摘要:初中科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的課程,實驗在教學(xué)中具有十分重要的作用。運用實驗教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、想象能力,培養(yǎng)學(xué)生嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和探索創(chuàng)新的精神。
關(guān)鍵詞:實驗教學(xué) 創(chuàng)新精神 能力 培養(yǎng)
心理學(xué)研究表明,人的思維活動是在感性材料基礎(chǔ)上產(chǎn)生的,感性材料是思維活動的源泉和依據(jù)。初中科學(xué)課中各種類型的實驗,能具體形象地展示知識的形成和發(fā)展過程,為學(xué)生學(xué)習(xí)提供豐富的感性材料,強化學(xué)生感知,啟迪學(xué)生思維,從而達到發(fā)展智力、培養(yǎng)能力的目的。
一、做好演示實驗,培養(yǎng)觀察力和想象力
演示實驗是教學(xué)的基礎(chǔ),是最有效的直觀教學(xué)手段。它既生動形象,又富有吸引力,可以使全體學(xué)生的觀察、思維集中在講臺上,對培養(yǎng)學(xué)生觀察力和想象力十分有效。
(1)激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)觀察能力。興趣是影響學(xué)習(xí)積極性的最直接因素。那些新奇的、對生活有意義的知識和問題,能引起學(xué)生強烈的興趣。在觀察這些現(xiàn)象時,教師要引導(dǎo)學(xué)生注意整個現(xiàn)象發(fā)生的過程、產(chǎn)生條件和特征等。如在觀察“摩擦起電”現(xiàn)象時,要提示注意:①手帕摩擦過的塑料膜對碎紙屑有什么作用?②手帕摩擦過的兩塊塑料膜,在相互接近時會發(fā)生什么現(xiàn)象?③把用手帕和毛皮分別摩擦過的兩塊塑料膜靠近些,它們之間會產(chǎn)生什么現(xiàn)象?通過觀察,學(xué)生自己得出了“摩擦過的物體帶電及同種電荷相斥,異種電荷相吸”的結(jié)論。不僅成功地誘發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,滿足了求知欲望,而且有利于發(fā)展學(xué)生的觀察能力。
(2)引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)想,培養(yǎng)想象能力。由于實驗本身的設(shè)計問題及實驗條件限制,有些演示實驗操作不方便,現(xiàn)象不明顯。這時,就應(yīng)運用聯(lián)想的方法。如“電磁感應(yīng)現(xiàn)象”這一節(jié),在學(xué)習(xí)“導(dǎo)體做切割磁力線的運動”這一內(nèi)容時,可啟發(fā)學(xué)生聯(lián)想“右手拿鐮刀割麥子”的情形。根據(jù)“右手定則”,磁力線方向(麥子)、導(dǎo)體運動方向(鐮刀)、導(dǎo)體中感應(yīng)電流方向(四指)的關(guān)系就十分明確了。
二、上好實驗課,培養(yǎng)實驗操作能力和創(chuàng)造性思維能力
(1)加強操作訓(xùn)練,培養(yǎng)實驗操作能力。實驗操作能力是學(xué)生必備的基本功,因此在教學(xué)中有目的、有意識的加強實驗操作能力訓(xùn)練是實驗教學(xué)的一項重要任務(wù)。要提高操作能力,必須從培養(yǎng)基本功入手,要求學(xué)生明確實驗?zāi)康摹⒃怼⒉襟E,正確使用實驗儀器,掌握計數(shù)、讀數(shù)和處理數(shù)據(jù)的技巧,能夠通過分析、推理得出正確結(jié)論。
(2)營造良好氛圍,拓展創(chuàng)新思維空間。 學(xué)習(xí)知識的最佳途徑是自己去發(fā)現(xiàn),這種發(fā)現(xiàn)使理解更深刻,更容易掌握其內(nèi)在規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系。而良好的教學(xué)氛圍,能促進求知欲滋長,激發(fā)解決問題的興趣,刺激新思維的開拓。因此,在教學(xué)中應(yīng)重視營造良好氛圍,培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新思維。例如在講物體的熱脹冷縮時,設(shè)計了一個“熱噴泉”實驗,學(xué)生對實驗現(xiàn)象非常驚奇,產(chǎn)生極大的研究興趣。在探究活動過程中,有個學(xué)生說:“如果我把做的‘鋁皮風(fēng)車’裝在上面,就成為一個新型自動風(fēng)車了” 這不正是創(chuàng)新思維火花的閃現(xiàn)嗎?
