些鹽（如碳酸鈉）起反應的知識后，可結合本地實際情況，讓果農購買氫氧化鈣和硫酸銅，和學生一起配制波爾多液，并將其噴灑在本地盛產的楊梅樹上，能有效地防治病蟲害。這種課外“主題擴展實驗”教學，可以加深學生對書本知識的理解和提高靈活應用科學知識的能力。

總之，科學實驗是培養學生變通意識、探究能力、科學態度、創新能力和創造品質的重要過程。作為科學教師，必須重視實驗教學的各個環節，盡可能創造條件優化實驗教學，讓學生在實驗中自主探索、學習、創新和創造。

參考文獻：

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[2]肖常磊，錢楊義.中學化學實驗教學論[M].北京：化學工業出版社，2008-01.

編輯 孫玲娟