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提高初中科學實驗教學有效性探微
提高初中科學實驗教學有效性探微
宋東軍
（浙江省紹興市越城區孫端鎮中學）
摘 要：從課堂實驗教學、課外實驗教學這兩大方面展開討論如何進行實驗設計，關注實驗時應注意的問題，從而闡述如何提高科學實驗教學的有效性。
關鍵詞：實驗教學；實驗設計；有效性
偉大的科學家伽利略曾說過：“科學的真理不應該在古代圣人的蒙著灰塵的書上去找，而應該在實驗中和以實驗為基礎的理論中去找。”鑒于此，筆者結合自己在教學實踐中的點滴，就如何提高初中科學實驗教學的有效性談幾點體會。
一、設計趣味性實驗作為新課導入，激發學習興趣
可以用“瓶吞雞蛋”的實驗作為大氣壓的存在的新課導入。方法：點燃一張紙，放到廣口瓶中，然后剝了殼的熟雞蛋小頭朝下迅速塞住瓶口，讓學生猜想會發生什么現象？結果：雞蛋被“吞”進瓶子。學生簡直不敢相信自己的眼睛，但事實就在眼前。馬上拋出問題——讓學生思考為什么會出現此現象？而新課就這樣誕生了。學生在新課學習過程中一直帶著這個問題，最后讓學生通過已學知識解釋，有90%的學生能用自己的語言說明原理：燃燒消耗氧氣，瓶內壓強降低，低于大氣壓，大氣壓將雞蛋“推”進瓶子里。
再如，學劉嫌變“燒不壞的手帕”魔術，引出汽化和液化的教學內容。這樣的例子還有許許多多：“氣體的壓強與流速關系”的教學時，在一個倒置的漏斗中放入一個乒乓球，請一個學生沿斗柄用力向下吹氣。“乒乓球會掉下來嗎？”這時，學生個個全神貫注，思維進入活躍狀態，猜想著結果會怎樣。而事實上乒乓球不會掉下來，學生都感到驚訝、神奇：為什么會這樣呢？從而在疑問和好奇中展開了思維的翅膀。
新奇的實驗現象立刻抓住了學生的好奇心，促使他們懷著極大的興趣和揭開謎底的欲望主動地進行探究，上課的注意力很集中，從而提高了學習效率。
二、利用身邊的物品作為實驗器材，使實驗“貧民化”
在實驗中，我們應避免難度大、繁瑣。可以簡化的實驗裝置要從簡，盡量找生活用品代替復雜、昂貴的實驗專用器材，從而使實驗操作比較簡單并節約時間。
例如可樂瓶很容易獲得，在實驗中是最好的幫手之一，并且效果明顯。學習力的兩個作用效果時，用手捏瓶，瓶變扁，直觀地說明，力可以使物體發生形變。隨手一拋可樂瓶，就可以證明另一個力的作用效果——力可以改變物體的運動狀態。也可以研究大氣壓的存在以及液體內部的壓強。前者只要將盛過熱水的瓶子將水倒掉，立即蓋緊瓶蓋，稍后瓶變扁。后者的操作過程如下：我們在灌滿水的可樂瓶側壁上1字形排開，用大頭針戳三個小孔，這時由于液體對該容器側壁產生壓強，且其效果隨著深度增大而越加明顯，液體就會從這些小孔中噴出，越往下的小孔射出的液體越遠，從而來驗證液體內部壓強的特點。這個實驗的設計材料經濟易得，操作又簡單，效果又明顯。
這些“貧民化”的實驗在農村學校都可以開設，而且可以避免學生在實驗中陷入一些繁雜的過程中，而忽視一些比較關鍵的問題，使實驗中沒有過多的干擾，這樣學生就會將精力集中放在探究科學原理上，從而順利獲得實驗的結果或想要得到的事物的規律。多用身邊的物品做實驗，使生活成為課程的重要素材。在很大程度上能調動學生的求知欲和積極性。
三、積極改進課本實驗，提高實驗效果的有效性
教材中大多數實驗可操作性強、現象明顯，但也有少數實驗，看似非常簡單，做起來卻經常遭遇失敗或實驗設計存在不足等。對于這些實驗，需要教師發揮主觀能動性，要學會創新，對不妥之處要予以改進，以提高實驗效果的有效性。
