生活化實驗在初中科學教學中的探索

石莉薔 王伯君 毛國永

[摘 要]科學是一門以實驗為基礎的綜合性學科，有許多科學實驗因受實驗材料、實驗設備等條件限制，教師只能通過演示、講解等教學實驗，效果大打折扣。為減少實驗的條件限制，可用生活素材代替實驗材料;開發生活化實驗，并開展項目制作，以激發學生實驗探究的興趣，提升學生的科學素養，提高實驗教學的有效性，為一線科學教師的實驗教學提供借鑒。

[關鍵詞]生活化實驗;項目制作;初中科學

[中圖分類號]? ? G633.98? ? ? ? [文獻標識碼]? ? A? ? ? ? [文章編號]? ? 1674-6058（2021）26-0092-03

科學是一門以實驗為基礎的綜合性學科。在教學實踐中，有許多實驗因受實驗材料、實驗設備、實驗安全性等諸多條件限制，教師只能通過演示、視頻、講解等方式來教學相關實驗內容，不僅使得教學效果大打折扣，還讓學生失去了親身體驗的機會。為了能讓學生得到更多的實踐機會，筆者嘗試應用生活中的“瓶瓶罐罐”來替代原有的實驗材料，使實驗生活化，讓實驗探究更加具有趣味性，同時在實驗的基礎上開展項目制作來豐富學生的實驗體驗，提升學生的學科素養。

一、使用生活化材料，提升實驗趣味性

在初中科學實驗教學中，筆者嘗試用學生熟悉的、易得的材料來開展實驗，一方面打破了科學實驗的神秘感，讓科學實驗更加貼近學生的生活;另一方面讓學生方便開展實驗探究，使實驗探究更加便捷、更富有趣味性，進而激發學生科學探究的欲望。

1.火龍果驗酸堿，揭開指示劑的神秘面紗

[案例1]九年級上冊“測試溶液的酸堿性”實驗中，采用的原材料是石蕊試液、酚酞試液和廣泛pH試紙。實驗材料只有實驗室才有，學生只能在實驗室中完成這個實驗，無法做到隨時探究。

為了便于學生在課外進行實驗探究，筆者對實驗材料進行了改進。把石蕊試液、酚酞試液用紅火龍果的果肉或者楊梅汁來代替，實驗中學生只要取少量紅火龍果的果肉搗碎或者榨取少量楊梅汁作為酸堿指示劑，就可以檢驗生活中常見物質（如食醋、肥皂水等）的酸堿性（如圖1、圖2、圖3）。

實驗材料改進的優點：（1）材料易得。（2）操作簡單。（3）富有趣味性。（4）為學生了解酸堿指示劑的發展歷程打開一扇窗，揭開了酸堿指示劑的神秘面紗。

2.“瓶瓶罐罐”制取氧氣，探究竹棒的復燃

[案例2]九年級上冊“實驗室制取氧氣”實驗中所用的實驗器材是：試管、帶雙孔塞的錐形瓶、分液漏斗、玻璃導管、橡皮管、集氣瓶、玻璃片、水槽、過氧化氫溶液、二氧化錳、豬肝、木條、酒精燈。這是一個結構簡單的經典實驗，盡管如此，學生同樣只能在實驗室中探究。

為了讓學生能在生活中制取氧氣并檢驗氧氣的助燃性，筆者采用了這樣的實驗器材：礦泉水瓶（帶瓶蓋）、打火機、烤串竹棒、3%的醫用雙氧水、新鮮豬肝。實驗過程：（1）往礦泉水瓶中倒入一定量的3%的醫用雙氧水;（2）取黃豆大小的新鮮豬肝1～2粒（看反應速度可以增減豬肝的量），放入礦泉水瓶中，輕輕蓋上瓶蓋（不要擰緊瓶蓋，便于排出瓶中原有的空氣）;（3）等待片刻，取帶火星的竹棒伸入礦泉水瓶中（如圖4），觀察現象。

實驗器材改進的優點：（1）取材方便，所有材料在超市或藥店都能買到。（2）操作簡單。（3）富有趣味性。（4）不但能讓學生利用制得的氧氣探究帶火星的竹棒復燃實驗，也可以利用制得的氧氣進一步去完成其他探究實驗，激發學生的探究欲望。

二、開發日常用品新用途，提高實驗教學有效性

對科學問題進行自主探究是學生學習科學的重要途徑。通過開發日常生活用品新用途與改進實驗設計相結合，可降低學生自主探究的難度，提高探究的趣味性，使學生能探究、常探究、樂探究。學生在自主探究過程中會情不自禁地運用各種探究技能，反復思考科學原理，不斷改進實驗設計，最終使實驗教學的有效性得到提升。

