基于能力培養的實驗生活化改進策略研究

龔亮

摘 要：從開展實驗生活化改進的必要性、開展實驗生活化改進的舉措、開展實驗生活化改進的收獲三方面研究實驗生活化改進策略，以此激發學生的學習興趣和提升課堂教學效率，促進學生科學素養的養成。

關鍵詞：科學實驗；科學素養；生活化；能力培養；提高

中圖分類號：G421；G633.98 文獻標志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）09-0031-02

科學實驗能讓學生在獲得生動的感性認識的基礎上，更好地理解和掌握科學概念和規律，從而培養學生的觀察能力、邏輯思維能力及綜合分析能力。教師要充分發揮學生的主觀能動性，教會學生利用日常的生活用品，進行直觀的科學實驗。為此，教師要從初中科學課堂教學的實際出發，進行探討和實踐科學實驗生活化改進，以此激發學生的學習興趣和提升課堂教學效率，促進學生科學素養的養成。

一、開展實驗生活化改進的必要性

科學實驗具有形象真實、生動有趣的特點，能為學生在形成科學概念、得出科學規律前營造出活生生的科學情境，使學生感受倍深。心理學研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高出好幾倍。那么，現在的學生對科學實驗又是怎么認識的呢？（1）學生是否喜歡科學實驗：A.喜歡63.4%，B.較喜歡13.0%，C.一般14.6%，D.不喜歡9.1%。數據顯示：76.4%的學生喜歡科學實驗。青少年學生情感豐富，好動好玩好想，實驗的魔力深深地吸引著他們，從而激發了他們的探究心理，滿足了他們的精神需要。學生通過親身體驗，能揭示客觀事物的現象和本質。所以，積極開展科學實驗有其必要性，也符合學生的心理發展特點。（2）學生是否在課外做過科學實驗：A.經常3.3%，B.偶爾12.2%，C.從不84.5%。調查表明：超過半數學生雖然對科學實驗的積極性較高，但也有近九成的學生從不進行科學實驗，而且年級越高，不做的比例也越高。（3）在課外開展科學實驗遇到的困難：A.缺乏器材89.4%，B.缺乏時間36.6%，C.缺乏興趣

17.0%，D.父母反對9.8%，E.缺乏指導53.7%。可以看出：學生不能完成課外實驗的原因有許多，主要是“父母反對、缺乏器材、缺乏時間”等，最主要是缺乏器材，尤其是是對實驗替代品的指導不到位，學生不能自主尋找代用品及教師的指導尚有待跟進等原因。因此，要讓學生的家庭實驗真正開展起來，首先要解決的是認識問題、支持問題和其他的一些現實問題。

二、開展實驗生活化改進的舉措

（1）引入生活應用，創設實驗情境。科學源于生活。從科學在實際生活中的應用來切入創設實驗教學情境，既可以讓學生體會到學習科學的重要性，又有助于學生利用所學的科學知識解釋實際生活中的問題。如在展開“阿基米德原理實驗”之前，首先應用史料引入實驗情境，介紹“曹沖稱象”這一有趣的史實，并根據“曹沖稱象”揭示船的吃水深度→排水量→船與石頭的重量關系之間的特定聯系，從而為阿基米德原理實驗的展開奠定了情境基礎，同時也使學生建立起等量替換的思維方法。再如，在展開“馬德堡半球實驗”之前，教師可先用生活吸盤對壓后讓學生來試著拉開，請學生思考是什么力量讓大家很難拉開呢？教師還可通過圖片介紹發生在1654年德國馬德堡市驗證大氣壓存在的驚人實驗，再呈現“馬德堡半球”，這樣在學生的視覺中不再是一個冷冰冰的球形鐵制品，而是一個富有傳奇色彩的、生動活潑的歷史見證物。然后，教師讓生活中的場景重現，就能引起學生的共鳴和認同。

