淺談開放理化生實驗室為高中生科技活動中心的意義

王連

摘 要：高中理化生都是以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科，理化生實驗對于學(xué)生掌握知識，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生的個性特長，讓學(xué)生的興趣愛好能夠充分發(fā)展有著重要的作用。因此，高中學(xué)校要將理化生實驗室對學(xué)生開放，讓學(xué)生根據(jù)所學(xué)的內(nèi)容和自己的興趣進(jìn)行科技活動，有效提高學(xué)生的各項素質(zhì)。

關(guān)鍵詞：高中理化生；實驗室；開放；科技活動

中圖分類號：G63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1673-9132（2018）05-0114-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2018.05.070

隨著新課改的日趨完善，高中教材中的實驗也越來越接近學(xué)生的生活，無論內(nèi)容和形式都能反映出學(xué)科的特點，然而還是不能有效地讓所有學(xué)生都積極地參與和思考。學(xué)生的實際需求是在已經(jīng)掌握知識的基礎(chǔ)上，進(jìn)行未知的，可以探究和思考的實驗，但教材中的實驗基本上都是操作過程明確，實驗現(xiàn)象已知，實驗結(jié)果給定，這就易讓學(xué)生失去探究的興趣。因此，開放高中理化生實驗室，對于學(xué)生進(jìn)行知識驗證、科技制作、實施新的想法和創(chuàng)意都具有積極的作用，讓學(xué)生的個性特長得到更好的發(fā)展。

一、 開放理化生實驗室的意義

（一）激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)習(xí)能力

在高中理化生的學(xué)習(xí)過程中，有許多比較枯燥的理論，具有一定的抽象性和學(xué)術(shù)性，讓學(xué)生理解起來困難，學(xué)習(xí)興趣不高。開放理化生實驗室可以讓學(xué)生有效利用課外時間進(jìn)行喜愛的實驗探究，體驗親自設(shè)計實驗，動手操作、驗證的樂趣，感受理化生知識的無窮魅力，用自己喜歡的方式進(jìn)行學(xué)習(xí)和探究，從而減少學(xué)生的不良情緒，激發(fā)學(xué)生的科學(xué)實驗興趣。同時，實驗過程也促進(jìn)了學(xué)生的有效思考，與其他學(xué)生進(jìn)行交流和合作的能力，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

（二） 滿足學(xué)生的需求，提高創(chuàng)造力

理化生實驗室的開放，不僅能讓學(xué)生體驗知識的樂趣，也會促進(jìn)學(xué)生的個性發(fā)展，讓學(xué)生的想法付諸實踐，高中階段的學(xué)生充滿了理想和探究的欲望，對未知知識充滿了好奇，加上他們的知識水平、思維能力已具有一定的高度，認(rèn)知能力也比較強(qiáng)，讓學(xué)生進(jìn)行自由的實驗設(shè)計和操作可以有效滿足學(xué)生的需求，提高其創(chuàng)造力。

（三）鞏固所學(xué)知識，進(jìn)行知識延伸

高中理化生的知識都比較實用，和現(xiàn)實生活的聯(lián)系比較緊密，課堂教學(xué)時間緊張使實驗教學(xué)相對較少。因此，開放理化生實驗室，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行課外實驗探究活動，不僅可以有效地幫助學(xué)生鞏固所學(xué)的知識，還能促進(jìn)學(xué)生的知識延伸，豐富其知識儲備，提高學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)學(xué)生的綜合發(fā)展。

二、 成立科技探究興趣小組，進(jìn)行科技制作、實驗探究

在開放理化生實驗室的基礎(chǔ)上，教師要引導(dǎo)學(xué)生成立科技興趣小組，讓學(xué)生根據(jù)興趣愛好和個性特點，進(jìn)行自由結(jié)組，教師引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)運用實驗室設(shè)備和器材進(jìn)行實驗活動的探究。若不對學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)，學(xué)生可能會偏離實驗的主題，不能形成有效的探究活動，失去科技活動的意義。因此，高中理化生教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生的需要，引導(dǎo)學(xué)生實驗的方向，為其推薦一些有關(guān)教學(xué)內(nèi)容的科技實驗活動，讓學(xué)生分工和合作，通過收集資料，設(shè)計和完善實驗方案，明確實驗的目的，確定探究的內(nèi)容，更高效地利用理化生實驗室，完成實驗和科技制作。