1.改進單極電動機實驗模型設計，加深學生對轉動原理的理解

[案例3]九年級上冊“觀察通電線圈在磁場中的轉動”實驗采用蹄形磁鐵和方形線圈作為實驗器材。原實驗作為經典實驗很適合教師演示。為了便于學生自主探究，減少實驗條件的限制，筆者用生活用品改進了實驗設計，使實驗更簡約。筆者采用的是單極電動機模型。實驗材料：1個圓柱體強磁鐵、1根銅絲（如果要進一步降低制作難度，教師可以把銅絲的形狀預先折好）、1節干電池（如圖5）。讓學生利用相關材料動手做實驗，感受通電線圈在磁場中的轉動（如圖6）。

實驗改進的優點：（1）材料易得。（2）結構簡單。學生能單獨或通過合作完成單極電動機模型的制作。（3）操作簡便。學生可以隨時改變電流和磁場的方向，從而改變線圈的轉動方向。（4）現象明顯。當學生組裝好單極電動機后，學生會發現當線圈和磁鐵接觸時就會產生火花，此時學生就能理解線圈已通電。通電的同時，學生會發現線圈加速轉動。這樣，學生就能體會到線圈的轉動與線圈的通電和磁場有關。（5）承上啟下。學生仔細觀察線圈接觸磁鐵時產生的火花和線圈轉動的方向就能體會通電導體在磁場中的受力情況。學生觀察到單極電動機的轉動，也會很自然地想到電動機的轉動原理。

2.改進色陀螺制作材料，于玩樂中體驗三原色原理

[案例4]七年級下冊“制作色陀螺”實驗中用到的實驗器材是：兩塊硬卡紙、圓規、六角形鉛筆、各種顏色的水彩筆、剪刀。要求學生動手制作一個色陀螺。為了降低學生自主探究的難度，提高科學探究的趣味性，使學生能探究、常探究、樂探究，筆者對這個實驗進行了改進。使用的實驗器材是：一張白紙（普通的白紙就可以）、圓規、各種顏色的水彩筆、剪刀、雙面膠、一個指尖陀螺。制作過程：（1）用圓規在白紙上畫好一個比指尖陀螺略小的圓，再畫一個比指尖陀螺轉動軸略大的圓，這兩個圓形成兩個同心圓。（2）剪下第1步中的圓環，分好三等分。（3）在每一等份中分別涂好紅、綠、藍三種顏色。（4）把涂好顏色的圓環貼在指尖陀螺上（如圖7）。（5）轉動指尖陀螺，并觀察現象（如圖8）。

實驗改進的優點：（1）材料簡單，制作簡便。（2）轉動效果好，現象明顯。（3）轉動速度快，持續時間長，學生觀察效果更理想。（4）富有趣味性，吸引學生經常探究。指尖陀螺本來就是學生很樂于玩的玩具，學生可以在反復玩的過程中不斷體驗三原色的原理。

三、開展項目制作，培養學生的創新能力

興趣是人們從事一項活動的內驅力，是入門的先導。因此，筆者在初中科學教學中，圍繞教材中的實驗，用生活中的材料適當地開展一些富有趣味性的項目制作，引導學生去猜想、去思考、去探究。以開展項目制作為平臺，從培養學生對科學探究的興趣入手，讓學生在項目制作過程中理論與實踐相結合，知識與技能交互提升。通過項目制作及新項目的開發，培養學生的創新精神，提升學生的科學素養。

1.制作趣味傾斜易拉罐，培養學生的科學探究興趣

[案例5]八年級上冊有一個“尋找重心”實驗，通過一些方法可以讓學生容易找到物體的重心。為了培養學生的科學探究興趣，筆者增加了一個趣味性學習項目：自制“傾斜的易拉罐”。制作材料：一個易拉罐、水。項目制作過程：（1）往易拉罐中倒入少量水（水量的控制很重要）。（2）利用易拉罐底部的傾斜邊緣把易拉罐立起來（如圖9）。

