初中科学演示实验

摘 要：科学是一门基础科学,是整个自然科学和现代技术发展的基础,对促进社会的发展具有不可替代的作用.要学好科学就必须改变过去注重知识传授的倾向,加强实验是科学教育本质的自然回归,符合素质教育的理论和实践的要求.而课堂上的演示实验正是中学科学实验教学的重要组成部分,它不仅是建立科学概念和规律、理解和掌握科学知识不可缺少的环节,还能培养学生的观察能力、思维能力、探索精神以及良好的学习方法.也是变应试教育为素质教育,提高人才素质的重要手段之一.

演示实验生动有趣,易形成悬念,它在创设问题情境,激发学生的学习兴趣,增强学生在学习中的积极性和主动性,引导学生追根求源探索知识上有极其重要的作用.本文就此谈谈自己的肤浅体会和做法,与同行们研讨.

一、认清实验教学的重要性

目前,我们的学生普遍感到科学“难学”,其原因之一就是科学实验教学还很缺乏,尤其是农村由于经费不足实验器材还不到位.而在一些经济发达的国家,他们非常重视科学实验教学和研究问题的方法,如日本初中科学的课时数只有75课时,但安排的学生实验却有20个,演示实验有130个,并且绝大多数都是研究性实验,基本形成以实验为中心的课堂体系.可见,他们的学生在实验方面得到训练和能力培养比我国的学生多得多,学生的实验心理素质比我国中学生强.可喜的是我国相关教育部门已认识到这点,当前我国中学教育由应试教育向素质教育转变过程中,再次强调了实验教学的重要位置并且落到了实处.如国家花大力气为农村学校免费完成了实验室建设和“农村四配套工程”等,国家的重视程度我们有目共睹.作为教师我们更应与时俱进,除了完成书本上的指定实验外还必须研究教材中哪些地方学生感到抽象、容易混淆、接受困难,并结合教学实际,研究解决的方法,努力开发一些直观的演示,同时在教学中引进近代科学的某些思想方法和现代科学的新成就.这样使教学内容更加丰富,使学生的眼界更加开阔更容易接受.例如“分子间作用力”的演示,可在两只乒乓球间夹上一段弹簧,球的外侧套上橡皮筋,平衡时,引力等于斥力；增大球距时,引力大于斥力；缩小球距时,引力小于斥力.这样不仅培养学生对科学的学习兴趣,更多地拓宽学生视野,丰富他们的想象,而且能有效地提高学生的观察能力、分析问题和解决问题的能力.

二、更新实验教学的思路

演示实验作为一种教学手段,是教师备课的重要内容,需要教师认真研究和准备.有的教师轻视课前演示实验的准备工作,结果造成演示失败或出现意想不到的情况,以致在课堂上手忙脚乱,“强行”让学生接受结论,教学效果很不理想.造成这种情况的原因是多方面的,有的是思想认识存在问题,对实验教学不重视或持怀疑态度；有的是疏忽大意,以为实验内容简单,以前做过或曾看见别人做过；还有的是怕麻烦.这些都是演示实验教学的大忌.教师在课前首先要准备好与实验有关的全部仪器、材料.其次是在课前反复操作,直到熟练,对于在实验中可能出现的故障做到心中有数并能及时排除.第三是掌握演示时间,注意与教学进度紧密配合.第四是教师要考虑除大纲和教材中规定的演示实验外,还可以适当补充哪些小实验,或对现有的实验作必要的改进,以提高教学效果.例如在讲解蒸发吸热这一问题时,教师可用方座支架、小烧瓶、细玻璃管、有色水和小烧杯等组装一个伽利略气体温度计,用它来演示蒸发吸热现象比直接用普通温度计演示现象清晰、直观.第五是要考虑在演示过程中如何引导学生观察,启发学生思维,最大限度地发挥演示实验的作用.

人们的许多科学知识是通过观察和实验,认真地加以思索和总结得到的.如对于彩虹,自然界在特定雨天后才能看到,平时看不到.在课堂上用三棱镜做光的色散实验让彩虹出现在教室里,使学生感到新奇；再引导学生去讨论解开雨后彩虹形成的这个谜.实验就是在人工控制条件下使科学现象重复出现供人们观察的工作.在这里学习的就不仅是色散的知识,更重要的是学习了这种探索事实的根本方法──实验.

科学就是以实验为基础的学科,科学的定义、定理、规律、定律都建立在大量的实验和实践活动中,所以我认为,实验教学不仅局限在课上,也可以在课下；可以使用实验室配备的器材,也可以自备自制教具,甚至可以使用我们日常生活中的现有物品,经常用学生身边的物品做实验,如用水和玻璃做光的色散实验等,这些器材学生更熟悉,更有利于使学生明白科学就在身边,科学与生活联系非常紧密.而且通过这些课本上没有出现的器材启发学生的创新能力：大家一起想一想,还可以用什么来说明我们要知道的内容,或者,这种类似的方法我们可以用来解决其他什么问题等等.调动学生刚刚起步的创新意识和创新精神.

