新课程下的中学科学实验教学

新课程理念下的初中科学实验的内容和功能都发生了重大的变化,科学实验对全面提高学生的科学素养尤其是创新精神和创新能力有着重要的作用.本文着重阐述了新课程科学实验教学的教育价值,并提出了一些切实可行的实验教学方法,以期能起到抛砖引玉的作用.

一、以学生为主体的实验教学

在以往的教学中教师扮演的是一种家长的角色,知识传播者的角色.对演示实验的教学也是如此,教师在台上做,学生在台下看.而现代的教学观把学生的创新能力的培养放在首位,教师的主要作用是教学的设计者、组织者和帮助者及品德的示范者.所以,笔者认为演示实验不是老师的专利,变教师演示实验为学生演示实验,即教师指导下的学生演示实验.这有利于学生积极参与课堂活动,充分体现了以学生为主体的教学理念.因为学生实验的主要特点是实验的操作者主要是学生,这是不同于教师演示实验的一个显著特点.根据这一特点,教师要切实提高对实验教学作用的认识,要积极创造实验条件,做好实验前的各项资料积累.在实验过程中处理好教师主导作用和学生主体作用的关系,既要调动好学生积极动手实验的主动性,又要做好引导和指导工作.

如在“影响溶解快慢的因素”一节中,笔者先在讲台上摆放好颗粒大小不同的食盐、烧杯、冷水、热水、玻璃棒,同时提问:溶解快慢究竟与哪些因素有关呢学生开始议论,有的说与温度有关,有的说与是否搅拌有关,也有的说与形状大小有关,笔者就让各种想法的学生都上来一名,亲手实验,去验证他们的猜想.这样学生的积极性就会很高,体验到猜想被确认的快乐.

二、探究性实验

验证性实验是教师在课堂上先讲授知识,后组织学生实验,让学生用实验结论来验证已经学过的基本原理和基础知识.探究性实验是教师在实验前不告诉学生实验将会出现什么现象,实验结论是什么,而是让学生带着疑问,自己动手进行观察实验,在实验过程中去探究、发现、获得新知.探究性实验正如前苏联教育家赞可夫所要求的“让学生自己去寻找问题的正确答案.”在发现问题、探究问题、解决问题的过程中,从中获得知识、发展技能,培养学生的综合能力.

探究性实验教学符合“实践—认识—再实践—再认识”的认知规律.学生是在亲自动手实验过程中获取知识的,因此大大提高了对知识的理解程度和巩固率.这种实验教学方法能很好地培养学生的思维能力、分析综合能力和解决实际问题能力.对培养学生实事求是的科学研究态度、训练科学探究的基本方法等方面都有很大的作用.

这种实验教学还为学生创设了一种情境,能使学生进入积极的动脑、动手状态,从而激起学生学习的内在动机,提高学生对现象的观察、问题的探究、概念的形成,使知识的理解、结论的检测、思维的发展融为一体,非常有利于学生掌握科学的逻辑思维方法和提高解决问题的能力.

要提高学生分组实验的教学效果,就必须使学生真正进入角色,手、眼、脑并用地进行有目的地探索活动.根据教育心理学的观点,课堂教学的目的不在于教师完成某种过程,而在于通过某种活动促使学生在行为上发生某些重要的变化,并增强他们的学习动机.

三、开放性实验教学

在某些条件下,变换角度看问题有时就会有所发现和创新.达芬奇说过:“即使是同一只鸡蛋,只要变换一个角度去看它,形状便立即不同了.”变单一性实验设计为开放性实验设计可以培养学生多角度思考问题的能力,从而培养学生思维敏锐性,提高发散思维能力.

四、处理好实验教学的几个关系

1.动手操作和多媒体模拟的关系

随着多媒体技术在教学中的不断运用,模拟实验的运用越来越广泛,虽然模拟实验有其本身的优势,实验过程清晰,细节变化明显,但在教学中切不可用动画实验来代替动手实验.教学中媒体的运用取决于实验内容和当时的条件,能达到教学目的的前提下,多媒体不宜过多,不要盲目追求.

科学是一门以实验为基础的学科,学生需要接触实物才能增强感性认识,在教学中,动手操作与多媒体辅助教学适当结合,扬长避短、各取所长,才能收到良好的教学效果.

如在“指南针为什么能指方向”一节中,有“磁极间相互作用的规律”“磁化”等很多的动画模拟实验,这些实验都是可以让学生直接动手操作的.一般来讲,能动手操作的实验,就不要用媒体代替,而是尽量让学生自己动手做.

2.实验结果与实验过程的关系

教师在教学中应注重实验过程的探索和展示,而不应过于计较实验的结果.在平时的教学中存在如下情形:有相当一部分教师把实验教学看成是理论课的补充,实验教学仅被看做是一种辅助性教学,在知识和能力培养目标中,侧重知识目标,在思维能力和动手能力的培养中,侧重思维能力的培养.由此造成目前的实验教学状况——重实验结果,轻实验过程,重知识巩固,轻能力培养.

在实验教学上,教师不惜花费大量时间、精力去维持纪律,要求学生正襟危坐,不让动手就不动手,让你怎么做就怎么做.正是这种束缚扼杀了学生的尝试,使得学生们服从意识有余、创新思维不足.

实验功能的体现,不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果,还有学生亲身经历的探索实验过程,只有这样,学生才能对什么是科学,什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练,形成科学的态度、情感和价值观.

总之,不重视过程的实验等于把生动活泼的科学实验现象变成了静止的某个预期的“结论”,引不起学生的积极思维,没有发现时的快乐,感受不到科学的魅力.