巧做科學實驗提升學習能力之我見

王青

摘要：在開展促進"有效學習"的課堂教學變革實驗中，提升學習能力是學生有效學習的關鍵所在。本文通過巧做科學實驗，對學生觀察能力、合作能力、遷移思維能力的養成進行了簡單闡述。

關鍵詞：巧做；實驗；有效；學習能力

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：B 文章編號：1672-1578（2016）06-0285-02

新教改理念提出"學為中心，以學定教，多學精教，教為學服務"，以學為中心強調的是學生學習為主，然而學生能夠有效學習的前提是必須具備一定的學習能力。因此，為了使教改實驗順利有效的進行，提升學生的學習能力便是關鍵。實驗是科學課堂教學活動中必不可缺的環節，因此用巧妙的實驗來提升學生的學習能力不失為一種有效的方法。下面僅以本人親身的教學經歷，以供同行商榷：

1.巧做觀察實驗，激發學生自覺養成觀察能力

觀察能力是基本的科學能力，也是有效學習的前提。在初一科學課堂學習上，我發現學生對實驗觀察得不夠認真，看過了就只知道大概的印象，其它的不透徹。如在初一科學觀察雞蛋沉浮演示實驗中，實驗前我也曾提醒學生進行預習，認真觀察實驗冊實驗記錄事項。結果許多學生只觀察到雞蛋浮起來了。雞蛋開始是直立的還是橫臥的？慢慢的雞蛋發生怎樣的變化？剛開始浮起來時，雞蛋又是直立的還是橫臥的等等，這些現象學生基本上都沒有觀察到，也不知道從哪個方面入手，要觀察哪些方面。通過巧做下面的科學實驗，來激發學生在自學時養成細心的觀察品質和觀察能力。

例一：手指轉換觀察實驗

實驗原理：通過右手上的五個手指、三杯液體來設置干擾點，用哪個手指伸進哪杯液體的，又是用哪個手指伸進嘴里的，用右手的其他手指和先后兩次使用不同手指作為干擾因素，來干擾學生的視線。導致實驗中嘗了辣油的同學，感到整個喉嚨和嘴麻麻地、辣辣地、癢癢地，非常地痛苦難受，進行痛苦地情緒體驗；嘗到其他味道的同學一臉的詫異，引導他們進行觀察失敗的情緒體驗；手也不放進去，也不進行品嘗，不敢去做的同學，引導他們進行對自己沒信心的情緒體驗。通過學生為自己不細心的觀察忍受情緒刺激，進行情緒體驗，化情緒為力量，感悟到仔細觀察的重要性，使學生自覺提升自己的觀察能力和洞察周圍世界的能力。

實驗步驟：

（1）把班內學生按6個一組進行分組。

（2）為每一小組準備三個一次性杯。

（3）在三個一次性杯中，分別倒入紅糖水、辣油、和醋，且使三杯顏色相近。

（4）提醒同學們注意仔細觀察。

（5）教師伸開手指讓中指伸進辣油里，然后，讓食指伸進嘴里津津有味地品嘗。

（6）學生來重復步驟（5）實驗，寫出是什么味道，什么感覺？

（7）匯總味道、感覺，分析、評定學生行為，提高學生的觀察能力。

注意事項：

（1）事先強調學生把手清洗干凈，講究個人衛生，教育應以人為本。

（2）在實驗的三個觀察干擾點：①是用右手中的哪個手指伸進杯子液體中的？②在三個分別放了紅糖水、辣油、和醋的透明杯子中，是伸進哪杯液體的？③是哪個手指伸進嘴里的？操作中，不能進行語言提示，使學生產生更多的觀察錯誤。

（3）匯總味道、感覺，分析、評定學生行為是本實驗的關鍵，引導學生進行情緒體驗，使學生感悟到仔細觀察的重要性。

實驗分析：這個實驗取材非常方便，實驗觀察點多，發人深思，富有寓意。況且在實驗中真正做到把中指伸進辣油而把食指放進嘴里的學生，所任教的兩班中37人中只有4人做正確，34人中只有3人做正確；有1/3左右的學生是把中指伸進辣油里，品嘗的也是中指；有1/4左右的學生在仔細觀察的提示下，他們就手也不放進去，也不進行品嘗，不敢去做實驗；剩下的學生感覺是酸酸的醋的味道和甜甜的糖的味道，因此這個實驗很有現實意義。通過分析讓大家自覺養成觀察時要自始至終仔細觀察，積極排除各種外界干擾因素的觀察品質，不斷自覺積極地去提高自身觀察能力和洞察周圍世界的能力，才能更有效的學習。

2.巧做取球實驗，引導學生自覺養成合作能力

在初中科學新教材中的許多知識只有通過合作的方式才能完成學習任務，同時在"學為中心，以學定教，多學精教，教為學服務"教改理念的熏陶下，合作能力的培養顯得尤為重要。為了引導學生自覺養合作能力，在教學七年級第一章中科學實驗的方法時，利用現實生活的資源，巧變了下面的科學實驗。

