思則變，變則通

韓正月

摘要：針對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在著的不盡如人意的問(wèn)題，本文提出了初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的三個(gè)探索，即變科學(xué)化實(shí)驗(yàn)為生活化實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生興奮點(diǎn)；變演示式實(shí)驗(yàn)為分組式實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生參與度；變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生創(chuàng)造力。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)；教學(xué)；激發(fā)

科學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門(mén)學(xué)科。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是在實(shí)驗(yàn)室中再現(xiàn)自然界中的科學(xué)變化，以便于學(xué)生觀察、學(xué)習(xí)和研究自然規(guī)律，是人們洞察世界的窗口。“科學(xué)的原理起源于實(shí)驗(yàn)的世界”“知識(shí)應(yīng)該從實(shí)驗(yàn)中來(lái)，實(shí)驗(yàn)是最好的老師”。初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)指出：“教學(xué)中應(yīng)重視觀察和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生通過(guò)觀察和實(shí)驗(yàn)來(lái)理解和掌握自然科學(xué)的概念、原理和規(guī)律”。在目前使用的教材中，僅學(xué)生實(shí)驗(yàn)就有六十多個(gè)，而教師演示實(shí)驗(yàn)有幾百個(gè)之多，還有許多實(shí)習(xí)和“探索與研究”。目的是讓學(xué)生在觀察和實(shí)驗(yàn)中形成感性知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力和創(chuàng)新精神。但是，據(jù)筆者所思，多數(shù)學(xué)校平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不盡如人意，甚至部分教師以多媒體課件展示來(lái)代替現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，根本不能真正使實(shí)驗(yàn)教學(xué)與傳授科學(xué)知識(shí)結(jié)合，為訓(xùn)練學(xué)生動(dòng)手操作能力服務(wù)，從而不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新精神。根據(jù)我的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，筆者認(rèn)為，如要改變當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀，必須使實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)現(xiàn)以下三個(gè)轉(zhuǎn)變，這樣會(huì)使教育會(huì)通順。

一、變科學(xué)化實(shí)驗(yàn)為生活化實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生興奮點(diǎn)

由于科學(xué)是一門(mén)以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)與生活實(shí)際緊密聯(lián)系的課程，它滲透在人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€(gè)方面。我國(guó)著名教育家朱正元教授曾說(shuō)過(guò)：“壇壇罐罐當(dāng)儀器，拼拼湊湊做實(shí)驗(yàn)。”在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如果能巧妙地應(yīng)用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)和生活用品（如書(shū)、紙、牙刷、橡皮筋、飲料瓶、吸管、乒乓球等）和廚房化學(xué)用品（如醋、食鹽、純堿等）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，則會(huì)產(chǎn)生意想不到的效果。隨時(shí)利用身邊的物體進(jìn)行一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)良好的科學(xué)實(shí)驗(yàn)空間，體現(xiàn)了從生活走向科學(xué)，從科學(xué)走向社會(huì)的新課程標(biāo)準(zhǔn)理念。

如在《大氣壓強(qiáng)》教學(xué)中，可以這樣做：給各合作小組發(fā)放相同的器材，這些器材都來(lái)自于生活：玻璃管、吸管、塑料杯、針筒、玻璃板、牛奶、吸盤(pán)掛鉤等。然后要求各合作小組學(xué)生利用這些器材通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)證明大氣壓的存在，最后派代表上臺(tái)實(shí)驗(yàn)展示，比一比哪組發(fā)現(xiàn)的最多。這樣大大激發(fā)了學(xué)生的探究興趣和潛力。結(jié)果學(xué)生想出了很多的辦法：（1）塑料杯裝水，蓋上紙板，倒過(guò)來(lái)，紙板不會(huì)掉下來(lái)。（2）用吸管吸牛奶，吸完后牛奶包裝盒變癟。（3）吸盤(pán)掛鉤能吸附在玻璃板上。（4）針筒能吸進(jìn)水，并且吸進(jìn)水后水不會(huì)流出來(lái)。（5）用嘴貼著塑料杯吸氣，塑料杯能吸附著不掉下來(lái)。（6）兩個(gè)吸盤(pán)掛鉤相互擠壓后再拉開(kāi)很費(fèi)力。這樣讓學(xué)生利用生活的器材，通過(guò)主動(dòng)的探究，體驗(yàn)感悟、實(shí)踐操作、表達(dá)與交流等探究性活動(dòng)，獲得知識(shí)、技能和態(tài)度，體現(xiàn)了與接受式學(xué)習(xí)本質(zhì)不同的創(chuàng)新性學(xué)習(xí)方式特征。從而調(diào)動(dòng)學(xué)生的探究積極性。增強(qiáng)了隨堂實(shí)驗(yàn)的有效性。在整個(gè)教學(xué)活動(dòng)中，教師僅僅是一個(gè)組織者、引導(dǎo)者或參與者，卻努力為學(xué)生營(yíng)造一個(gè)民主、興奮、主動(dòng)探究的學(xué)習(xí)氛圍。極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生在活動(dòng)中學(xué)會(huì)科學(xué)探究的方法，在活動(dòng)中體驗(yàn)科學(xué)家工作的方式和科學(xué)態(tài)度，在學(xué)生心中埋下我也能成為科學(xué)家的種子。同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)探究的能力。讓學(xué)生在活動(dòng)中得到發(fā)展。提高了實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的有效性。

