陳紅輝
摘 要:毋庸置疑,實驗教學在科學課堂教學中至關重要,有效利用實驗能創建高效課堂。從創設精彩導入、提高科學素質、培養綜合能力、突破教學難點四個方面,闡述了實驗教學在創建高效課堂中的應用。
關鍵詞:求知欲;實驗教學;綜合能力
科學是一門以實驗為基礎的科學。科學實驗是科學教學的重要內容、重要方法及重要手段。它是任何其他教學內容、教學方法及教學手段都無法代替的。利用好實驗能使教師的“教”和學生的“學”都鮮活起來,使課堂教學高效而精彩,相反,課堂會低效而無彩。筆者有幸觀摩了某市的課堂教學比賽,多位教師執教了浙教版科學八年級上冊第4章第1節的“電荷和電流”。教師在課堂教學中充分發揮了實驗的功效,使實驗教學成為科學課堂中的美麗樂章。
一、趣化實驗,創設精彩導入
“興趣是最好的老師?!焙玫拈_始是成功了一半。教師可利用科學實驗真實、生動、直觀的特點,善于通過趣味性或設疑性實驗在課堂伊始創設良好的情境,讓學生先“驚”后“疑”,充分調動學生的好奇心和求知欲,從而激發學生的學習興趣,使課堂教學的有效性得到有效提升。
1.巧妙設計實驗,激發學生的求知欲
教師可以設計趣味化的實驗,刺激學生的感官,使學生從課的開始就進入積極的學習狀態。如課堂導入時,可設計“參與式電震實驗”:用橡膠棒與毛皮摩擦,引電至自制的萊頓瓶,多名學生手牽手并連接萊頓瓶兩極,學生觸電后驚呼。此實驗帶有一定的驚險性,使學生在驚訝之余,又心生疑惑,成功地吸引了學生的聽課注意力,并激起學生濃厚的學習興趣,為后續的教學營造了良好的課堂氛圍。
2.變化實驗方式,調動學生的積極性
長期以來,更多的老師喜歡自己來演示實驗,實驗方式的單一性使學生產生了視覺疲勞,使課堂教學乏味、低效。教師可以變化實驗方式,把更多的教師演示實驗設計成師生合作或生生合作的實驗。如本節課導入時,一位教師安排了學生分組活動“玩魔力氣球”,學生分別用摩擦的氣球去吸引紙屑、同學的短發、水流以及易拉罐等。在完成實驗后,引導學生思考:摩擦后的氣球有什么共同點,從而引出摩擦起電的特點。根據初中生好動的心理特征,創造機會讓學生更多地參與課堂實驗,這種做法能極大地調動學生的積極性,為新課的教授做好準備。
二、謀劃實驗,提高科學素質
教師作為科學探究活動中的“促進者、組織者、指導者”,可以精心策劃實驗,引導學生進行科學探究,在探究中提升學生的科學素質。下面,筆者以“探究電荷間的相互作用規律”這一教學環節為例來說明。
1.創設實驗情境,激發學生的探究精神
探究的興趣是自主探究學習的關鍵所在,教師可以學生感興趣的實驗來創設情境。在“探究電荷間的相互作用規律”環節教學中,先設計學生分組活動:用手捋塑料絲帶。在實驗和觀察的基礎上,追問:為什么每根塑料絲會往外飄呢?引導學生進行猜想,同時也激發了學生進一步設計實驗來探究的精神。
2.精心設計問題,引導學生去科學探究
合作探究實驗能培養學生合作、交流等良好的科學素養,是凸顯學生主體的一種很好方式。而這需要有一定的問題以及方案引領,方能使課堂教學高效。為了引導學生設計實驗去探究電荷間的相互作用規律,教師可設計以下幾個問題:(1)你認為有幾種電荷?(2)電荷間的相互作用會有幾種組合?(3)實際中的正、負電荷如何獲得呢?(4)具體到提供的實驗器材,該如何設計實驗?學生自然地進入思考、討論和交流中。在教師的指導下,師生一起去構建合理的實驗探究方案,在師生互評和生生互評中,學生的能力得到提升。
3.改進設計實驗,啟迪學生的創造性思維
在上述教學第4問的基礎上再加一問:怎樣把實驗現象變得更明顯呢?學生可能會想到用支架支撐或者用細線懸掛等方式來使橡膠棒和玻璃棒保持水平位置。這樣大大激發了學生的學習動力,也啟迪了學生發明創造的思維。另外,有老師在教材的基礎上,對實驗進行了創新設計,使實驗的成功率更高。
4.注重聯系實際,鼓勵學生向課外延伸
教學應走進生活,關注學生的生活經驗,拉近教學與生活之間的距離,這是當今世界理科教育改革的趨勢,也是我國新課程的目標之一??茖W教學中的許多實驗都可以與學生的生活相聯系。如在課的最后,精心設計演示實驗——靜電除塵。學生在驚嘆中,認識到了靜電在我們生活中的應用,體會到了科學知識的魅力。而這些也促使學生更多地去關注生活中的科學,不斷激勵學生向課外延伸。
