初中科学实验教学的改进和

[摘 要]科学是一门以实验为基础的学科,科学实验既能为学生正确认识事物及客观规律提供事实依据,又能培养学生观察问题、分析问题、解决问题的能力,因此科学实验教学应成为培养学生实践能力和创新精神的一种重要手段.教师应针对学校的实际情况对科学教材上的部分实验进行大胆的改进和创新.

[关 键 词]科学实验改进和创新

科学是一门以实验为基础的学科.在新课程理念下,科学教学要真正落实以实验为基础,就必须充分展现实验的魅力,优化实验教学过程,淋漓尽致地发挥其教学功能.初中科学教材中,实验探究是提高学生学习兴趣、培养学生动手能力的重要内容.尽管现行教材及实验手册中都有对应章节的实验设计,但要真正提高实验教学的有效性,还需要教师对科学教材中的部分实验进行大胆的改进和创新.以下谈谈自己在实验教学方面的一些尝试和做法.

一、引入“生活实验”,化解教学难点

科学新课标指出：对科学实验的具体设计应“符合学生的心理特点,从学生身边熟悉的事物出发,从学生所喜爱的日常生活中许许多多事例出发,以学生的生活经验作为实验教学的出发点.在实验教学内容上,要与学生生活实际密切关联,从日常生活中引出的实验会使学生感到亲切、现实、自然和有趣.教师应充分利用学生身边熟悉的事物,结合生活实际创设实验,使生活成为构成实验教学内容的重要素材.比如用一个可乐瓶,就能玩出多种科学道理.玩法一：往一底部扎有小孔的可乐瓶倒入适量的水,此时会发现瓶子里的水会流出,若继续向可乐瓶中灌满水,然后迅速拧紧瓶盖,这时可观察到瓶子里的水不会从小孔流出,你能解释这种现象吗?（证明大气压强的存在）玩法二：在可乐瓶一侧打上三个高度不同的小孔,然后往瓶子里装满水,这时可观察到从最下面的小孔中射出来的水射程最远,从最上面的小孔射出来的水射程最近,这又是为什么?（液体压强的大小与深度的关系）玩法三：将可乐瓶装上适量沙子后,倒置在水中,可发现瓶子竖直漂浮在水中；再在瓶底处粘上一个小托盘,标上刻度后,完成了简易浮力秤的制作,就可粗略地测出一些物体的质量.通过这些恰到好处的生活小实验,既有助于突破教学重点、难点,又能激发学生学习科学的兴趣,提高学生的探究能力,使之真正体会到科学就在身边,并体现从生活走向科学的新课标理念.

二、改进已有实验,增强教学效果

初中科学教材中的部分配套实验,有的操作性困难,有的逻辑性不严,有的直观性不强,有的实验装置不合理,等等.而科学是一门实验学科,实验成功与否直接影响着学生的学习效果.有效的实验教学对落实教学目标起着促进作用.我们要突破教材限制,积极开展实验研究,探索实验改进方案,使实验怎么写作于科学教学.例如《筷子提米》实验,用于介绍相对静止的物体也有摩擦.受教材插图和教参的影响,我一直用纸杯作为盛米的容器,把米放入纸杯中,压实,加入适量的热水,等米胀开后,插入筷子,再把筷子周围的米压实,轻轻提起筷子,杯和米同时被提起.但是由于筷子和米不能很好地被压紧,很多时候不能成功提起,导致实验失败.在公开课教学中不敢当堂做,只能把此实验改成课外家庭实验,可又有几个学生真正能回家做呢?后来,我对该实验进行了如下的改进：把纸杯换成大试管,筷子先放入试管中,接着往试管中加满米,提起筷子,米和试管被稳稳当当地提起来了.又如,在验证声音的传播需要介质实验,由于玻璃钟罩气密性不好、抽气不成功等原因,达不到预期的效果.我对该实验进行了如下的改进：取大号注射器,拔出活塞,从针头插孔穿入一根细线并拴住正在闹铃的小电子表,然后拉至针筒底部,再插入活塞并推至底部,赶出里面的空气.之后将橡皮帽堵住钟头插孔,竖放注射器,把活塞往下拉,此时小电子表悬挂筒中,学生听到铃声越来越轻直到消失,取下橡皮帽,铃声又重新出现.继续向下拉活塞,铃声不变.前后对比,实验结论不言自明.