(3)引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計實驗,培養(yǎng)創(chuàng)新精神。為了達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維這個目的,應(yīng)允許學(xué)生在探索問題和尋找答案時,不茍同于傳統(tǒng)或習(xí)慣的思維方式,提出不同的設(shè)想。在實驗過程中,教師可引導(dǎo)學(xué)生對實驗內(nèi)容或裝置進行適當(dāng)改進,增加實驗的創(chuàng)造性成分。
(4)在篩選猜想時設(shè)計實驗。科學(xué)探究中,提出問題后,學(xué)生會從不同角度作出種種猜想。這是一個發(fā)散思維過程,我們不可能對所有猜想都一一用實驗驗證。如:探究“電阻大小與什么因素有關(guān)”。學(xué)生猜想與長度、材料、密度、體積、橫截面積、質(zhì)量等有關(guān)。教師與學(xué)生一起分析:考慮長度、橫截面積,實際上考慮了體積;考慮材料實際上考慮了密度;考慮體積、密度,實際上考慮了質(zhì)量。經(jīng)過分析,學(xué)生明白了為何只考慮材料、長度、橫截面積以及溫度。大大節(jié)省了實驗時間。但有時探究某些物理量難以分析而實驗又容易做,還是依猜想設(shè)計實驗。比如,探究“摩擦力大小與什么因素有關(guān)?”學(xué)生猜想除了與壓力、接觸面粗糙程度有關(guān)外;還涉及壓力作用點、運動方向、運動速度等,可以做實驗給學(xué)生看。
(5)在明確實驗原理時設(shè)計實驗。科學(xué)教材中常將一些公式作為原理設(shè)計實驗。如V=S/t,測運動物體的平均速度,只需測出路程以及通過這段路程的時間。圍繞測這兩個物理量,選用器材和儀器設(shè)計實驗即可。
(6)在比較實驗方案時設(shè)計實驗。如測一只未知電阻Rx的阻值。現(xiàn)有器材是電壓表、電流表各一只,定值電阻(10歐)一只,滑動變阻器(0-20歐)一只,以及電源、開關(guān)、導(dǎo)線等。請根據(jù)以上器材和下列要求,用不同方法測出未知電阻Rx的阻值。要求:①電壓表、電流表、定值電阻、滑動變阻器四個器材中,每次只能用兩個;②測量器材在一種方法中可使用兩次。通過實驗,不僅有效幫助學(xué)生領(lǐng)會知識,更重要的是通過討論交流,分析和解決實驗中的問題,能夠培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維能力。
(7)訓(xùn)練發(fā)散思維,培養(yǎng)創(chuàng)新思維能力。科學(xué)教材為發(fā)展學(xué)生思維能力提供了大量素材,作為教師應(yīng)深鉆教材,挖掘教材中各因素,培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維能力,在課堂中讓學(xué)生有更多暢所欲言的機會。如教學(xué)大氣壓強時,設(shè)計實驗:拿一只瓶子,瓶口塞緊帶漏斗的瓶塞,再把水倒進漏斗,觀察水是否能流進瓶子里;再把瓶塞松一松讓學(xué)生觀察有什么現(xiàn)象(水流進了瓶里);你還有其它方法能讓水流進瓶里嗎?學(xué)生思索后,爭先恐后,踴躍發(fā)言,氣氛十分熱烈,有的說可以在瓶塞上開一個小孔;有的說可以在瓶子上鑿一個洞……通過交流他們獲得了意外的信息或“靈感”。
三、重視課外實驗,培養(yǎng)實踐能力
科學(xué)實驗,從某種意義上說是一種特殊的、直觀的實踐。課外實驗不僅可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,更重要的是它對培養(yǎng)學(xué)生動手能力,思考問題的能力,處理問題的能力,應(yīng)用創(chuàng)新能力等都有極大幫助。學(xué)生在動手完成各種小實驗、小制作過程中,思維異常活躍,學(xué)習(xí)欲望高漲,參與意識增強,都迫切地希望進一步探索問題。通過實驗,學(xué)生學(xué)到的知識就比較深刻、牢固。
課本中“紙盒燒開水”、 “小風(fēng)輪”、“電鈴”等小實驗、小制作,有很強的趣味性和知識性,十分貼近學(xué)生生活,符合初中學(xué)生好奇、好問、好動的心理特征。教師要鼓勵學(xué)生做好這些課外小實驗、小制作,并有意識地在教學(xué)中加以講評。引導(dǎo)學(xué)生把對教學(xué)內(nèi)容的學(xué)習(xí)和對小實驗、小制作的學(xué)習(xí)結(jié)合起來達到某種程度的互補。
四、創(chuàng)造實驗條件,多讓學(xué)生參與
利用實驗培養(yǎng)學(xué)生能力,是一項長期細致的工作。在實驗教學(xué)中,教師除了認真示范,發(fā)揮主導(dǎo)作用外,還必須以學(xué)生為主體,盡量多給學(xué)生創(chuàng)造實驗條件,爭取實驗機會。①變演示實驗為邊講邊做實驗。對于某些重復(fù)性的實驗操作,教師不必千篇一律的演示,可直接改為邊講邊做實驗,讓學(xué)生參與其中。②變演示實驗為學(xué)生實驗。為充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣,對一些簡單實驗,可讓學(xué)生登臺表演,教師只作指導(dǎo)。③變驗證性實驗為探究性實驗。這類實驗成功的可能性大,但如改為探究性實驗,就加大了難度,要求學(xué)生開動腦筋,自己設(shè)計實驗去證明,有利于培養(yǎng)理性思維能力和創(chuàng)新精神。
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