三、細化實驗,培養綜合能力
1.關注實驗過程,培養學生的觀察能力
觀察是認識的窗口、是思維的前提。教師要教給學生觀察的方法,引導學生充分關注實驗過程,特別是實驗的現象,要讓學生做全面觀察,及時糾正學生的片面性,從實驗現象中實事求是分析實驗結果,從而全面理解物理知識的本質。如演示摩擦起電后,我們經常會用摩擦過的玻璃棒或者橡膠棒去吸引小紙屑,有些學生會觀察到大部分紙屑被吸引,而小部分紙屑被排斥。利用好小部分紙屑被排斥這一細微現象,可引發學生的認知沖突,更好地為教學服務。另外,在“電荷的相互作用規律”的探究實驗中,摩擦過的玻璃棒或橡膠棒靠近的時候,現象不一定會明顯,所以要求學生進行認真細致的觀察。其實,引導學生認真仔細觀察實驗,能充分調動個體感官的積極性,對于培養學生的觀察能力是大有裨益的。
2.注重實驗操作,培養學生的動手能力
實驗是一個手腦并用的過程。在分組實驗過程中,教師應指導學生,培養學生科學的實驗習慣以及良好的操作技能。例如在“探究電荷間的相互作用規律”時,學生利用教師提供的實驗器材進行分組實驗。在本實驗中,學生可能會沒有用毛皮或絲綢分別對玻璃棒和橡膠棒進行充分摩擦,或者用手接觸了摩擦過的玻璃棒或橡膠棒一端,這些都會造成實驗的失敗或實驗現象不明顯。這就需要學生操作規范,并進行良好的合作,這個過程能有效地鍛煉學生的實驗操作能力和合作交流能力。
3.善于實驗總結,培養學生的概括能力
完成實驗以后,讓學生談自己的感悟與收獲,對實驗進行總結和反思,這對學生概括能力的培養是很好的途徑。教學“電荷間的相互作用規律”,在教師的引導下,學生合作設計完成實驗,然后再交流、概括出實驗的步驟及注意事項,這有利于培養學生的概括能力。當然,概括能力的培養內容是全面的,教師要在總結中善于提煉。在摩擦起電現象的實驗中,師生的合作實驗結束后,在分析總結中提煉出了科學的探究方法——“轉換法”。在反思和總結中,讓學生對實驗設計、實驗方法、實驗操作過程和實驗結果有更進一步的認識。
四、活化實驗,突破教學難點
1.利用實驗的模擬性,深刻理解原理
在教學中,學生碰到一些科學現象,教師常常用語言來講解,但是學生聽后卻仍然不得其解。這些疑難問題就成了學生學習的“絆腳石”,影響了學生學習的積極性。如果教師能設計實驗,讓學生能有生動感性地認識,在觀察分析現象的基礎上進行推斷,問題就會變得簡單明了。比如教學本節課的難點內容“雷電的產生原理”時,教師先進行模擬實驗:利用感應起電機演示“人造閃電”,學生在觀察、描述起電機放電現象的基礎上,嘗試闡述雷電產生的原理,這比教師單純地講授要好得多。
另外,對于油罐車鐵鏈的作用,可借助模擬實驗:教師先搖動起電機,使其放電,然后拿一根導線靠近其中一端放電球,發現放電現象減弱或消失,從而順利得出:導線把電導到地下去了,也明確了油罐車鐵鏈的作用。通過實驗,把抽象的內容形象化,使艱澀難懂的理論知識變得直觀、生動、易于理解,從而消除了學生學習過程中的消極和倦怠感,增強了教學效果。
2.利用實驗的直觀性,感受抽象事物
教師常用實驗展示科學現象和變化過程,尤其是一些難以見到或是與學生的經驗相抵觸的現象和過程。比如電荷的產生、轉移及相互作用看不見、摸不著,講解這部分知識時學生難以想象理解。所以,教師可以通過一些物體被摩擦后吸引輕小物體這一現象來說明物體帶電。另外,一教師還設計了學生分組活動:用氖管去接觸毛皮摩擦過的橡膠棒。學生觀察氖管發光,此實驗讓學生直觀感受到摩擦后的橡膠棒帶電這一客觀事實,從而讓學生認識到電荷不再是一種抽象的事物,而是可以具體體現的。實驗可以使學生獲得豐富的感性知識,形成鮮明的表象,這對認識抽象事物、建立正確的概念以及認識規律非常有效。
總之,教師應該奏響實驗這一美麗樂章,讓我們的課堂教學因為有了實驗的回歸而生機勃發,因為有了實驗的參與而魅力
無窮。
參考文獻:
陳超.利用實驗教學打造物理高效課堂[J].數理化學習,2012.
編輯 段麗君