陳霄飛
摘 要:初中科學是一門以實驗為基礎的學科,實驗的作用在教學中展現得淋漓盡致。讓學生在“玩”實驗中學習科學知識,體會科學的真諦,是初中科學教學的重要手段。結合玩轉不同實驗的實例,從導課、突破難點、釋疑、培養科學素養等方面,展現實驗教學的不同功能。
關鍵詞:玩轉實驗;功能;激趣;突破
初中科學是一門以實驗為基礎的學科,實驗教學貫穿于初中科學教學的始終。實驗不僅是初中科學的靈魂,也是提高學生科學素養、培養學生創新能力的重要手段。在日常教學中,如果能巧妙地利用實驗,讓科學探究或難題在學生玩轉實驗中得到解決,必將大大激發學生的學習積極性,還能培養學生的思維科學能力、創新能力。本文探討如何在教學實踐中玩轉實驗,發揮實驗教學功能,培養學生的科學素養和創新能力。
一、玩轉思維碰撞或新穎的實驗,發揮實驗教學功能之激趣課堂
蘇霍姆林斯基說:“所有智力方面的工作都要依賴于興趣?!彼季S沖突的實驗和新穎的實驗不僅能夠激發學生學習的興趣,還有助于教師創造出生動活潑的教學情境,讓學生從驚奇和質疑中啟發思考,理解知識。
例如,對于“流速與壓強關系”一課,筆者是這樣設計的:
制造浪漫雪景。取白色泡沫掰成一粒粒的白色泡沫屑放在大燒杯中,將洗衣機上的排水軟管的一端開口插入大燒杯的泡沫中,另一端水管在空中以不同的速度甩動,隨著速度的加快,白色泡沫屑從甩動一端飛出,很像白雪紛飛。然后提出問題:“為什么洗衣機上的排水軟管能將泡沫屑噴出來?”通過新奇的實驗讓學生感受科學世界的神奇,調動學生的求知欲。
二、玩轉生活中易得明顯的實驗,發揮實驗教學功能之突破難點
“千言萬語說不清,一看實驗就分明。”最簡單的實驗,往往能反映出最基本、最本質、最驚人的規律,從而幫助學生建立清晰的思維體系。
例如,在學習影響液體壓強因素、液體壓強隨深度的增大而增大時,筆者將難點通過下面一個簡易實驗加以突破。
取只塑料袋,里面裝適量的水。將一根5 m左右的塑料軟管,一端插進塑料袋中的水里并把塑料袋口扎緊,另一端綁一個長繩(利用細線將軟管提起)。放平塑料軟管用針筒向里面灌滿水,然后到二樓用細長繩慢慢將塑料軟管的一頭提起,塑料袋逐漸鼓脹,最后破裂。
例如,在學習光是沿直線傳播的內容時,在一般情況下我們是很難看到光線的路徑,我們可以用裝花露水的噴霧瓶往空氣中噴水,然后再用光照射,就可以清晰地看到光線的路徑了。
三、玩轉創新實驗,發揮實驗教學功能之以生為本
新課程標準的基本理念之一是:“讓學生有更多的機會主動地體驗科學探究的過程,在知識的形成、相互聯系和應用過程中養成科學的態度,學習科學方法,在‘做科學的探究實踐中培養學生的創新精神和實踐能力。”但是我們的教科書上有些實驗裝置看著很精密或操作要求比較高,有些實驗滲透的科學探究思想比較少,一下子就拉開了實驗與學生的距離,因此為了培養創新人才,有必要“以生為本”進行初中科學實驗改進與創新。
例如,在“氧化和燃燒”中,教材上的實驗對于可燃物燃燒條件的得出顯得粗略和無力,并且在這個實驗中科學探究方法的滲透也比較少。改進后通過將少量白磷和紅磷分別裝在試管中,將試管置于熱水中,觀察到在熱水中白磷燃燒,紅磷不燃燒。接著將裝有紅磷的試管直接在酒精燈上加熱,紅磷也燃燒了,通過對比實驗得出可燃物燃燒溫度要達到著火點。通過分析白磷紅磷燃燒時試管中有空氣,那么是氮氣、氧氣,還是二氧化碳在起作用呢?先在裝有氮氣和二氧化碳的兩支試管中加入白磷放入熱水中,發現不燃燒,說明燃燒與氮氣、二氧化碳無關;再往兩支試管中鼓入空氣,發現白磷燃燒了,得出可燃物燃燒的第二個條件需要助燃劑氧氣。本實驗裝置簡單、可操作性強、實驗現象明顯,同時對于白磷的燃燒劇烈程度可以進行控制,增強了實驗的趣味性,學生在玩轉實驗中突破了難點。
四、玩轉課外實驗,發揮實驗教學功能之培養科學素養
生活是最好的老師,生活也應該成為科學實驗的重要舞臺和切入點。應用學生身邊的一些用品進行實驗,使其更貼近學生的生活實際,會比“正規實驗”更有親切感、新奇感和熟知感,同時也能培養學生終身學習的科學素養。
例如,在學習大氣壓時,學生對于用管子喝飲料時,飲料是由大氣壓壓到嘴巴而不是被嘴巴吸起的現象存在疑惑。筆者和學生利用橡膠管將11根1米長的玻璃導管連接,豎著放置,一端浸在紅墨水中,另一端固定在五樓上與抽氣機相連抽氣,剛開始液柱迅速上升,到達9米多高之后不管怎么抽氣,高度始終保持不變,學生瞬間消除了疑惑。
“我聽了往往會忘記,我看了才可能領會,我做過了才會理解?!薄绹A盛頓大學的一條橫幅上這樣寫道。它深刻地說明實驗的重要性。初中科學教學是以觀察和實驗為基礎的一門學科,所以更要重視實驗。而讓學生在玩中學科學便是“做”的最好載體,它不僅是初中科學教學的重要手段,同時也是培養學生創新能力的重要途徑。通過玩轉實驗,讓學生體會到科學源于生活,又服務于生活,科學知識就在我們身邊。
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