海宁市第一初中 浙江嘉兴 314400
[摘要] 科学实验作为科学教学赖以生存和发展的基础、是传授科学知识的重要方法和手段, 也是增强课堂活力和提高学生科学素养的重要途径。笔者主要从“初中科学实验教学现状分析”和“初中科学实验教学改进建议”两个方面进行阐述。对于“初中科学实验教学现状分析”主要体现在三个方面:1.为应对升学考试,学生实验越做越少;2.随着多媒体技术的使用,演示实验大多被替代;3.课堂演示实验成为教师的独角戏。而对于“初中科学实验教学改进建议”笔者认为在教学中应做到“四用”:即1.“活用”教材实验资源,促进实验“生成”; 2.“巧用”课外实验资源,培养创造思维;3.“慎用”幻灯投影技术,提升演示效果;4.“精用”边学边实验教学模式,催生参与热情。意在抛砖引玉,带来些思考。
[关键词] 实验教学;活力课堂;有效性
由于实验在科学教学中的地位非常特殊,实验教学的有效性将直接影响科学课堂的教学质量。要提高实验教学的有效性,增强课堂活力,笔者认为在教学中着力于“四用”,不失为一个有效的对策。
1.“活用”教材实验资源,促进实验“生成”
课堂实验虽然都是教材预设的,但学生在实验操作过程中往往会出现各种意想不到的结果,教师应充分利用课堂“生成性”资源引导和鼓励学生动手、动脑实验,学生通过质疑、分析和再实验,自己获取知识,得出结论,从而体验探究的乐趣,充分暴露学生的“前概念”,从而激活课堂,催生效率,千万不要怕学生超出教师预设而影响教学进度。
譬如,练习温度计的使用方法实验中,学生在测量冰水混合物的初始温度时,有的小组报出了2℃,有的报出-4℃,个别组大约在0℃。这时实验室里议论开了。一个男生终于忍不住提出疑问:“书上说冰水混合物的温度是0℃,可现实根本不是这样的。”大家七嘴八舌说出了各种理由: 有的说玻璃泡没有充分接触冰块,所以温度高了;有的说跟大气压有关系;有的说温度计示数还没稳定就开始读数了;还有的说玻璃泡可能接触到了烧杯等等。笔者听了学生的各种猜想,并没有作正面回答,只是针对学生的各种猜想,我要求他们排除因素再次测量冰水混合物的初温,结果很多小组的测量结果都是0℃,学生通过亲身体验获得了理想的实验结果,心里非常兴奋。
2.“巧用”课外实验资源,培养创造思维
从资源利用与开发的视角,科学实验可以分为两大类:非常规实验和常规实验。其中非常规实验是指有目的的选择实验室之外的物品开展实验活动,并体现自创性、趣味性、简易性和生活化的科学实验教学活动。因此,利用课外实验资源来辅助科学教学显得非常重要。主要体现在以下几方面:
(1)实验质疑:激发思维
在科学教学的各个环节,将教师都可以因地制宜地开发出符合教学和学生实际的“意料之外”实验,激起学生强烈的探究兴趣,让学生亲近生活,增强感知和体验,达到激发思维去求索“为什么会是这样”。当然,也可以鼓励学生搜集生活中常用的“坛坛罐罐”物品,既可代替实验室的容器和测量器材,又可利用日常物品经适当加工制成实验器材,开展探究活动。
譬如,在“水的浮力”教学中,笔者出示两块大小差别明显的马铃薯,引导学生猜想:它们浸没在食盐水中是下沉还是上浮?学生原有经验中大的物体总是容易下沉,所以,他们都猜想大块下沉小块上浮。然而,当笔者把它们分别放入两个不同浓度盐水中时,他们却发现小块下沉大块上浮,完全出乎他们的意料。课堂一下子“沸腾”起来,寻求问题的答案已成为每位学生努力的目标。有的学生跑到讲台检查老师的马铃薯是否空心;有的学生用手指蘸取盐水,放在嘴中品尝,判断盐水的浓度。说到底,教育就是唤醒学生的内驱力,就像口渴了自己会找水喝一样。因此,在实验教学中,教师一方面要使实验器材新颖有趣,以激发学生的偶发兴趣;另一方面要尊重学生,培养学生问题意识,引导学生持久而深刻地稳定兴趣。
(2)实验操作:显化思维
学生的学习应该遭遇一定的困难。科学教学的根本任务是发展学生的思维,而思维永远与解决问题的困难程度相关,困难越大,思维的要求越高;没有困难就没有思维。笔者认为教师可让学生根据课堂上提出的问题,在交流的基础上,利用课外家庭实验自主设计多种多样的实验开展探究活动,逐步培养学生观察日常现象、自主提出问题、设计实验、结合生活资源进行专题性探究的能力,这将促使学生自主探究更加深入,从而形成勇于实践和创新的良好思维品质。
