夏歷
科學是一門以實驗為基礎的學科,任何一項科學理論的提出,一種科學現象的發現,都脫離不了科學實驗。初中科學實驗主要有教師演示實驗和學生分組實驗。應課堂教學的需求,在教學過程中既能靈活高效地體現學生的參與性,又能邊教、邊學、邊實驗的隨堂實驗已被廣大師生所接受。結合教學實踐,從探究類習題“重”編隨堂實驗的設計談兩點體會。
一、重點控制、隨堂實驗突破,能力定型化
統觀歷年的中考試題,探究類習題的比重逐年增加。考試要求已不再停留在簡單的知識回答,更加注重考查學生的科學方法和思維能力。2016年寧波卷第29題,要求對提高實驗活動成功率的方法提出合理化建議,重在考查學生的思維嚴密和邏輯表達。所以,題海戰術已失效。筆者認為,可以利用隨堂“做”習題中的實驗來分析習題,學以致用,活化知識,深刻理解知識重難點,建立系統的解題思路,達成能力定型化。
能力定型是學生實驗操作技能形成階段中的較高層次,學生能熟練、協調地完成具體操作過程,出錯率減少,所需時間短,實驗質量高。所以,教師對學生的要求應提高,要引導學生進行必要的分析、歸納、總結,得出規律,形成順暢的思路,具備排查錯誤和分析誤差的能力。
如圖1,就甲、乙彈簧測力計的示數,學生對于右側實驗的答案錯誤率極高,有8N的,也有0N的。此時,教師可以讓學生做這個隨堂實驗,以同桌為一個實驗小組,親自體驗過程。只有親身體驗,學生才會去思考錯誤根源,正確理解科學概念,有效解決問題。然后,教師抓住這個時機,再設計“用不同大小的力相反方向拉彈簧測力計,彈簧測力計的示數又會是多少?”的探究習題來提升學生的能力。
如圖2,科學教學中有“影響滑動摩擦力大小因素”的探究題。此時我們又可以隨堂改編這個實驗,對習題中重要知識或重要操作步驟加以控制。其一是如何控制木塊的勻速直線運動;其二是如何準確地從彈簧測力計上讀數。
教師提供相關實驗器材讓學生來進行隨堂實驗,強調要重點控制。學生學會分析,利用圖3方式解決這兩個重要內容。教師再次抓住這個時機,進行進一步挖掘。在長木板底部墊上圓形鉛筆,減少長木板與桌面之間摩擦對實驗造成的干擾,拉動更容易,彈簧測力計的示數比上一組還要穩定,實驗效果更佳,使學生的能力定型更加鞏固,如圖4。
一次又一次的重點控制,使隨堂實驗更加有魅力,使學生對探究習題不再感到枯燥,對知識理解不再空洞、死板。學生的實驗操作技能更熟練、更協調,能力定型,這是學生終身的素質儲備。
二、重復操作、隨堂實驗遷移,能力自動化
能力自動化是指學生在一定技能的基礎上,根據新情況的需要,在原有基礎上進行直接修正,必要時能對已有行為進行符合新情境的重新組合,它是學生實驗操作技能目標的最高層次。學生的綜合能力明顯提高,根據明確的目的或意向,聯結不同部分組成新的整體,同時做出有價值的判斷,學生主觀能動性充分發揮,還能取得一些突破性、創造性的成果。
探究習題中重點控制的隨堂實驗,其實已存有隨堂實驗遷移的功能,通過重復操作相類似的實驗步驟,對知識進行遷移,達到舉一反三,多方面理解,初步邁入能力自動化階段。
筆者曾就小燈泡電功率實驗的重難點突破進行了一次教學展示。此案例中,做了以下幾個重復實驗操作。
1.圍繞電路故障的重復操作
(1)如果小燈泡斷路或燈座接觸不良,將會產生什么現象?可以讓學生將小燈泡拿下,模擬斷路。現象:小燈泡不亮,電流表的讀數為零,電壓表的讀數等于電源電壓。
(2)如果小燈泡短路,又將產生什么現象?借助一根導線將小燈泡的兩端連接起來,模擬短路。現象:小燈泡不亮,電流表有讀數,電壓表的讀數為零。
2.圍繞電壓表的重復操作
按圖5所示的連接電路,移動滑動變阻器,兩個電路中分別會出現什么現象?有何不同之處,為什么?現象:左側圖示中小燈泡的亮度會發生變化,但電壓表示數不變。右側圖示中小燈泡的亮度會發生變化,電壓表示數發生變化,而且小燈泡越亮,電壓表示數越小。
原因:由學生討論回答。
實驗重復做的關鍵是其操作的內容。對于知識重難點,常規的講解或單一實驗操作無法滿足學生的要求,如果忽視學生的正常需求如實驗素養、操作能力等,而一味追求解題量的多少,可能適得其反。教師根據習題特點與隨堂實驗相結合,對知識重難點在隨堂實驗中進行適度遷移,從某一角度進行修改,再拿出來讓學生進行實驗操作比再解上十遍習題的效果要來得好。因此,利用隨堂實驗遷移知識重難點,重復操作保證能力自動化,會取得不錯的效果。
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