改進開發自制補救

孫秋霞

摘 要：實驗是現代教學中不可缺少的一部分，隨著新課程改革的實施和現代教學觀念的改變，實驗已經越來越為人們所重視。針對實驗教學中預習效果差、教學時間不足、動手機會少、實驗操作性難、生活體驗實驗缺少等問題引發思考，通過“改進”“開發”“自制”和“補救”科學教學中的幾個實驗策略，讓實驗更具操作性，使實驗過程簡單省時，提升課堂效率，突破教學重難點。

關鍵詞：新課程；實驗策略；實驗操作；教學效果

一、問題的提出

新課程課堂教學要真正體現以學生為主體，以學生發展為本。實驗教學是實施素質教育和新課程改革、提高學生創新精神和實踐能力的重要途徑。但是在實際教學中，由于課堂時間有限，實驗室教學器材不齊，對新課程實驗內容的不適應，實驗教學在課堂中有所弱化，主要反映為以下幾個方面：

1.實驗手段單一：教師演示，學生觀察

2.實驗過程機械：教師實驗，學生接受

3.實驗設計泛化：注重結果，忽視過程

二、提升實驗教學效果的策略

隨著新課程改革的實施和現代教學觀念的改變，實驗已經越來越為人們所重視。教學學者們對實驗各個方面都有所研究。同時，在對學生創新能力、學習興趣、分析能力等方面的研究中對實驗也有所提及，這樣更加突出了實驗的重要性。通?？刹扇∫韵虏呗?，具體闡述如下。

1.“改進”實驗方案，突出實驗效果

在浙教版七年級下冊第三章第6節《摩擦力》一節中，探究摩擦力的大小跟哪些因素有關的實驗中，操作上存在一些難點。為使木塊受力平衡，從而彈簧秤示數等于摩擦力大小，在拉動木塊時有要求：勻速、直線、水平。實際操作中要做到以上要求存在較大的困難性，因此，在實際教學過程中該實驗往往由教師來演示，或者通過多媒體的方式演示。如果能讓木塊在受到滑動摩擦力和另外一個力時保持靜止，那拉動木塊時的難題就能得到有效解決，因此，可以換一種思維：木塊靜止，拉動木塊下面的平板。

【改進方案】探究“滑動摩擦力的大小與哪些因素有關”的活動中，如圖1，所示：

（1）在水平桌面上，用彈簧測力計水平向左拉動木塊，使其做勻速直線運動，彈簧測力計示數如圖2甲所示。根據知識可知，木塊所受的滑動摩擦力為N。

（2）小芳所在的小組將實驗方案改為：將木板放在水平實驗桌面，用線通過彈簧測力水平地拉住木塊，沿木板方向水平拉木板，使木板在木塊下面滑動。如圖2乙所示，從實驗誤差方面考慮，簡述這樣改的好處：（說出一點即可）。

【優點】該習題中提出對實驗方案的改動好處在于：木板的拉動不需要勻速，易操作；彈簧示數穩定，便于觀察，利于獲取實驗數據。

【效果】對于初一的學生，實驗操作能力較弱，做此改動之后，教師可以放心交給學生操作。對照課本中的實驗，改動后再通過自己動手實驗，學生對二力平衡概念有了更深的理解；也能理解滑動摩擦力與靜摩擦力的區別；對影響滑動摩擦力的因素等方面的理解有了更好的認識。

2.“開發”微型實驗，減少消耗污染

所謂微型化學實驗就是以盡可能少的化學試劑來獲取所需化學信息的實驗方法與技術。

化學教學中常常運用到一些對比實驗，根據比較項目的具體情況，設置兩個或兩個以上的實驗。

例如，在學習《金屬的化學性質》一課中，實驗發現鋁條不能在空氣中燃燒，提出問題：鋁有沒有發生化學變化，產生氧化鋁？

學生小組討論并設計實驗：在兩個試管中分別加入打磨過和未打磨的鋁條，加入等量的稀鹽酸，觀察產生氣泡的先后。

教師提問：在這個實驗中有哪些變量？教師進一步指導學生回答出鋁條的表面積、鹽酸的質量、鹽酸的溶質質量分數、倒入鹽酸的時間這些在實驗中都應當要保持一樣。在實際操作中，鋁條表面積、鹽酸質量、倒入鹽酸的時間這些量相對有些難以控制，按照書本上的流程實驗，學生感到困惑不解。

【開發方案】這個實驗可以改進為同一個鋁條，一面進行打磨，一面不進行打磨，用鑷子豎直插入裝有稀鹽酸的同一個試管中進行觀察。

通過改進鋁片的表面積、鹽酸的質量、鹽酸溶質質量分數等變量得到了更好的控制。

課本上的實驗為比較金屬與鹽酸反應的快慢需要三支試管分別加入不同金屬進行對照。將試管換成培養皿，中間用塑料片隔開，形成四個相對獨立的小空間，加入不同金屬，倒入稀鹽酸。這樣不僅保證同一時間開始反應，觀察現象也更為直觀明顯。