二、變演示式實(shí)驗(yàn)為分組式實(shí)驗(yàn)，增加學(xué)生參與度

心理學(xué)家皮亞杰曾說(shuō)過(guò)：“要讓學(xué)生動(dòng)手做科學(xué)，而不是用耳朵聽(tīng)科學(xué)或用眼睛看科學(xué)。”只有體驗(yàn)和實(shí)踐，才能有所創(chuàng)新。把我們的感受告訴學(xué)生，不如讓他們?cè)诨顒?dòng)中親身體驗(yàn)。學(xué)生在自己說(shuō)服自己、自己感受自己、自己戰(zhàn)勝自己的活動(dòng)體驗(yàn)中能更快捷地走向成熟。基于這種思考，在實(shí)驗(yàn)條件允許的情況下，我把凡是新教材中的演示實(shí)驗(yàn)最大限度地轉(zhuǎn)化為學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

例如在“定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)”這部分知識(shí)的教學(xué)中，大部分教師會(huì)采用演示實(shí)驗(yàn)，同時(shí)請(qǐng)一兩位學(xué)生上臺(tái)為大家演示。由于大部分學(xué)生沒(méi)有親身體驗(yàn)的機(jī)會(huì)，只能死記硬背定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)。為了提高實(shí)驗(yàn)的有效性，完全可以采用學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，并采用探究的方式。先這樣導(dǎo)入，請(qǐng)用桌上的一個(gè)滑輪來(lái)提升四個(gè)（共4N）鉤碼，讓學(xué)生自己想辦法，結(jié)果有些學(xué)生把這個(gè)滑輪變成了定滑輪，利用定滑輪來(lái)提升鉤碼，有些學(xué)生把這個(gè)滑輪變成動(dòng)滑輪，利用動(dòng)滑輪來(lái)提升鉤碼，此時(shí)引入定滑輪和動(dòng)滑輪的含義，同時(shí)引出下一個(gè)問(wèn)題，同樣提起四個(gè)鉤碼，用定滑輪和動(dòng)滑輪，哪個(gè)更省力？然后學(xué)生又進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，用彈簧秤測(cè)出兩種情況下提起四個(gè)鉤碼所用的力，同時(shí)感受所用力的大小，觀察所用力的方向。增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。因此他們對(duì)定滑輪和動(dòng)滑輪特點(diǎn)理解得也更深刻，掌握得也更好。

其實(shí)教材中這樣的內(nèi)容是很多的，如“分子之間有空隙”這部分內(nèi)容中的酒精和水混合實(shí)驗(yàn)，研究影響滑動(dòng)摩擦力的因素，比較壓力作用效果的實(shí)驗(yàn)，在水中下沉的物體是否受到浮力的作用，有關(guān)引入比熱概念的實(shí)驗(yàn)等等。當(dāng)然，成功的分組實(shí)驗(yàn)是在教師精心組織與指導(dǎo)下實(shí)現(xiàn)的，缺乏教師的指導(dǎo)，必定降低實(shí)驗(yàn)教學(xué)功效。教師的指導(dǎo)從內(nèi)容上看主要有三個(gè)方面：（1）在實(shí)驗(yàn)知識(shí)方面，要指導(dǎo)學(xué)生全面理解和掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、儀器、藥品等內(nèi)容，老師應(yīng)組織好學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的預(yù)習(xí)，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的目的、原理。（2）在實(shí)驗(yàn)技能方面，教師要指導(dǎo)學(xué)生認(rèn)識(shí)儀器、掌握儀器的操作規(guī)程、實(shí)驗(yàn)操作步驟、正確觀察、記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)等。比如顯微鏡是初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中最常用的儀器之一，在七年級(jí)學(xué)生第一次接觸顯微鏡時(shí)，從認(rèn)識(shí)顯微鏡到操作顯微鏡，老師都應(yīng)詳細(xì)介紹和示范，讓學(xué)生都能熟練規(guī)范使用顯微鏡，為后面的實(shí)驗(yàn)打好基礎(chǔ)。

