談談關于初中科學實驗改進與創新

余青峰

摘要：初中科學是一門以實驗為基礎的學科，實驗在教學中起著重要的作用，當前初中教材中有些實驗在效果性、可操作性等方面都有待改進與創新，因此，筆者結合自身的教學經驗談談教材中一些實驗的改進想法。

關鍵詞：初中科學實驗;實驗教學;改進與創新

中圖分類號：G632.0? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1992-7711（2018）12-0083

新課標指出：初中科學課程是一門以對科學本質的認識為基礎，以提高學生科學素養為宗旨的綜合課程。

一、問題的提出

在初中科學教材中，設置和安排了許多實驗，這些實驗以其探究性、生動性、可操作性，體現了它們在科學課堂教學中難以代替的功能。但由于各種原因，有的教師在具體教學中仍采用傳統的說教來替代事實或演示實驗。原因很多，有的是實驗器材不完善，有的是由于傳統實驗設計的不合理性，造成實驗難以操作或者實驗現象不明顯，嚴重影響了實驗的預定效果與教學有效性。基于這種情況。教師若能善于思考、勤于動手，利用實驗室或生活中的各種物品進行實驗器材的科學設計，既可解決器材不足或不合理的問題，同時也是科學創新精神的充分體現。為了提高學生的動手能力和創新能力，教材中設置了大量可探究、操作性強的實驗。

實踐證明，這樣的結果是，學生缺少必要的實驗體驗，缺乏感性認識，不利于學生對自然現象的認識、對科學知識的學習、對科學原理的探究以及科學思維的建立。鑒于此，我們就有必要對一些實驗進行改進或創新。下面筆者結合教學實際情況，對初中科學中的一些實驗進行改進和創新，取得了良好的效果。本文就實驗改進與創新的有關原則與實踐進行如下闡述。

二、實驗方案改進與創新

科學演示實驗是科學學科教師必備的基本功，是教師教學的載體。演示實驗的成功與否，直接關系到學生對科學知識掌握質量的好與壞，我們切不可等閑視之。科學要真正為學生服務，做到面向全體學生。

1. 實現面向全體學生，真正做到以學生的中心

所謂直觀性，它應該是可視、可感、可操作的，且能讓大多數學生參與其中。初中生剛接受最基本的科學知識學習，他們對科學知識和規律都知之甚少，教師是引領他們接近和走進科學殿堂的向導。而實驗的一大作用是將抽象的、不可觸摸的科學知識或規律揭示給這些初學者。缺乏直觀、形象抑或生動的實驗，顯然是達不成教學目的的。有的教師就是因為忽略了實驗的直觀性原則，使學生得不到真切的感受，如墜云霧，其教學效果是可想而知的，比如在測量空氣中氧氣的百分含量時，學生進入集氣瓶的水的體積就是消耗氧的體積，但水是透明的，這種現象根本不能讓全體學生觀察到，只可以讓前排學生看到，所以這個實驗存在缺陷，于是筆者在做實驗時，在水中加入紅墨水，現象就明顯了，后排的學生也能看清楚了，再比如，在銅與硝酸銀發生置換反應的實驗中，很多教師都有同感，那就是利用實驗無法得到銅的表面有銀白色的銀吸附，大多數得到的是黑色或灰黑色物質吸附在銅的表面，從而只好違心地讓學生死記銅與硝酸銀反應的相關現象。這種“指鹿為馬”的教學方式在學生心中造成的影響是十分深刻的。筆者經過多次摸索與思考，把它進行了改進：先在一個不透光的紙盒中放入一只裝有熱水的小錐形瓶，把銅塊放入盛有硝酸銀的試管后立即把試管放入盒子中的錐形瓶內，同時蓋好蓋子等待三分鐘。打開盒子取出試管，這時就可以在銅塊表面看到銀白色的銀。

2. 將科學實驗與生活結合，真正讓科學回到生活

比如學生學習大氣壓內容：有一個重點也是難點知識——空氣流速與壓強的關系，本節課，筆者把生活中常見的電吹風機與學生常玩的乒乓球進行結合，制作一個會跳舞乒乓球。這樣，可以激發學生的積極性，真正讓大氣壓強與流速關系深入學生內心，學生回家后也可以玩這個游戲。再比碳酸飲料中有豐富的二氧化碳，這時在做二氧化碳檢測時，就可以在飲料中加入石灰水，充分振蕩，慢慢就可以出現變化了，這時再給學生分析，同時也可以告訴學生長期喝這種飲料是不健康的，學生既學了知識又能運用于生活，學生還可以回家后再做實驗。

