摘?要:初中科學課程中實驗教學的重要性十分突出,而興趣又是學習科學的一個重要因素。實驗既可以起到培養學生興趣、激發求知欲等作用,而且學生通過探究活動,體驗探究過程,發展了科學探究能力,增進了對科學探究的理解。本文據此進行論述,同時結合實際教學淺談實驗在科學教學中的作用。
關鍵詞:實驗;興趣;科學教學;科學素養
新課程標準強調:科學課應向學生提供充分的科學探究機會,讓學生體驗科學探究活動的過程和方法,發展初步的科學探究能力。在科學教學中,實驗既可以讓學生獲得新知、驗證和鞏固已知,又可以激發學生學習的興趣,慢慢習得科學的學習方法,提高科學探究能力,將以前的“被動性接受學習”變為“主動探索式學習”,科學實驗教學在初中科學教學中的作用是其他方式無法替代的。
在實際的教學過程中,當教師拿著實驗器材走進教室時,會格外引起學生的注意力,這就在“無聲”中激發了學生的好奇心和求知欲。在實驗過程中,每個學生都樂于參與,或操作或觀察或記錄,“忙”得不亦樂乎。
你永遠叫不醒一個裝睡的人,如果學生對課堂教學缺乏興趣,那么教師再多的講解和分析都是徒勞的,甚至事后的教育可能還會帶來反效果,呈現在課堂中的表現往往就是開小差甚至是睡覺。美國教育家哈·曼曾說過:“那些不設法勾起學生求知欲望的教學,正如同錘打著一塊冰冷的生鐵。”可見興趣對學生學習的重要性。科學教學區別于其他學科的重要特征之一就是實驗,實驗能充分調動學生各感官,使學生直接感受到視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等信號,自然而然就提高了學生的學習興趣。
一、 多種實驗模式
(一)趣味實驗
趣味實驗,簡而言之就是注重實驗的趣味性,其在調動學生的學習興趣方面發揮了重要的作用,教師可以抓住各年齡段學生的心理特點和認知水平來進行趣味實驗。
(二)學生分組實驗
學生以小組為單位進行實驗的方式,一方面改變了以往教師演示,學生旁觀的情境;另一方面,通過親身體驗合作學習的方式,有利于提高學生動手操作能力。同時,在這一過程中還培養了學生的觀察、實踐能力,增強了小組合作的意識。
(三)演示實驗
對于存在危險或者操作性較弱,實驗成功率較低的實驗,教師一般會采取演示實驗的方式。演示實驗因為有教師的精心準備,一般現象比較明顯,對學生的知識掌握幫助很大,但也存在一些問題。如有的演示實驗,現象發生的時間較短,需要學生注意力保持高度集中,一旦不注意就可能沒有一點收獲,甚至有些學生會把注意點放在其他方面以一種看熱鬧的心態觀察,難以達到實驗教學的目的。
(四)驗證性實驗
驗證性實驗是在對研究對象有了一定了解,并形成了一定認識或提出了某種假說,為驗證這種認識或假說是否正確而進行的一種實驗,更多的是為了培養學生的實驗操作,數據處理等技能,雖然缺乏探究性,但是在實驗法中也有著重要的地位。
(五)探究性實驗
探究性實驗可以由師生共同設計,也可完全讓學生自己設計。在探究過程中,通過科學探究的步驟,使學生的探究能力、動手能力、觀察能力等都得到了相應的提高。
總之,在科學教學中實驗無處不在,根據自己的理解,提出以下幾個建議:
1. 趣味化
比如在學習大氣壓強時,用無形的壓力來比喻大氣壓,往一個礦泉水瓶中灌入熱水,幾秒后倒掉,蓋緊瓶蓋,然后在瓶子上淋些冷水,隨后瓶子就被壓扁了,通過這樣的一個課堂導入引起學生的好奇,充分激發了學生的學習興趣。
尤其是學生在剛進入初中之時,讓他們正確認識科學,并對科學產生興趣最為關鍵,教師可進行如:燒不壞的毛巾、水變牛奶、噴霧作畫等趣味實驗。除了有其本身知識技能上的學習價值外,還能使學生產生自主探究的欲望,使學生真正喜歡上科學。
2. 生活化
例如,通過搓手發熱的活動來感受摩擦生熱;用盛水的玻璃杯代替凸透鏡研究成像規律;用盛水的玻璃杯來代替三棱鏡,觀察太陽光的色散;用手將空杯子慢慢壓入盛水的臉盆,讓學生感受手掌受力的變化,從而體驗物體排水量與浮力的關系等。使實驗的工具或者實驗過程更加生活化,避免了一些專業的設備有時會讓學生覺得科學探究似乎是一件復雜而高不可攀的事情,讓學生從生活中來到生活中去。
