優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué) 踐行有效教學(xué)

張煒

【摘要】觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的最基本的方法。通過優(yōu)化和改進(jìn)教材中實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)設(shè)新實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供生動、直觀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從而提升課堂教學(xué)的有效性。

【關(guān)鍵詞】實(shí)驗(yàn)教學(xué);優(yōu)化;有效教學(xué)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中科學(xué)知識教學(xué)、能力訓(xùn)練、習(xí)慣培養(yǎng)、素養(yǎng)提升的重要內(nèi)容和重要手段。為學(xué)生正確認(rèn)識物質(zhì)及其變化規(guī)律提供實(shí)驗(yàn)事實(shí)，是重要的感性認(rèn)識方法，是科學(xué)課程一種被廣泛采用的教學(xué)方式。有效教學(xué)指教師遵循教學(xué)活動的客觀規(guī)律，以盡量少的時間、精力和物力投入，取得盡可能好的教學(xué)效果，從而實(shí)現(xiàn)特定的教學(xué)目標(biāo)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是否有效直接影響著學(xué)生的學(xué)習(xí)的有效性。浙教版《科學(xué)》教材中大多數(shù)實(shí)驗(yàn)可操作性強(qiáng)、現(xiàn)象明顯，但也有少數(shù)實(shí)驗(yàn)存在著不足，難以獲得科學(xué)、生動的感性認(rèn)識。優(yōu)化初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，關(guān)鍵不是缺乏實(shí)驗(yàn)資源，而在于科學(xué)教師要潛心鉆研，探索掌握一些行之有效的實(shí)驗(yàn)優(yōu)化策略。

1優(yōu)化實(shí)驗(yàn)裝置和材料，提高教學(xué)有效性

只有根據(jù)具體情況對教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行不斷的改進(jìn)和創(chuàng)新，才能使科學(xué)實(shí)驗(yàn)更切合教學(xué)實(shí)驗(yàn)，最大限度地發(fā)揮其在科學(xué)教學(xué)中作用。

案例1海波的熔化與凝固（浙教版《科學(xué)》七年級上），該實(shí)驗(yàn)以海波為材料研究晶體的熔化規(guī)律，但實(shí)驗(yàn)存在耗時長，現(xiàn)象不明顯、失敗率高等問題。為了解決這個問題對以上實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了改進(jìn)。具體做法是：用冰來代替海波，用2ml針筒做裝置。把冰放入針筒中，插入溫度計即可。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)具有器材簡單易得，實(shí)驗(yàn)也不用熱源，可分組實(shí)驗(yàn)，這樣也解決了教師演示實(shí)驗(yàn)時學(xué)生不能很好地觀察，注意力渙散的弊病。且實(shí)驗(yàn)還具有耗時短，現(xiàn)象明顯，成功率高等優(yōu)越性。

案例2飛機(jī)機(jī)翼模型實(shí)驗(yàn)（浙教版《科學(xué)》八年級上），教材中實(shí)驗(yàn)所用器材多、模型制作過程復(fù)雜，且實(shí)驗(yàn)須在室外進(jìn)行，學(xué)生不能在課堂上得到體驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)缺乏操作性。大多數(shù)教師沒有做該實(shí)驗(yàn)就可以從側(cè)面證明了該實(shí)驗(yàn)缺乏可操作性。

對飛機(jī)機(jī)翼模型實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)后，模型制作、操作簡單，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯。通過優(yōu)化教材中實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在探究中不僅獲取了知識，加深了對知識的理解。同時在實(shí)驗(yàn)中鍛煉了學(xué)生的動手能力、觀察能力、分析能力和自主學(xué)習(xí)能力。成功的實(shí)驗(yàn)給學(xué)生帶來成就感和喜悅感，增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，樹立了學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，也提高了課堂教學(xué)的有效性。

2增設(shè)必需的實(shí)驗(yàn)，提高教學(xué)有效性

教材中有一些知識沒有安排實(shí)驗(yàn)，只有描述性的內(nèi)容，學(xué)生理解發(fā)生困難，這時教師可以增設(shè)一些實(shí)驗(yàn)。

案例3二氧化碳的實(shí)驗(yàn)制法（浙教版《科學(xué)》八年級下）。教材對實(shí)驗(yàn)所用的藥品只說用石灰石和鹽酸，但沒有對其中的道理作進(jìn)一步的說明。老師在教學(xué)時往往又會強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)中酸不可以用濃鹽酸或希硫酸，碳酸鹽不可以用碳酸鈉等作為反應(yīng)物，而后做一些解釋。但學(xué)生的疑惑沒有解決，只能陷入死記硬背的境地。為了讓學(xué)生能弄清其中道理，為此增設(shè)了實(shí)驗(yàn)。