例二：礦泉水瓶中拉出小球實驗

實驗原理：每組中的同學如果都想以自己最快地速度從礦泉水瓶拉出小球，由于礦泉水瓶口僅且只能通過一個小球，結果這組同學將會欲速則不達，小球無法很快從瓶中拉出來（如圖一）。如果同學們事先在某一位同學的指揮下，約定好一、二、三的順序，依次有序的拉小球，小球才能迅速地從礦泉水瓶中拉出來（如圖二），獲得勝利。即合作意識強的同學們，利用大家通力合作的方法，先舍棄一點個人的利益，不在小組內爭第一，寧愿最后，從而獲得小組的總體的最快速度，最終取得競爭的勝利。

實驗步驟：

（1）按班內的四個自然組分成四組。

（2）每一組推選三位同學來參加實驗。

（3）給每組提供一個帶大半瓶水和內裝三個帶繩不同顏色小球的礦泉水瓶。

（4）每組三位同學分別提與小球相連的繩子，作好準備。

（5）教師發出指令，學生迅速地從礦泉水瓶中拉小球，觀察現象。

（6）根據實驗信息，反思、分析、交流、評定學生行為，引導自覺培養學生的合作意識。

注意事項：

（1）礦泉水瓶要各帶大半瓶水來增加礦泉水瓶的穩定性，以免實驗中爭搶，礦泉水瓶摔倒。

（2）礦泉水瓶內的小球分三種顏色，便于認出球只能一個個地依次從瓶內拉出。

（3）反思、分析、交流、評定學生行為是本實驗的關鍵，達到引導自覺培養學生科學素養中合作能力的效果。

實驗分析：本實驗取材非常簡單，變廢為寶，重復利用生活資源，可操作性強，富有創新性，又發人深思。讓學生在具體的情境中進行體驗合作精神的重要性，發揮團隊精神，學生會深刻地感受到科學方法和合作能力的重要性，自然而然地發自內心的去養成良好科學素養，積極、主動養成自身的合作能力，為今后的有效學習奠定堅實的基礎。

3.巧做氫氣驗滿實驗，培養遷移思維能力

新教改強調學習方式的改變，以學為中心，但學習科學的最終目的是科學能力的培養，培養學生用科學的能力，把科學實驗從一處活用到另一科學實驗中，活用科學知識，創設自由放飛思維的環境，拓展學生的遷移思維能力，創造性地活用生活用品——肥皂泡，巧做氫氣驗滿實驗，培養學生的創新思維。

例三：制取氫氣巧驗滿實驗

驗滿裝置圖：

實驗原理：利用氫氣的密度小于空氣和制取氧氣時產生連續的氣泡入手，采用尖嘴導管蘸取肥皂液，觀察產生的氣泡是否飄起上升，來證明氫氣的密度小于空氣和集氣瓶內的氫氣已經集滿。

實驗步驟：

（1）按驗滿裝置圖所示安裝裝置。

（2）制取氫氣，將彈簧夾夾在玻璃管尾部。

（3）片刻后讓肥皂液不斷地被尖嘴導管蘸取，蘸取時，彈簧夾夾住橡膠管。

（4）先放松后松開夾子吹肥皂泡，觀察氣泡情況。

（5）氣泡迅速持續上升，迅速取下雙孔膠塞，將集氣瓶蓋上玻璃片，倒放在實驗臺上。

注意事項：

（1）導入氫氣的玻璃管應靠近集氣瓶底，而導出氫氣的玻璃管以剛出膠塞為宜。

（2）反應開始時，將彈簧夾夾在玻璃管尾部，利于產生的氫氣將集氣瓶內的空氣排出。

（3）尖嘴導管蘸取肥皂液后，適當的放松夾子，以控制氣流，待氣泡足夠大時，才松開夾子，輕輕擺動導管，如果氣泡能夠迅速地持續上升，即已經集滿。

實驗分析：此裝置制作簡單，操作方便，避免學生害怕驗滿過程，有創意地巧做科學實驗，創設積極自由思維的環境，培養學生對科學各種實驗的活學活用，加強了知識間遷移、普遍聯系和相互聯想。根據實際需要情況，利用氫氣的密度小于空氣可以吹肥皂泡知識，遷移應用于氫氣驗滿實驗中，拓展學生的遷移思維能力，培養學生創新思維。這里還可以用還有哪些方法來巧驗滿和怎樣改進更加方便實用，進行思維的激發，給學生學習的知識留有尾巴，引發學生進行積極主動地學習。

上文是我在教學中創新活用各種生活資源素材，把它滲透到科學實驗中，活化和巧做科學實驗，提供一個生動、有趣、輕松、活潑、愉快、自由放飛思維的、富有體驗氛圍的學習環境。這樣的學習環境不僅提升了學生的學習能力，還使得學生的學習具備趣味性和有效性！

參考文獻：

[1] 周忠平，制取氫氣巧驗滿，中學科學2007.（2）：21

[2] 賈建剛：《完善實驗過程培養學生良好科學素養》。

[3] 蔡林森：《教學革命——蔡林森與先學后教》。