增加這個項目制作的目的：（1）豐富學生的實驗。（2）培養學生科學探究的興趣。（3）引導學生猜想和思考關于物體重心的問題。

2.制作吸管笛子，探究聲音的產生

[案例6]八年級下冊的“聲音的產生”實驗讓學生用手觸摸振動的音叉來感受聲音是由物體的振動產生的，趣味性不足。為了增加實驗的趣味性，引導學生進行科學探究，筆者設置了一個制作“吸管笛子”的項目。制作材料：一根吸管、一把剪刀、一支水筆、一把刻度尺。項目制作過程：（1）把吸管一端捏扁1厘米左右，然后沿著捏扁的縫隙往里剪開0.5厘米左右（兩邊的縫隙都要剪開），作為吸管笛子的哨子。（2）調試吸管笛子的哨子。反復壓扁哨子，直到吸管哨子能發聲。也可以適當裁剪吸管哨子的長度與之相結合，反復調試吸管哨子，直到哨子能發聲（如圖10）。（3）在吸管的中間不同部位剪出六個孔。會吹笛子的學生可以參考笛子的六個孔的間距等比例縮小孔的距離。（4）吹奏吸管笛子，體驗物體發聲的原因。

項目制作的優點：（1）豐富學生實驗。由于這個項目制作簡單，富有趣味性，所以學生很樂于制作。（2）科學與藝術相結合。可讓有吹奏樂器才華的學生施展才華。（3）為聲音的特性的學習做好準備。

3.簡易制作冰沙，打開學生思維格局

[案例7]七年級下冊有一個“觀察冰的熔化過程”的實驗活動，展現了冰的熔化過程及熔化過程中溫度的變化。為了讓學生深刻體驗物質的熔化吸熱和凝固放熱過程，筆者設置了“制作冰沙”的項目。項目所需材料：冰塊500克左右（根據需要制取的冰沙的多少，可自行增減冰塊的量）、飲料（學生可根據自己的喜好準備飲料種類）、食鹽100克左右、大小兩種保鮮袋各一個、一塊毛巾。項目制作過程：（1）取一個小保鮮袋，倒入飲料100克左右，扎緊袋口，放入大保鮮袋中。（2）往大保鮮袋中裝入冰塊。（3）把100克左右的食鹽均勻地撒在冰塊上，扎緊大保鮮袋的袋口（如圖11）。（4）搖勻保鮮袋中的冰塊，盡量使飲料袋埋入冰塊中。（5）用毛巾包裹大保鮮袋。（6）像揉面團一樣揉這個毛巾包裹（如圖12），使保鮮袋中的飲料和冰塊進行充分的熱量交換。5分鐘左右打開毛巾查看小保鮮袋中的飲料是否結冰，結冰了可以取出，享用美味的冰沙。還沒有結冰就繼續包裹好，揉制冰沙，直到飲料結冰（如圖13）。

項目制作的優點：（1）富有趣味性，能吸引學生。學生制作冰沙的積極性很高，都很樂意制作冰沙，品嘗冰沙。（2）能引導學生應用所學知識。在制作冰沙的過程中，學生聯系了所學的關于熔化和凝固的相關知識。（3）打開思維，引發創新。在完成項目后，有學生提出可以用這個原理制作一個野營冰箱。

科學實驗是科學教學的重要組成部分，是提高學生科學素養的重要手段。由于種種原因，有些實驗學生無法親身體驗。實驗室也無法做到為學生時時刻刻開放（時刻開發既不現實，也不安全）。因此，利用生活中的材料替代實驗室中的材料進行科學探究，避免了學生因材料無法獲取而不能開展科學探究的尷尬。設計簡單有趣的生活化實驗也能填補實驗室無法時刻開放的不足。同時，通過改進實驗設計，提高了實驗的簡約性，豐富了實驗的趣味性，使學生易于操作、樂于探究。圍繞教材實驗開展項目制作，可讓學生體驗制作與發明的樂趣。學生在開展項目制作的過程中不斷應用實驗原理、過程和結論，深化和拓展了科學理論知識，培養了探究興趣，提高了科學探究能力。在長期的科學探究和項目制作過程中，學生的科學素養也能得到不斷提升。

[? ?參? ?考? ?文? ?獻? ?]

[1]? 葛政波.如何構建初中科學生活化課堂[J].新課程，2020（28）：128.

[2]? 郭英華.貼近生活，讓生活詮釋科學：初中科學生活化教學初探[J].教師，2020（2）：74-75.

[3]? 吳建軍.初中科學生活化教學的實踐探索[J].科學咨詢（教育科研），2020（1）：174-175.

[4]? 張燕蓉.談初中科學課教學中引入生活實例的方法[J].天天愛科學（教育前沿），2019（11）：97.

（責任編輯 黃春香）