1.制取二氧化碳時，只用石灰石不用碳酸鈉的原因是什么呢？為了說明這個問題，增設(shè)了以下實(shí)驗(yàn)：取兩支大試管，一支加入2g石灰石，另一支加入2g碳酸鈉，然后將它們放在試管架上，分別加入同一濃度的稀鹽酸約5ml，學(xué)生觀察到的現(xiàn)象是盛石灰石的試管反應(yīng)平穩(wěn)，而盛有碳酸鈉的試管反應(yīng)劇烈并產(chǎn)生大量氣泡。這樣學(xué)生自然明白不用碳酸鈉的原因是為了防止反應(yīng)太快而不便收集。

2.制取二氧化碳時，只有稀鹽酸不用濃鹽酸或希硫酸的原因是什么呢？為了說明這個問題，增設(shè)了以下實(shí)驗(yàn)：取標(biāo)有序號的三支大試管中各加入2g石灰石，分別加入濃鹽酸、稀硫酸、稀鹽酸，且將三支試管分別塞上帶導(dǎo)管的單孔橡皮塞，然后將它們產(chǎn)生的氣體分別通入三支盛有澄清石灰水的小試管里，學(xué)生觀察到：①加入濃鹽酸的大試管中產(chǎn)生的氣體并不能使澄清石灰水變渾濁，并且這試管中反應(yīng)速度特別快;②加入稀硫酸的試管是里反應(yīng)速度有快逐漸變慢到幾乎停止反應(yīng);③加入稀鹽酸的試管中速度適宜。組織學(xué)生討論，最后歸納總結(jié)為：不用濃鹽酸的原因有一是防止反應(yīng)速度過快不便收集;二是為了防止生成的二氧化碳中混入氯化氫氣體。不用稀硫酸是為了防止因生成微溶物質(zhì)的硫酸鈣，阻礙石灰石與酸接觸而停止反應(yīng)。經(jīng)過增設(shè)的對比實(shí)驗(yàn)，學(xué)生知其然又知其所以然，有利于激發(fā)學(xué)生的探究欲望，有利于學(xué)生探究能力的形成。同時教學(xué)也取得了顯著的效果。

案例4浙教版《科學(xué)》教材八年級后天性三節(jié)大氣壓強(qiáng)中關(guān)于大氣壓的大小影響因素材直接給出了“大氣壓的大小跟大氣的密度直接先關(guān)”的結(jié)論，并無相關(guān)解釋和實(shí)驗(yàn)。學(xué)生對此不理解，因此增設(shè)了一個分組實(shí)驗(yàn)：學(xué)生每人一只10ml的針筒，用一手堵住針筒出口，然后推動活塞壓縮針筒內(nèi)的氣體，越壓縮感覺到越困難。然后組織學(xué)生討論：針筒內(nèi)氣體質(zhì)量不變，體積縮小，因此密度增大，壓強(qiáng)也增加，這樣學(xué)生就很容易理解了壓強(qiáng)大下與大氣密度直接相關(guān)的知識。因?yàn)橹R的獲得依賴于特定的探究過程和方法，學(xué)生的學(xué)習(xí)重在掌握方法、主動建構(gòu)知識，這種過程的核心成分是思維，能使學(xué)生的理智過程和整個精神世界獲得實(shí)質(zhì)性的發(fā)展與提升。教師應(yīng)該盡可能地關(guān)注學(xué)生對實(shí)驗(yàn)過程的探索，碰到問題，及時引導(dǎo)，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知功能。另一方面增加的實(shí)驗(yàn)簡單易做，投入少，產(chǎn)出多，充分體現(xiàn)了有效教學(xué)理念。

以上案例表明，良好的實(shí)驗(yàn)教學(xué)有利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的形成，有利于幫助學(xué)生正確理解科學(xué)知識，有利于掌握科學(xué)概念和規(guī)律，在提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的同時，能有助于培訓(xùn)學(xué)生的科學(xué)探究能力。我們要深入挖掘教材，利用有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略去提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率，從而提高教學(xué)的有效性。讓學(xué)生“學(xué)中做，做中學(xué)”，喜歡實(shí)驗(yàn)，熱愛科學(xué)。

參與文獻(xiàn)

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[2]張偉.探究核心素養(yǎng)下初中生物實(shí)驗(yàn)優(yōu)化教學(xué)的重要性[J].新課程導(dǎo)學(xué)，2020（29）：93-94.

[3]王曉玲，覃文軍.優(yōu)化化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的途徑[J].廣西教育，2020（29）：135-136.

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