总之,我们不是为做实验而做实验,我们做实验是学习这种研究事物内在联系,研究问题的方法.

三、改革实验教学的方法

1.注重引导学生观察实验

观察是实验的第一步,也是创新的前提.观察在生活中无处不在.

案例一：在演示凸透镜成像规律实验时,可先让学生细致观察,然后出示以下问题：①本实验需要研究观察什么?怎样观察?观察光屏、透镜、火焰三者的位置关系如何?②在光屏上会出现什么样的像?③适当改变距离后像的大小有何特点?光屏上是否一直都有像,若没有是在什么情况下?为使学生养成细致观察的习惯,培养他们的观察能力,教师应该在没有出示以上问题时就让学生自由观察.待观察一段时间后,老师再让学生回答以上问题.肯定有部分学生观察方法不当,老师可指导学生重新观察,这样做一定可以大大激发学生的求知欲,掌握正确的观察方法,从而留下深刻的印象.

在观察中,要引导同学讨论观察的方法和应注意的问题.可以提示看到的不同现象是由不同原因引起的,但是具体是哪些原因,应该由学生通过多次实验得出一定的结论,而不是老师在黑板上把各种条件罗列出,让学生按部就班.那样做就限制了学生的思维,是不利于学生形成创新思维的.

2.要与学生紧密配合,培养学生的创新能力 演示实验本来就是教师利用课堂时间为学生演示,在操作的同时引导学生对实验进行观察、思考和分析的一种科学实验教学方式.在传统的实验教学模式中,课堂演示实验一般以教师为主体,学生只是旁观者,而且很多实验学生根本看不清,特别是后边的学生.不同程度地限制和阻碍了学生智能和潜能的发展,直接影响学生实验心理素质的提高,也不利于其创新能力的培养.因此,不能把学生当作被动接收的“仓库”,完全没有发挥出演示实验的作用,是不可取的.教师要在演示的同时引导学生观察,不断启发提问,让学生分析、讨论,充分调动学生学习的积极性,使实验结论合情合理地被推导出来.

演示实验时还要注意不仅要现象清楚,而且还要面向全体学生.教师要想方设法增大演示实验的可见度.投影放大、机械放大、自制可见度大的仪器进行演示等都是常用的方法.甚至在实验操作上让学生积极参与,让学生充分了解实验的内容,多次重复,加深印象,巩固记忆.如让学生上前读数或动动手.案例二：在进行马德堡半球演示时,先让两个“大力士”上来拉,不能将两个半球拉开,打开活塞,让空气进入半球中,再让两个力气最小的学生来拉,却很轻松地将两个半球分开了.两相对比,说明大气压强不仅存在,而且还不小,全体学生都留下了深刻的印象.

演示实验在教师指导下让学生参与,不仅有显示学生实验技能的机会,又能得到科学方法的训练及能力的培养,加深理解和掌握科学概念和规律,同时可领略科学的思想,培养科学态度和科学方法.

3.采用多种实验方法,活跃学生思维

笔者认为在帮助学生掌握实验原理的基础上,允许学生用不同的器材、不同的实验步骤进行实验.在实验中,学生需要在各种因素中进行取舍,对所取得信息进行筛选.这就要求学生在确定的目标下,有全局观点和善于妥协,在不同情况下善于应变,培养学生的应变能力,使学生分析、抽象概括、综合表达能力都得到训练和发展.

4.创设实验问题,促进学生创新能力的发展

创新教学的构成要素是研究性、引导性、发现性、归纳性等有机地结合起来,这就要求教师在实验中创造性地应用现代教学方法和教学手段,将多种教学方法进行优化组合,用“创造性地教”为学生“创造性地学”创造环境和条件.因此除了演示实验和分组实验之外,在学生的模型制作、游戏、调查小实验活动中,也可以发展创造活动,鼓励学生创造.例如,学习固体能传声的知识后,引导学生自制土等.

四、建立实验教学评价中的意识创新

教师对教学目标的完成情况进行评估,为制订下一个目标做准备,这是一个学科目标的结束.如果说学生已经掌握了知识的重点、难点,形成了相应的技能技巧,那么教师应该对学生学习过程进行总结,学生掌握了什么,超越了什么?谁做得最好?由教师和学生总结这个经验,从而形成再创新能力,这个环节是必不可少的.

在以往的教学评价当中,往往是以学生的一次次考试成绩来评价每一个学生,在具有创新意识的教育教学过程中,这个评价方法自然也应该有所改进,而实验教学的评价似乎成了其中的重点.新的评价观点应该重视学生在实验中解决问题的能力,在实际操作时就应该努力避免死板、缺乏创造力的观点,这也是我们努力的方向之一.

总之,创新教育能使学生学会学习,开发智力提高素质,增加了锻炼的机会,增强了适应社会发展的能力.而其在科学实验教学中的具体实施,也会给我们培养大量的适应现代化社会需要的人才提供一个可行的方式方法.