試談科學實驗在教學中的作用

◎袁柏軍

科學是一門以實驗為基礎的自然學科，實驗教學是科學學科的最大特點，在科學教學中有很重要的位置。實踐證明，生動有趣的實驗是激起學生興趣的重要因素。一種元素的發現，一個定理的形成，做不做實驗，學生興趣和學習效果會截然不同。因此，要穩定發展學生興趣，教師除了做好教材中已有的實驗外，還要結合教學內容，補充一些趣味實驗。

一、實驗能激發學生學習興趣

興趣是最好的老師，對于初中的學生來說，對某一學科的重視和學習，大多數情況下是感性的認識，而非理性的。教師在授課時，應創設一些有趣的實驗，刺激學生的感官，充分調動學生學習科學的積極性。在上第一節科學緒言課時，我增補了幾個有趣的實驗：魔棒電燈、清水變牛奶、酚酞試劑寫字后噴灑氫氧化鈉溶液變色、燒不壞的手帕等簡單好玩的實驗，激發學生學習科學的興趣。通過以上實驗現象提出與教學內容有關的問題，引發學生思考，進而順其自然地進行教師預設的教學設計，使學生主動地參與到教學中來。例如，在講氧氣的制法時，上新課前，我展示了一瓶我剛剛制作的氧氣，讓學生猜想是什么氣體？學生猜想后，我將一根帶火星的小木條伸入瓶中，木條復燃，學生感到新奇，很興奮。我不失時機地提出：想知道這瓶氧氣是如何得來的嗎？這節課我們就可來學習氧氣的制法。實驗引發了學生的好奇，他們迫不及待地想知道學習內容。

二、科學實驗教學中學生觀察能力的培養

觀察是認識的窗口，是思維的前提，對于事物，如果沒有敏銳而細致的觀察，就不能深入認識事物的本質。在科學實驗中，要教給學生觀察的方法，如觀察要有明確的目的和重點，要自始至終，從明顯的到細微的都必須認真地、細致地觀察，要提醒學生注意排除其他因素的干擾，要求學生實事求是地做好實驗記錄。觀察的內容一般來說包括三個方面：一是物質變化前的顏色、狀態等；二是物質在變化過程中產生的現象（例如物質的狀態與顏色的變化、發光、發熱、形成煙或霧和放出氣體等）；三是物質變化后的顏色、狀態等。

例如，在做鎂帶燃燒的實驗時，實驗前要讓學生觀察到金屬鎂是銀白色的固體；實驗過程中鎂帶劇烈燃燒、發出耀眼的白光、放出大量的熱；實驗后生成了一種白色粉末狀的固體（氧化鎂）。在科學實驗教學過程中，教師應注意對學生觀察能力的培養，要不斷用實驗啟發學生積極感覺、知覺事物的變化，讓學生在大腦中留下深刻印象，并透過現象，抓住事物的本質。如果能借助多媒體輔助教學來演示實驗，既能放大實驗現象，增強實驗的可見度，更易于學生認真、細膩有序地觀察，增強直觀印象。

三、科學實驗教學中學生探究能力的培養

科學科學的形成和發展都離不開實驗，學生通過探究性實驗，可以探究自己還未認識的世界，幫助學生形成科學概念，理解和鞏固科學知識，掌握實驗技巧，激發學生學習科學的興趣，拓寬學生知識面，培養學生的觀察能力、思維能力、實驗能力和探究能力，使學生學會科學研究的方法。比如學生實驗“對蠟燭及其燃燒的探究”。

首先，我按以下的實驗步驟提出問題：①點燃前的觀察。觀察蠟燭的顏色、狀態、形態、氣味和硬度（能否用小刀切？）等。把一小塊石蠟放入水中，觀察現象（是否溶于水？沉還是浮？）。②點燃蠟燭的探究。觀察火焰（火焰分幾層？哪層最明亮？哪層最暗？）。將一根火柴梗迅速平放入火焰中約一秒后取出，觀察火柴梗被燒情況。把干而冷的燒杯罩在火焰的上方，觀察燒杯內壁上有什么現象發生？片刻后取下燒杯，迅速向燒杯中倒入少量澄清石灰水，振蕩，觀察有什么現象發生。③蠟燭熄滅后的觀察。觀察有什么現象發生？用燃著的火柴去點蠟燭剛熄滅時產生的白煙，看蠟燭能否重新燃燒？其次，讓學生猜想和假設上述的問題。這時動腦的過程，猜想必須符合邏輯，同時必須考慮到是否可以檢驗。最后，通過實驗檢驗，在實驗時，多鼓勵學生敢想、敢做、敢于突破常規的束縛。通過科學探究活動來學科學，在這一過程中學生可以把科學知識與觀察、推理和思維技能結合起來，從而可以能動地獲得對科學知識的理解。

四、科學實驗教學中學生綜合能力的培養

科學的實驗教學目的是學生通過實驗直接地了解事物運動的變化實質，認識事物變化的基本規律。因此，在實驗教學過程中不但要培養學生的敏銳的觀察力、學會觀察、學會動手，還要重視培養學生的綜合能力，而綜合能力的培養除了在課堂的實驗教學中得以實施外，更多的是體現在課外。教師可以布置學生回家利用電池、電珠、導線制作一個小電路，在家里測量各種家用電器的功率等等，寫出實驗記錄，到課堂討論。教師還可以布置學生回家準備材料，帶回課堂做，如大氣壓存在實驗，每人準備一個衣鉤吸承受拉力最大。

科學課外實驗是學生實驗的一部分，因此，教師要認真鉆研教材，緊密結合教學內容，啟發學生利用方便易得的材料做些操作簡單、易學易做、安全的實驗。布置實驗的題目要具體、詳細，并進行必要指導，如筷子提米實驗；將易拉罐上口剪掉，把筷子插人易拉罐的中央，再把米放入罐中壓實壓緊，提起筷子，由于靜摩擦力作用，將整個易拉罐帶米一起提起。這個實驗還可以改變材料來做：分別用易拉罐和玻璃杯進行實驗來作比較，用竹筷子和玻璃筷分別進行實驗比較，用粗糙的大米和用精制的大米分別實驗進行比較等……通過實驗，可使學生弄清研究對象，研究過程，還可總結出摩擦力的規律。由于是課外實驗，自由度大，學生可依照自己的意愿改變條件，控制實驗的進程，所以更能深刻感知實驗現象。

總之，初中科學課教學是離不開實驗的，實驗能充分發揮學生的主動性、創造性，學生自己探究、自己發現的樂趣是任何外來的獎勵無法比擬的。科學實驗是傳遞知識，培養能力，形成價值觀的最好的載體之一。它以其豐富的內涵在科學教學中發揮著獨特的功能和作用。為此，科學實驗在教育、教學中的作用地位非常重要，重視科學實驗，充分發揮科學實驗的作用。正確認識科學實驗的多種教育教學功能，對于深化科學實驗教學理論，培養學生科學的實驗素養，樹立科學的人生觀，全面提高教學質量，具有重要的理論與實踐意義。