比如學(xué)生在網(wǎng)上查找資料發(fā)現(xiàn)無水氯化鈷的顏色是藍(lán)色的，而吸水后可以變成粉紅色的六水合氯化鈷（CoCl·6HO）。當(dāng)六水合氯化鈷晶體失去了結(jié)晶水，會變回藍(lán)色。這時學(xué)生想根據(jù)氯化鈷的性質(zhì)制作一個簡易的濕度計，于是有相同愛好的學(xué)生組成了科技探究小組，進(jìn)行實驗方案的設(shè)計。經(jīng)過有關(guān)資料收集、思考和教師的指導(dǎo)，基本確定工具和用品如下：玻璃棒、鑷子、燒杯，氯化鈷、水、不干膠，塑料板、白紙板等。實驗步驟：1.制作氯化鈷的飽和水溶液；2.將白紙板浸入氯化鈷飽和溶液中，待白紙板的顏色變成粉紅色的時候，用鑷子取出。3.白紙板干燥的過程中，顏色逐漸的變?yōu)樗{(lán)色。4.將藍(lán)色的白紙板放入燒杯中，通入水蒸氣，紙板顏色逐漸變粉。5.將白紙板剪成長條形狀，用不干膠粘到塑料板上，濕度顯示計制作成功。掛在墻上就可以根據(jù)顯示計的顏色判斷空氣中的大體濕度。

學(xué)生的自由探究不僅能豐富學(xué)生的課余生活，還能有效地促進(jìn)學(xué)生知識的掌握和理解，啟發(fā)學(xué)生的智慧，挖掘?qū)W生的潛力，讓學(xué)生更加主動、積極地進(jìn)行知識的探究，有效利用課余時間，完成知識的積累，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神和創(chuàng)新意識。

三、根據(jù)現(xiàn)象和結(jié)論，撰寫科普論文

學(xué)生利用理化生實驗室進(jìn)行科技制作、實驗探究，搞小創(chuàng)造、小發(fā)明，其中包含了很多理論的知識和學(xué)生的思想方法，教師引導(dǎo)學(xué)生將這些思想方法和過程記錄下來，結(jié)合網(wǎng)上的理論知識和有關(guān)的實驗探究，讓學(xué)生進(jìn)行思想的升華。通過“設(shè)想——設(shè)計方案——實際操作驗證——分析、歸納、總結(jié)——撰寫論文”這一過程，將學(xué)生的活動成果進(jìn)行展示，和其他學(xué)生進(jìn)行交流、互動，大家一起探討、進(jìn)步。不僅讓學(xué)生通過知識進(jìn)行實踐研究，提高學(xué)生的知識運用能力，還能讓學(xué)生在實踐過程中，進(jìn)行更深入的思考，探究實踐現(xiàn)象背后包含的科學(xué)理論知識，促進(jìn)學(xué)生整體上的發(fā)展。

比如在學(xué)習(xí)了電磁理論以后，學(xué)生進(jìn)行電磁內(nèi)燃機(jī)的科學(xué)探究，在結(jié)合電磁性質(zhì)的基礎(chǔ)上得出：在傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)中加入電磁介質(zhì)，將有效地提高內(nèi)燃機(jī)的效率，減少廢氣的排放，具體的思路是：改造內(nèi)燃機(jī)的活塞，在活塞中加入線圈和銜鐵，隨活塞一起做往復(fù)運動；改造內(nèi)燃機(jī)的頂部和底部位置，同樣加入線圈和銜鐵，固定在氣缸的頂部和底部不動；這樣，分別將獨立控制的電流接入上述三個線圈，上下線圈通入直流電，銜鐵的磁性不變，而活塞中的銜鐵的磁性隨著活塞的運動而改變，這樣，利用電磁的吸引和排斥的性質(zhì)，可以讓活塞做往復(fù)運動，進(jìn)而實現(xiàn)電能到機(jī)械能的轉(zhuǎn)化，減少石化能源的排放。

總之，高中學(xué)生的主動性強(qiáng)，想象力豐富，對科學(xué)知識有著不同的理解和看法，開放理化生實驗室可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的興趣愛好發(fā)展，也能讓學(xué)生的想法付諸實踐，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行科技小制作，撰寫科普論文，可以讓學(xué)生的實踐進(jìn)行升華，有效地轉(zhuǎn)化為理論，從而促進(jìn)學(xué)生核心素養(yǎng)的發(fā)展。

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