（2）改用生活器材，直觀實驗現象。新課程“科學”教科書給人以耳目一新的感覺，大多數實驗可操作性強、現象明顯，但也有不少實驗，看似非常簡單，做起來卻經常遭遇挫折。也有一些實驗確實因為成本過高，不宜開展學生自主實驗，因而學生難以獲得科學、生動的感性認識。對于這些實驗，需要我們開展生活化改進，以提高實驗效果。如九年級（上）教材3.5中“做功改變物體的內能” 實驗中，打氣打到一定程度后，塞子突然向上跳起會分散學生的注意力，實驗不可控又不安全。同時，白霧出現時間短也不明顯，主要實驗現象不明顯，不易觀察。這時，教師可改用夏天學生喝完的礦泉水瓶來完成這個實驗。首先在瓶內留有少許酒精，蓋緊蓋子，從中間部分擰轉直至擰不動，然后通過快速擰松和再擰緊的操作來完成實驗。實驗方便安全，學生可以在家中完成，能培養學生對科學的興趣，提升科學素養。八年級（下）教材3.1中“鋁箔的燃燒”學生實驗中，實驗室鋁箔厚，長時間存放易緩慢氧化。實驗過程中裁剪不方便，引燃困難，實驗成功率低，教師和學生對這個實驗都沒有把握。目前，市場上用來烘焙的“錫紙”隨處可見，“錫紙”實際上是鋁箔，教師可讓學生用手撕一小塊“錫紙”卷成卷，在一端插入一根火柴，點燃火柴燃至快要熄滅時伸入盛有氧氣的集氣瓶中，可見鋁箔在氧氣中劇烈燃燒，發出耀眼的白光，反應后生成白色固體。這樣，實驗成功率十分高，而且實驗效果明顯。這個實驗改進在市創新實驗比賽中獲了獎。不僅如此，“錫紙”還可以來完成跟酸或堿的反應。如將“錫紙”剪成約2×2cm的方塊，團成綠豆粒大小的小球置于試管中，加入鹽酸或氫氧化鈉即可制取氫氣，效果十分理想。鈉跟水的反應中，可用“錫紙”將鈉塊包好，用大頭針扎幾個小孔后置于水中，用排水法收集氫氣。“錫紙”的市場價格十分便宜，既可以節省開支，又可以培養學生勤儉節約的品質，尤其適合課外實驗中使用，真可謂一紙多用。

（3）巧用生活用品，設計課外實驗。課外實驗顧名思義是在課堂之外進行的，其實驗方案設計、實驗器材使用、實驗現象觀察和實驗結果分析、整理等環節均由學生獨立完成，實驗過程中遇到的各種問題也需要學生獨立解決。所以，與課堂實驗相比，增加了學生的觀察、分析和動手操作機會，能激發學生在學習活動中的主動性，更有利于培養學生的實驗操作能力。教師可布置一些學生利用生活用品的實驗作業。如制作一個量筒，主要有兩種制作方法：一是把普通尺子貼在杯子壁上，簡單地用記號筆每隔1厘米畫線；二是在量筒（家庭中往往有量取液體藥品體積的量具）中倒滿10毫升的水，再倒入杯子，畫線，此線為10毫升刻度線。這樣再反復9次，則繪制出100毫升的“量筒”。顯然第一種方法是不科學的，說明制作者對量筒的刻度原理甚至是體積的概念是不理解的。這樣的活動一方面可以檢驗學生對測量儀器原理的理解，另一方面可以培養學生的動手能力，提高學習的積極性。這種小制作，還可以用于如彈簧秤、潛望鏡、潛水艇模型等。課外實驗的開展，關鍵是如何將生活用品變為實驗儀器。因此，教師在實驗教學中將課堂實驗用品進行生活化改進變得尤為重要。教師要引導學生尋找實驗代用品，鼓勵學生分類收集各種生活用品。如物理器材：鏡子、蠟燭等；化學器材：錫紙、鐵釘、鉛筆芯、白醋等；生物器材：各種水果、淀粉等。要求每個學生積極參與，集思廣益，整理課外實驗用品和替代品的對應清單，以便在以后的家庭實驗中使用。

三、開展實驗生活化改進的收獲

科學實驗的魅力不僅體現在提高學生的認識水平、培養實驗技能上，更凸現在增添學生的學習興趣上。如在學習大氣壓強的存在時，除教材中的兩個演示實驗，還可增添一個實驗：在一只空玻璃杯中點燃一根蠟燭頭，杯口蓋上一張潮濕的吸水紙，兩只玻璃杯緊緊合在一起，拿起上面的一只，下面的一只也跟著起來。利用生活化的實驗儀器，直觀、生動，學生倍感新奇，大大激發了他們的實驗興趣。科學實驗的生活化改進，將課堂延伸到課外，促進了學校與家庭的聯系，也得到了家長的認可和支持。在開展課外實驗過程中，教師在實驗的各個環節與學生進行了密切的互動，通過教師的指導，學生對老師更加信賴了。因此，開展實驗生活化改進，不失為初中科學課堂教學改革中一種有效的嘗試。

四、結束語

綜上所述，生活化的科學實驗，不僅能讓學生在獲得生動的感性認識的基礎上，更好地理解和掌握科學概念和規律，同時還培養了學生的觀察能力、邏輯思維能力及綜合分析能力，提高了學生實驗能力。開展生活化的實驗改進，能有效地讓學生的智力向更高級的階段發展，讓他們在快樂體驗中提高科學素養。

參考文獻：

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