三、創新性

創新是人類社會發展的動力，科學實驗教學的創新必須在“依標務本”的前提下進行，創新是進一步完善。在幾十年的教學生涯中，筆者對教材中的許多實驗進行了改進，這種改進并不意味著教材知識的老化與不正確，而是基于條件、環境、對象等方面的原因。筆者認為，一切教學行為正確與否，取決于是否有效，是否有利于學生對知識的掌握，是否有利于學生能力的提高。我們要借助對科學實驗的創新，培養學生的創新思維、創新精神和創新能力。比如，在九年級《科學》第一章檢驗氫氧化鈣性質的實驗中，教材給的一個操作是：在試管中加入3毫升氫氧化鈣溶液，然后向氫氧化鈣溶液中滴入數滴氯化鐵溶液。這個實驗按照書上的操作不易得到明顯的實驗現象。筆者將它改成：在試管中加入約三分之二左右的氫氧化鈣溶液，然后向氫氧化鈣溶液中滴幾滴氯化鐵溶液。這里僅僅改了一下氫氧化鈣溶液的用量，結果就能看到自上而下生成了紅褐色沉淀物，在激起學生興趣的同時也讓學生掌握了相關知識。再比如，筆者在八年級《科學》第一章電路的教學中，教材上用一根導線直接將電池正負極相連，讓學生用手觸摸電池外部與導線來體驗電源短路的危害。這樣的操作無法讓學生真正領會電源短路所造成的危害，對電源短路有可能造成火災也持懷疑態度。而且有一部分好奇心重的學生會在教師講課過程中經常把電源短路，一堂課下來，電池被損壞了好幾個并且效果很不理想。筆者在教學時把它改成了演示實驗，讓9v電池讓鋼絲棉著火，那現象太可怕了，學生尖叫不斷，只有學生有收獲，教學才有成效。

四、初中科學實驗要注意操作的安全性

就是要求在實驗中必須確保安全，實驗的設計和操作要科學規范，避免一切對身體有害或危險的實驗，以免造成人員傷害事故;器件或裝置的選擇，實驗形式要恰當，避免使儀器發生損壞等不良后果，這一原則是實驗成功的前提。

實驗，從某種意義上而言，在科學學科教學中幾乎占了半壁江山。新課標中強調科學的核心是探究，而探究離不開實驗。許多有經驗的教師都非常重視實驗，精心設計每一堂實驗課，給學生提供優質的演示，這樣做往往能收到事半功倍的教學效果，在這方面筆者也是深有感觸，體會頗多。

五、對實驗方案改進與創新的反思

實驗教學可以激發學生的學習興趣，幫助學生獲得科學知識和實驗技能，培養觀察能力與實驗能力，有助于培養學生實事求是、嚴肅認真的科學態度。筆者在教學中，始終在為提高實驗教學的有效性而努力，在幾十年的教學實驗中，改進了一些實驗，切實提高了教學效果，同時也遇到了一些問題，產生了一些困惑。教材中有些實驗由于受實驗所需的時間、季節、天氣、材料及學生家庭條件等因素的影響，在教學中仍舊無法用簡單有效的實驗來呈現真實的現象，無法有效幫助學生領會科學原理。如在探究植物的向光性、植物光合作用的條件與產物、鐵生銹的條件等活動中，由于實驗所需時間較長，在課堂上無法把實驗過程完整地呈現給學生，若作為學生的家庭實驗，農村的學生家長又不能很好地進行指導。又如，干冰在常溫下是升華為氣體，可學生易把它混淆成會熔化，由于在農村無法獲得干冰，學生不可能有親身體驗的機會。

總之，實驗的改進與創新有助于學生觀察能力、思維能力、創新能力和綜合分析能力的提升。我們在平時的教學中可根據學生的認知水平、實驗室已有的條件以及教學需要，對現行教科書上的部分實驗進行大膽改進與創新，展現實驗教學的魅力，切實提高實驗教學的實用性和有效性，使我們的教學更加精彩，更加有效。

（作者單位：浙江省溫州市平陽縣昆陽鎮第四中學 325499）