【優點】通過此類改進后還有很多優點，比如減少了一半的鹽酸和鋁片的用量，節約成本的同時反應產生的廢氣、廢液及廢渣的量就相應減少，符合“綠色化學”的要求。儀器使用也更加簡單，使整個實驗操作大大簡化，時間縮短，同時現象更為明顯。

【效果】可以把教師演示實驗轉化為學生實驗，有利于學生獲得更多的動手實踐機會。

3.“自制”實驗裝置，課堂共同探究

浙教版七年級下冊《光和顏色》一節中，七年級的學生在接觸光學時，就碰到了小孔成像的活動探究。小孔成像是本節難點。教學難點既是學生學習最困難之處，同時也是學生學習的興奮點，一旦教學難點突破，學生的學習積極性、課堂的有效性都會有質的提高，各項教學目標才能順利完成。

課本上的活動通過調整小孔的大小來觀察太陽形成的光斑?；顒釉O置簡單，但是有一定的局限性，比如必須在有陽光的日子進行，并且反觀作業中關于此類問題，難度更高，涉及的問題更深。

【自制方案】可以根據作業中的問題，教師事先布置作業，按照圖4制作小孔成像模型。

【展示】課堂上學生可以根據教師提出的問題進行探究：

問題1：半透膜上所成的像是正立還是倒立的？

問題2：內筒紙距離小孔位置不變，將蠟燭遠離小孔一些后像的大小如何變化？

問題3：小孔距離蠟燭位置不變，將內筒紙的距離遠離小孔后像的大小如何變化？

問題4：增大小孔，是否還能觀察到像？

對于程度較好、課后有興趣的學生還可以進行以下探究？

問題5：觀察學生的腦袋能否成像，為什么？

問題6：內筒的半透膜能否換成透明度高的薄膜？

問題7：外筒為何要不透光？

【優點】當學生通過自己制作的模型觀察到倒立的像時，使得學生的自豪感和成就感得到了極大的滿足，更有信心和激情去探究更多的問題。制作模型的過程，不僅提高了學生的動手能力，實際也是從二維到三維的浪漫和嚴謹的體驗。

4.“補救”動手實驗，突破解題難點

在浙教版七年級下冊第二章第6節《透鏡和視覺》一節中，探究凸透鏡成像規律，無論是實驗的操作，還是結論得出都是初中科學的一個重難點。

例題：在做探究“凸透鏡成像”實驗時，將紙片遮住透鏡上半部，則在光屏上得到的像未與遮住前相比有什么變化？

A.所成的像只成上部一半 B.只成下部一半

C.沒有變化 D.像的大小，正倒，位置無變化，但暗些

在教學探究凸透鏡成像規律的新課時，內容較多。整個實驗的內容包括：測量凸透鏡的焦距；將蠟燭逐次移近凸透鏡，調整光屏到凸透鏡的距離，使蠟燭在屏上成像并觀察像的大小、正倒是如何隨物距的減小而變化。然后將測量的結果記錄并分析歸納凸透鏡成像規律。整堂課的內容充實又有難點，重點放在歸納凸透鏡成像規律上面。作業本中出現的問題，我們第一次實驗得出的結論顯然不能解決，學生很多人選擇錯誤答案。

但是很多老師沒有進行實驗補救，用作圖法講解（圖5）：凸透鏡的上部分遮住，但仍然有光線可以通過凸透鏡，可以成像，但是光線變少，像會暗些，答案選D。

【補救方案】平白的講解顯然沒有實驗具有視覺沖擊力，即使教師講解后仍然心有疑惑。如果教師及時采取補救實驗，讓學生動手得到答案，對凸透鏡的理解將更加深刻。在操作時，增加幾個問題進行探究：

問題1：分別遮住透鏡的下半部分，左邊部分，右邊部分，中間部分像有什么變化？

問題2：遮住蠟燭的上半部分像有什么變化？

【優點】在得出凸透鏡成像規律后再進行實驗驗證，學生在鞏固實驗操作能力的同時感受“物近像遠像變大”的成像規律，對知識的理解及掌握比機械地背誦結論效率大大提高。

【效果】實驗并不一定要在上新課時用到，很多習題中的實驗既可以幫助我們復習實驗，又可以考理知識點，增強學生的實驗操作能力，提高學生的學習興趣。

三、結束語

根據以上分析我們不難發現：

1.課本中的實驗還遠不夠解決我們所遇到的問題，達不到新課程要求的標準，想要切實提高學生科學探究的能力，教師應該多開展實驗課，讓學生討論設計實驗方案，在實驗中發現問題、提出問題、解決問題，在實驗后及時歸納總結。

2.實驗為學習知識服務，我們學到的知識也要運用到實驗中。適當改動實驗，增加實驗，可以有效提高學生的自主學習能力，有益于培養學生的創造性思維，實現課堂的有效性和高效性。

教師應積極參與到探索、改善實驗教學的行列中來，為初中的科學教育發展探索出新的途徑與方法，以便更好地為科學教學服務。

參考文獻：

[1]丁玉聰.中學階段開發微型化學實驗的優勢[J].實驗教學研究，2009（7-8）：44-45.

[2]龔浩.領悟教學難點回歸物理本身[J].物理教學探討，2016（1）：31-33.

編輯 魯翠紅