生活化還需要從以下幾個方面進行努力:導入方面采用生活化的情境;教材的處理上盡可能地生活化;探究活動中也要緊密聯系生活。
3. 簡單化
實驗簡單化可以增加學生動手實踐的機會,比如利用一些比較容易獲得的實驗器材、盡可能少的化學藥品、試劑等,也可以自制教具,比如在講到呼吸運動一課時,課本上有圖示說明,但是圖示沒有動感,學生難以形象地理解,為了說明呼吸運動過程,我們可以用洗手液瓶、氣球制作一個呼吸運動演示儀來輔助開展教學工作。
二、 實驗法在科學教學中的應用
實驗在初中科學教學中的地位以及實驗本身的特點,決定了它在科學教學中所起的重要作用。
(一)改進實驗促興趣
探究大氣壓的存在時,活動中安排了覆杯實驗。取一個裝滿水的平口玻璃杯、一張硬紙片。把硬紙片蓋在裝滿水的玻璃杯上,并將其倒置,如圖1所示。
在此基礎上,我做如下改進:用一個平口的塑料杯代替平口玻璃杯,并事先在底部扎一個小孔,如圖2,按照實驗步驟進行,但在這一過程中始終用手指堵住小孔,來實現書中覆杯實驗的效果。不經意間,手指移開小孔,硬紙片立馬掉下來,水流出,這一突然發生的現象立刻引起學生的關注,“為什么硬紙片掉下來了?”“是大氣壓變小了?”“是大氣壓不見了嗎?”這一連接串的疑問充分激發了學生的學習欲望。為了避免實驗的偶然性,進行重復實驗,并增加神秘性,當學生說“硬紙片掉”時,就能立馬實現,進一步激發學生的好奇心。最終有學生發現了其中的“玄機”,當手指移開小孔時,塑料杯里面與外界大氣連通,內外壓強相同,導致紙片掉下,水流出。讓發現“奧秘”的同學進行現象解釋,通過“先富帶動后富”的形式,有助于基礎薄弱的同學理解新知識,基礎扎實的同學鍛煉表達的能力,實現雙贏。
(二)探究實驗提素養
在實際的實驗操作中,學生會遇到一些問題,他們會因此而產生疑惑,我覺得教師不應該是直接給出答案,或者是將學生的想法扼殺,而可以根據實際情況,給予學生必要的幫助,給他們創造機會去探究,以此培養學生的創新精神。如果不進行實驗,僅是局限于理論知識,那么學生的思維將難以發展,創新精神也得不到培養。教師教學不光授之以“魚”,更重要的是授之以“漁”,讓學生學會學習比教給學生知識意義更重要。
在有關密度的學習中,測量鹽水的密度一般是這樣進行實驗的,如圖3:
但是,在實際的教學過程中,學生可能會存在一些疑問,比如:量筒中的水沒有全部轉移到燒杯可能造成誤差。這時,就需要教師引導學生進行實驗創新。
全班分享交流后,可取的方法是:量取一定體積的鹽水V1,稱量空燒杯的質量m1,將一部分鹽水倒入燒杯中,讀取剩余鹽水的體積V2,稱量燒杯和鹽水的總質量m,記錄數據,如表1。
這一探究實驗過程中,不僅使學生解決了頭腦中的疑問,并且培養了實驗創新精神和科學的嚴謹思維,提高了科學素養。
三、 結束語
初中科學課程中實驗教學的重要性十分突出,《初中科學課程標準》中也明確指出了“突出科學探究”的理念,科學實驗能培養學生興趣,激發求知欲,直觀地感受能帶來感性認識,為知識的學習奠定基礎,此外在培養創新精神等方面也具有一定的作用,實驗教學初中科學教學中占有重要的地位。
你不可能叫醒一個裝睡的人,針對學生缺乏上課興趣導致的課堂效率低下問題,不妨通過實驗教學來吸引學生的注意,讓“裝睡的人”自己醒過來。
參考文獻:
[1]翁光慶.實驗在初中科學教學中的作用探討[J].中國校外教育,2011(7):238.
[2]楊程.淺析做好物理演示實驗的幾個注意點[J].教育戰線,2012:108.
[3]黃禮青,蔡坤強.初中科學實驗生活化的實踐與研究[J].中國教育技術裝備,2013(6):156-157.
[4]蔣君明.初中科學探究教學的類型及方法探究[J].新課程探究,2011(3):41-43.
作者簡介:
吳旭峰,浙江省寧波市,寧波科學中學。