如，課本上的《會沉浮的氣球》實驗，原實驗存在缺點：（1）氣球不易戳破；而且一旦破掉，氣就全部放出了，實驗易失敗。（2）戳破后沙子散落較臟；實驗不易觀察，不能重復操作。（3）實驗現象不明顯。三個狀態：漂浮、懸浮、下沉很難控制。改進后所需器材：氣球、鋅粒（學生可用小石塊、橡皮泥等代替）、帶橡皮管的玻璃管、止水夾、打氣筒、透明容器、細線。實驗步驟：a.先將鋅粒（代替細沙）放入氣球（使氣球有一定的質量）b.用打氣筒打足氣，并用細線固定到玻璃管的一端，另一端用止水夾夾住橡皮管（不漏氣）；c.再在透明容器中裝滿水，將氣球放入；d.然后用止水夾邊放氣邊實驗。
四、將驗證性實驗設計成探究性實驗，讓學生自己建構認識結構
傳統的學生分組實驗教學，通常先由教師就實驗目的、實驗器材、實驗原理、實驗步驟、數據采集及處理辦法清清楚楚地講一遍，然后學生按照實驗步驟做實驗。實驗中，學生只是“照方抓藥”，難以激發他們的自動性和培養探究精神。因此，這類實驗可設計成探究性實驗，實驗時間可放在知識教學之前。
比如，“凸透鏡成像實驗”可以在教學“凸透鏡成像規律”之前加入作為探究式實驗進行。教師可以這樣設計——先讓學生利用手頭實驗器材在光屏上分別成放大、縮小、等大的三個像。不要害怕學生做不出，不要認為你不講什么是光屏、焦點等，學生就會丈二摸不著頭腦。我已經試過好幾屆的學生了，學生不一會工夫就完成了我的任務。再反過來讓學生觀察剛才三種情況時物距、像距的關系，學生親身經歷了探究的過程，自然得出成像規律，不用死記硬背。而且，在以后的學習包括練習中效果也很好。再如，“電流、電壓和電阻的關系”“影響導體電阻大小的因素”“物質酸堿性測定”也可以采取這種方式。對于練習使用儀器類實驗，如“電流表、電壓表的使用”“溫度計的使用”“天平的使用”等這樣一些實驗，要通過學生自己閱讀使用說明，了解其基本原理和基本使用方法，并能夠應用這些儀器進行相關量的測量。
五、運用多媒體技術增強實驗的效果
學生在操作實驗時，有時對實驗的結果或現象不能作出判斷時，可以用多媒體技術來指導學生。如，在學生操作顯微鏡觀察裝片時，學生首先要會對光，“當從目鏡中看到一個光亮的光斑時，說明對光已對好了”，可是在實驗操作過程中，很多學生都不知道怎么樣才算調好光了。以前我要一個個給學生去“鑒定”，一節課下來，兩腿發軟。而且效率不高。如果演示時在顯微鏡的目鏡上安裝一個攝像頭，再把攝像頭與電腦連接，就能夠直接把顯微鏡的效果投影在屏幕上，學生只需要把他自己的實驗現象與屏幕上對照即可了。再如，粗準焦螺旋與細準焦螺旋的調節作用，很多學生都只認為粗準焦調節有變化，細準焦螺旋調節無變化，如果還是用剛才的這個方法，讓全班所有的學生一齊來觀察教師演示時，屏幕中像的變化，肯定會改變學生認為無變化的觀點。當然，這個實驗條件對農村來說是很苛刻的，因為即使在我們城區實驗室裝多媒體的還很少。
總之，作為科學教師，要精心設計課堂實驗，積極指導學生開展課外實驗，從而激發學生學習科學的興趣，幫助他們獲得科學知識，培養科學素養，真正體現實驗教學的有效性！
參考文獻：
梁靈君。新課程下提高初中科學實驗教學的有效性策略探微［J］。中學課程輔導：教學研究，2012（27）。
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