三、将验证性实验改为探索性实验,激发学生学习兴趣

现行初中科学教材中的实验大多有探究性,但教材中有不少都是验证性实验.将验证性实验改为探究性实验,不仅能提高学生学习科学的兴趣,更是培养创新人才的要求.例如“测定空气中氧气含量”的实验,我把书本上的实验作为原理让学生自学.然后,出示一些实验仪器：集气瓶、双孔橡皮塞（带有导管）、燃烧匙、烧杯、弹簧夹、酒精灯、火柴等,一些药品：磷、硫、木炭、水等,让学生自己设计测定空气中氧气含量的实验方案.学生讨论积极,在老师的鼓励和点拨下,一些同学完成自己的设计并开始实验.不同的方案实验结果也有所不同,水倒流入集气瓶中的体积,有的占集气瓶体积的1/5,有的超过1/5,有的不到1/5.不管哪种情况,都要让学生继续探究下去,找出测不准的原因.然后更深层次地探究：用木炭或硫代替红磷行吗?为什么?这时,举手要求实验的学生争先恐后,极大地激发了学生学习科学的兴趣.又如在学习SO42-的鉴别方法时,教材相似度检测绍的方法是“向可能含有SO42-的溶液中加入BaCl2溶液和稀HNO3,观察是否有白色沉淀生成”,以此来证明SO42-的存在.由于学生已学过Cl-的检验方法,有了一定的分析问题的能力,有的学生对这一结论提出质疑：“加入BaCl2溶液和稀HNO3产生了白色沉淀的溶液中不一定含有SO42-,也可能含有Ag+”.问题提出后,学生们积极讨论并设计用Ba（NO3）2溶液和稀HNO3来鉴别SO42-才不会产生干扰离子的实验方案.然后动手实验,分析现象,得出结论.这种探究性实验方法,激发了学生不断改进、完善实验的求异思维的,使学生不受书本限制,带着一种批判性的思维方法去研究学习,使学生形成科学的思维方法和严谨的科学态度.

四、把演示实验改为随堂实验,培养学生动手能力

心理学家皮亚杰说：“要让学生动手做科学,而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学.”只有体验和实践,才能有所创新.把我们的感受告诉学生,不如让他们在活动中亲身体验.基于这种思考,在实验条件允许的情况下,我把教材中部分操作简单、费时不长、安全可靠、不污染环境的演示实验最大限度地改为学生随堂实验.例如在《温度计》一节的教学中,在学习温度计和体温计的原理、构造和定标方法时,让学生对实验用温度计、体温计、寒暑表等多种温度计进行观察并亲自动手实验,从而更加直观、深刻地了解温度计这一测量仪器.这样的教学,学生面对的不再是死板的注入,而是自己的直接参与,印象更加深刻,并增加了学习动机,有效培养和锻炼了实验能力.

五、优化实验的评价,提高学生科学素养

教师应构建科学展示平台,开展多种形式的科学实验竞赛活动,并及时鼓励、激发学生的学习兴趣,增强其学习科学的成就感,提高他们探究问题的能力.如在制作弹簧秤的课外实验中,我先要求学生在课外自制一根弹簧秤,写出简要的实验原理和说明书,然后以小组为单位评出组内制作最好的弹簧秤,参加班内的评比.虽然学生自制的弹簧秤有的是用橡皮筋,有的是用小弹簧,有的是用丝力带,刻度也多种多样,符合要求的较少,但我对每组作品都给予了肯定和表扬,并展示在教室的展览台上.这样的活动既激发了学生的好奇心和求知欲,又培养了学生善于与人交流、分享和合作的习惯,提高了学生的科学素养.

总之,在平时的教学实践中,我们可根据学生的认知水平、学校的现有教学条件以及实验教学的需要,善于采用不同的实验实施策略,对现行教科书上的实验进行大胆的改进和创新,这样才能真正地提高实验教学的实用性、有效性,以提高教学效果.让我们共同努力,使实验教学在科学课堂教学中发挥良好的作用,在科学教学中带给我们一片崭新的蓝天!

（作者单位：浙江诸暨浣江教育集团浣东初中）