譬如,在《电压的测量》中,教材中水果电池能够使小灯泡发光,笔者提出:水果电池电压大小与哪些因素有关?自选器材设计实验并上交实验报告。课后,他们找来苹果、橙子、石榴等水果,将它们切开,插入铜片和锌片作为电极,改变电极插入的深度或者电极间的距离,观察小灯泡的亮度变化。有的同学发现插入铜的一段水果组织有绿色的物质产生,又引起同学们的兴趣;也有同学研究水果种类、形状、甜度对电压的影响。通过开放性探究活动,不同层次的学生都能向更高层次发展,体验实验成功的乐趣。
(3)交流评估:梳理思维
评估、交流与合作,是科学探究的重要要素,也是具有重要思维价值的探究行为。探究教学是一种师生互动的双边教学方式,也是学生自主体验探究科学知识、规律的过程的学习方式,有别于传统教学的讲与听、传授与接授的教学模式,因而探究式教学方法的开展需要较多时间,循序渐进地进行。
3.“慎用”多媒体技术,增强演示效果
演示实验,就是教师利用实验器材、仪表向学生做表演示范实验,或创设必要条件将自然现象及其变化规律等再现出来。这是科学教学中将理论与实际相结合的重要方法,是提高学生学习兴趣、启发学生积极思维的重要手段,是认识事物规律的起点,也是科学实验教学中的一个重要组成部分。学生通过观察演示实验,思考总结,从而找出规律性的东西,得出正确结论。
但是,有的演示实验现象细微,如光的反射、光的折射实验,由于条件的限制,教师只能在讲桌上进行演示,后排学生看不清楚实验现象,这就增加了学生在理解过程中的难度,直接影响教学效果。利用多媒体将微视频、微课等,使其在银幕上清晰地显示出来。这样既有利于观察思考,又缩短了观察时间,从而增强了演示实验的效果。
例如,磁感线的概念是相当抽象的,对初中学生来说是难以想象也难以理解的。在磁感线的探究实验中,将适量的铁屑均匀地洒在玻璃板上,并置于磁铁上,通过连续轻微的敲击玻璃板,使磁铁在磁场中逐渐有序排列。这样实验虽然完成了,但是由于重力的原因只能进行平面展示,虽然可以多媒体投影,但只能少数看清。笔者在教学中,在玻璃板上铺一张蜡纸,铁屑均匀撒在蜡纸上,整个装置放在条形磁铁上,轻敲玻璃板使铁屑重新分布,然后用酒精灯给玻璃板缓慢加热,使蜡熔化,之后移开酒精灯,等蜡凝固,铁屑被固定在蜡纸上了,这样一副“立体的磁感线”就形成了,再向全体学生展示。
当然,在实验教学中,教师应该根据教学内容,恰如其分地挖掘多媒体教学手段的潜力,提高实验教学可视性和重复性,但绝对不能把“看实验”代替“做实验”。
4.“精用”边学边实验教学模式,催生参与热情
教学实践表明,在做演示实验的基础上,认真做好学生分组实验是激发学生学习科学兴趣的较好手段,是大面积提高初中科学教学质量重要的一环。但是,在教学过程中,演示实验和学生分组实验都存在着一定的弊端。课堂中的演示实验是教师为学生提供感性认识材料的过程,它无法代替学生自身的学习活动。在分组实验的时候,教师只能关注到各小组整体操作情况、无法了解个体的操作情况,特别是动手能力较差的同学,可能根本就没有动手的机会。而边学边实验,时间可长可短,实验材料既可来自于校内,也可来自校外(如自己准备),不一定需要正规的实验室,实验过程灵活机动。
例如,在学习“浮力”时,怎样使物体密度大于液体密度的物体漂浮?让每个学生自备一块橡皮泥,把橡皮泥做成任意形状使其能漂浮在水面上,同学们当初都怀疑这样的结论,都觉得“怎么可 能”,大家在老师的引导下带着惊奇完成任务,最后老师又提出:怎样使漂浮的物体又下沉呢?这大大激发了学生的学习热情,提高了课堂教学效率。
由于边学边实验课不同于学生分组实验课,其教学形式灵活多变,给每一位学生提供了广阔的空间,有利于学生实验能力和创新意识的培养。因此,积极创造条件,开设这类教学实验,对于催生学生参与热情,大面积提高科学教学质量起到重要的作用。
总之,随着新课改的稳定推进,教师在学生实验中应该大胆尝试,通过实验真正做到:“学生力所能及,教师避之;学生力所难及,教师助之;学生力所不及,教师为之”的新课程理念。教师只有明确了实验的重要性,掌握了正确的教学方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,逐步掌握科学概念和规律,发展观察和思维能力,才能使我们的科学教学达到“事半功倍”的效果。
参考文献:
[1]苏霍姆林斯基.给教师的建议【M】.北京教育科学出版社,2006.
[2]教育部.科学课程标准【M】.北京师范大学出版社, 2011
[3] 张培林.科学研究的方法【M】.科学出版社,2007
[4] 张丽洁.初中物理优秀教师说课经典案例【M】.吉林大学出版社 ,2009
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