初中科學教學中開發“低成本實驗”的措施分析

季紅雅

摘要：科學是一門集理論與實踐為一體的學科，具有“動手為主理論為輔，從實踐中總結經驗”的特點。針對我國教育現狀，學生多教師少、教學資源與需求不相符的問題，校方可以通過開展“低成本實驗”的方式有效解決供需矛盾，改進教學形式，促進學生的全面發展。

關鍵詞：初中科學;低成本實驗;教學措施

中圖分類號：G632.0? ?文獻標識碼：A? ?文章編號：1992-7711（2020）02-0114

縱觀當今教育形式我們不難看出，由于人口眾多導致教學資源跟不上教育需求，學校資金有限無法及時彌補短缺，因此制約了學?？茖W教學的發展。科學教學注重培養學生的動手實踐觀察能力，用大量的實驗驗證結論的合理性?？茖W學科具有很強的實踐性，需要學生靈活應用相關原理進行理論聯系實際，將所學切實應用到生活中去。針對教學資源短缺的現狀，學校應積極開發“低成本實驗”，最大限度地做到節約成本與給予學生實踐機會相結合，調動學生的學習積極性，培養其動手能力。

一、設立低成本實驗，設計合作共同體

科學學科是嚴謹性與科學性的有機結合，在本門課程的教授中教師要積極地將理論教授貫穿到學生實踐能力的養成之中。學生綜合素質的發展要注重手腦結合，也就是動手能力和思維能力的配合，學生只有在親身體驗參與過后才能對抽象的科學理論達到深刻透徹的理解。實驗教學可以鍛煉學生的科學思維，例如對數據的分析處理、掌握并熟練應用對比法、列舉法等基本的學習方法。通過低成本的實驗可以有效減輕學校的經濟負擔，豐富課程形式，最終有助于學生的成長，培養其自主探究的意識。以小組合作的方式進行實驗有利于師生之間、學生之間的溝通，強化其責任感，培養學生的合作能力。其次，小組合作打破了單獨個人思維的封閉性，開拓思路相互學習?！暗统杀尽边m應了學校資金短缺和教學資源不足的現狀，利用身邊簡單的器具就可以完成對一個問題的探討，“低成本”使更多的學生有機會親自參與到實驗的實際操作過程中來，調動其學習積極性，提高了課堂效率。

例如，用木筷演示杠桿原理。教師在課前讓學生自由結組并準備2～3根木筷，木筷是常見且價格低廉的器具，學生自帶儀器道具可以減輕學校的教學成本。組內成員進行分工，有的學生負責檢查儀器道具，有的學生負責操作實驗，有的學生負責數據的記錄與整理。小組合作的方式可以使每個學生都能參與進來，提高其興趣與自我效能感。實驗中都以一個砝碼為物的重量，學生發現第一次將砝碼與支撐點放置相距5厘米需要的力比第二次將砝碼與支撐點放置相距2厘米所需要的力大。通過多次的數據分析對比得出初步結論：相距越近越省力，教師順著學生的結論逐步向學生闡明杠桿原理的真正內涵。

二、低成本實驗與學生實驗相結合

在當今應試教育體制下，學生對于知識的學習以通過學業水平考試為主，學校對學生的培養也偏向于理論知識的傳授和大量的習題練習。在學生實踐能力的培育上由于資源和時間的限制重視度低，所以學生較為普遍的存在著記憶力強而思維能力弱的特點?？茖W教學是一門實踐性很強的學科，所有理論都是通過大量的實驗獲得的，要想學好科學學科就要親自參與到實驗中。但是，目前各學校生源數量多教育設施跟不上需求，并且為了升學的目的，相關的科學實驗也呈現出教師主導學生觀摩的問題，學生無法親自參與到實驗中去，從而使其對知識的理解度不高。所以，教師可以通過降低實驗成本“簡政放權”讓學生親自進行實驗的方式達到“低成本，高效率”的有機結合。

例如，探究浮力實驗。教師一改傳統課堂實驗模式讓學生自主探究進行初步問題分析，可以讓學生帶著問題和理解去聽課，既可以提高課堂效率又可以加深他們對于知識的理解。教師在課上讓學生從自己的身邊選取一個容器和兩個質量不同的對比物，學生在容器中裝滿水依次將兩個對比物放進容器中，觀察兩個對比物放入水中后水的滿溢程度不同記錄數據，學生自由結組針對自己的實驗進行分享最終得出初步結論：質量越大的物體溢出的水越多浮力就越大，教師對其結論進行補充總結。利用身邊的東西大大降低了實驗的成本，學生自主動手做實驗改變了教師為主的模式，在培養動手探究解決問題能力的同時加深了他們對知識的掌握程度。

三、低成本實驗與生活實踐相結合

很多學生認為科學學科難以理解，究其原因有二。1. 學生缺乏學習方法，不能有效地將科學學習與生活實際相結合。2. 由于缺乏動手實踐的機會，對知識的理解過于片面?？茖W學科具有科學性、嚴謹性和實踐性的特點，同時理論也體現和廣泛應用在生活的方方面面。教師的科學教學既要注重理論知識的傳授，又要有意識地培養學生的動手能力，引導他們理論聯系實際，在生活中具體靈活地應用這些理論以達到對知識的掌握。

例如，利用塑料水瓶展現液體壓強、氣體壓強、彈性形變。教師準備一個塑料水瓶先演示一個學生常做的小實驗，將水瓶放一點氣再不斷的擰水瓶直至水瓶中的氣體達到飽和狀態，最后因為氣體過多瓶蓋被氣體沖撞飛出。通過一個生活中常見的例子使學生更易理解抽象的理論。接下來學生選擇向瓶中注入熱水等不同的方式觀察瓶子的變化。最后，教師引導學生得出溫度和壓強影響瓶子的形態的結論。塑料水瓶很常見且成本低易收集，擰瓶子的小實驗學生很常見，代入感強，讓實驗與生活實際相結合達到低成本高效的目的。

總之，科學學科具有極強的邏輯性和嚴謹性，所以學校如果只注重理論知識的傳授會導致學生的課堂效率低下，學習興趣度不高。面對抽象的理論教師要帶領學生通過做實驗的方式使其更透徹的理解理論的內涵。針對學生基數大，教育資源短缺的現狀，教師可以采取設立低成本實驗合作共同體、低成本實驗與學生實驗相結合、低成本實驗與社會生活相聯系的方式，實現低成本，高效率的教學實踐目的。

參考文獻：

[1] 姚志祥.初中物理低成本演示實驗的研究與開發[J].才智，2015（23）：90.

[2] 陳慧杰.低成本實驗對提升初中科學教學效果的實踐分析[J].新課程（中），2015（7）：111.

[3] 蔣淑芳.初中物理中的低成本實驗[J].中學物理（初中版），2013（6）：33-34.

（作者單位：浙江省泰順縣第七中學? ? 325506）