三、變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn)，提高學(xué)生創(chuàng)造力

初中科學(xué)教材中設(shè)置的實(shí)驗(yàn)大多數(shù)為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，即通過(guò)實(shí)驗(yàn)的手段來(lái)驗(yàn)證某一科學(xué)概念和定律是否成立，這種傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)方法，把學(xué)生置于一種被動(dòng)操作的地位，對(duì)處于青春期的青少年來(lái)說(shuō)，缺乏挑戰(zhàn)性，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力是不夠的。我們對(duì)教材中的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)適當(dāng)進(jìn)行改造，變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探索性實(shí)驗(yàn)。所謂探索性實(shí)驗(yàn)，是指利用已知的外加因素去干預(yù)研究對(duì)象，觀察產(chǎn)生的結(jié)果，從中總結(jié)出規(guī)律的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。教師積極引導(dǎo)，學(xué)生主動(dòng)參與，在實(shí)驗(yàn)中尋找問(wèn)題的答案。引導(dǎo)學(xué)生對(duì)新知識(shí)、新問(wèn)題的探索。同時(shí)也有利于學(xué)生動(dòng)手能力的訓(xùn)練和創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)。

例如影響導(dǎo)體電阻的因素的實(shí)驗(yàn)：課本上以鎳鉻合金絲作為實(shí)驗(yàn)導(dǎo)體，我將其換為HB型的鉛筆芯。這樣做可以解決將演示實(shí)驗(yàn)改為探究性隨堂實(shí)驗(yàn)時(shí)器材的不足、不易準(zhǔn)備的問(wèn)題，取材方便且應(yīng)用靈活，而且是學(xué)生很熟悉的常見(jiàn)材料，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的可信度。常規(guī)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生往往依據(jù)書(shū)上的詳細(xì)步驟，利用現(xiàn)成的表格，填寫(xiě)數(shù)據(jù)，而目的、原理、結(jié)論等照書(shū)抄一遍，實(shí)驗(yàn)就算完成。這樣的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生收獲其實(shí)很少。鑒于此，在將這個(gè)實(shí)驗(yàn)改成探究性隨堂實(shí)驗(yàn)后，我是從如下兩個(gè)方面引導(dǎo)學(xué)生的：一是尋找研究方法：教師提出問(wèn)題：影響導(dǎo)體電阻的因素可能有哪些？并提示學(xué)生與車流、人流通過(guò)道路的現(xiàn)象相比較，學(xué)生經(jīng)過(guò)猜想，歸納出三個(gè)主要因素后，繼續(xù)提問(wèn)：要弄清每一個(gè)因素與電阻的關(guān)系，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？學(xué)生經(jīng)過(guò)逐步引導(dǎo)，學(xué)會(huì)了“控制變量法”這一常用的研究科學(xué)問(wèn)題的方法。這樣，由學(xué)生自己去領(lǐng)悟研究問(wèn)題的方法，比教師和盤(pán)托出印象會(huì)深刻得多。二是確定具體步驟：在實(shí)驗(yàn)器材上，我又設(shè)置問(wèn)題：只提供兩支長(zhǎng)短、粗細(xì)均相同的HB型鉛筆芯，如何研究導(dǎo)體的長(zhǎng)度、橫截面積對(duì)電阻的影響？這時(shí)，學(xué)生的思維十分活躍，提出了諸如小刀削筆芯、移動(dòng)鱷魚(yú)夾改變接入電路中的筆芯的長(zhǎng)短等方法，最終學(xué)生自己肯定了一種簡(jiǎn)便易行的方法：即將兩支鉛筆芯分別串、并聯(lián)就可以明顯地改變導(dǎo)體的長(zhǎng)短和粗細(xì)了。經(jīng)過(guò)如此處理，學(xué)生的興趣十分濃厚，實(shí)驗(yàn)也就自然而然收到了預(yù)期的效果。

總之，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度、訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)方法、特別是培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維的重要手段。通過(guò)我的思考，促使我平時(shí)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)生變化，促進(jìn)學(xué)生的興趣、參與、創(chuàng)造力方面，也使我的教學(xué)發(fā)展很通融，讓我的科學(xué)教育得到了真正的發(fā)展。