提高初中科学实验教学有效性的

摘 要:实验是学生学习科学、体验科学和探究科学过程的重要途径,是中学科学实验教学的重要任务.本文试通过演示实验、对比实验、探究性实验等具体案例,论述初中科学实验教学的有效性.

关 键 词:初中科学实验;有效性;实践探究

中图分类号:G632.0文献标识码:A文章编号:1992-7711(2014)07-0121

科学是一门以观察和实验为基础的科学,实验教学在科学教学中占有极大的比例,有极其重要的作用.可以说,科学实验教学的成败不仅直接影响着整个科学教学工作能否积极、有效、顺利地开展,还影响着整个科学教学工作的成败.笔者结合教学实践,对初中科学实验教学的有效性作一些探究.

一、重视演示实验,凸显实验教学功能

1.改进演示实验,使实验现象更加明显

新教材中的部分演示实验,由于各种因素的干扰,实验现象往往不明显,因而不利于学生对实验的观察.通过改进演示实验,可以使实验现象更加明显,有利于学生对实验现象的理解.例如:传统的真空铃实验,把电铃固定在抽气盘上,即使抽出部分空气,由于固体传声,铃声仍然很响,只能通过真空铃响度的变化来说明“真空不能传声”.

改进:把玻璃罩内的电铃换成音乐卡中的电子发声器,并带有红色的发光二极管,音乐响时,伴有二极管的闪烁,用两面胶通过细线把发声体悬吊在玻璃罩顶部,接通电源,电子发声器发出美妙的音乐,并伴有二极管的闪烁,然后把玻璃罩放在抽气盘上,开始抽气,片刻,音乐就听不到了,只能看到二极管闪烁的红光,这样做既活跃了课堂气氛,又很好地说明了“真空不能传声”.


2.关注失败的实验现象,提升实验教学功能

教师的演示贵在引导和启发,对于演示实验不能单纯地理解为成功的演示,即使是失败的演示,教师也应该从诸多因素引导和启发学生,寻找实验失败的原因,总结出实验要注意什么问题才能避免失败.例如:做水的沸腾实验时,不仅用时长,而且接近沸腾时温度不易上升,这时有些教师往往随便用一些理由搪塞过去,而笔者在教学中则及时引导学生分析原因,有些同学认为水量多、水的初温偏低是导致加热时间长的根本原因;又有同学认为由于散热较多也可能导致加热时间长,当散热速度等于吸热速度时水温不容易上升,建议盖上一个盖子;更有同学提出可以用大试管代替烧杯,这样同样体积的水放在试管中较烧杯中要深得多,水沸腾前后产生的气泡在水里上升过程历时长,可以清楚地观察到汽泡在上生升过程中体积变化情况等同学们的学习热情和能力充分得到提升.

二、加强对比实验,发展学生思维品质

1.递进性对比实验,发展思维的深刻性

所谓递进性对比,就是根据中学生的认知特点,针对同一科学过程设置几个逐渐接近其本质特征的实验,使学生的思维在实验的引导下,由浅入深,层层推进,最终养成对事件刨根究底、追本溯源的思考习惯和能力,其思维的深刻性由此得以发展.

如关于“SO42-检验”的教学,教师可以设计以下对比实验:向盛有Na2SO4溶液的试管中加入适量的BaCl2溶液,看到有白色沉淀产生,加稀HNO3沉淀不溶解,证明溶液中有SO42-存在.接着取一支盛有Na2CO3溶液的试管,先向试管中滴入BaCl2溶液,同样看到有白色沉淀产生,再慢慢滴入稀HNO3,发现白色沉淀被溶解且有无色气体产生,随着实验现象的变化,学生的思维立即活跃起来,因势利导,教师启发学生分析思考产生不同现象的根源,通过分析学生明确了BaSO4和BaCO3两种沉淀的异同,认识到检验SO42-为什么要加稀HNO3的真正原因.再取一支盛有未知溶液的试管,同样加入适量BaCl2溶液和稀HNO3,也有白色沉淀产生,针对看到的现象,教师问:未知溶液中是否一定含有SO42-?学生的思维进一步被激活,假如BaCl2溶液和稀HNO3产生白色沉淀,溶液中还有可能不含SO42-的?通过深入研究,学生领悟到加入BaCl2溶液产生不溶于稀HNO3的白色沉淀,既有可能是溶液中含有SO42-,也有可能是含有Ag+.因为Ag+与Cl-结合同样能产生不溶于稀HNO3的AgCl白色沉淀.通过这样对比性实验,既帮助学生全面准确地掌握了科学知识,使学生懂得了检验SO42-与Cl-的方法,又能引导学生全面深入思考问题,真正实现思维的深刻化.

2.同质性对比实验,发展思维的变通性

思维的变通性常常表现为思路灵活、举一反三、触类旁通、随机应变,能将思路转移到别人不容易想到、比较隐蔽的方向去.为了培养学生的这种思维,教师教学时可先向学生展示一个实验,待学生对实验现象作出正确解释后,再向学生展示另一个原理类似的实验,学生便能在认识前一个实验的基础上认识后一个实验,并对其现象作出合理的解释,在解释中学会比较、应变与迁移.

如在“研究酶的作用条件”时,教师可做如下实验:取两支试管,每支试管中注入2mL煮沸冷却后的淀粉糊,再分别加入2mL稀释的唾液,摇匀.然后把一支放入盛有37℃温水的烧杯中,另一支放在冰水中.静置10分钟后取出,分别滴入1~2滴碘液,发现放在温水中的试管不变色,而冰水中的试管则变蓝色.针对不同的现象,教师引导学生积极探索产生不同现象的根源,因势利导,教师质疑:以上实验中,实验条件是否相同?学生恍然大悟:温度不同,酶在37℃时催化能力最强,温水中试管里的淀粉糊完全分解了,而冰水中试管里的酶几乎没有催化能力.再取一支装有淀粉糊的试管,在加入2mL唾液的同时,再滴加几滴稀盐酸,摇匀后同样放入37℃的温水中静置一会儿,取出试管,教师发问:如果在试管中也加入碘液,碘液会不会变色?不会变色,因为淀粉糊被酶分解了.接着慢慢向试管中滴加碘液,结果变蓝色,完全出乎同学们的预料,学生的思维立即活跃起来,抓住时机,教师启发:为什么加入稀盐酸后碘液会变蓝色?由于有了前面的经验,同学们立即想到是因为条件改变了,滴加盐酸后,溶液的PH值变小了,而酶的催化能力在中性或接近中性的溶液中最强,从而从根本上突破了教学的难点,学生思维的变通性也在知识的运用、迁移过程中得到了发展.

三、通过实验探究,提高学生探究能力

1.根据学生情况,灵活把握重点探究环节

学生的探究活动不同于科学家的探究活动,教师要有目的地设计科学探究活动的内容、目的形式、方法和评价等方面的内容,特别是要根据具体探究内容和学生的实际情况,突出科学探究的重点环节,而不必对科学探究全部要素都面面俱到.

例如:对于探究影响声音高低的因素时,由于学生还没有较强的科学探究能力,同时学生对于声音的高低缺少必要的感性认识,因而对于“猜想与假设”、“制定计划与设计实验”等环节可以由教师直接给出,而应将学生探究的重点放在“收集证据”、“分析与论证”和“交流与合作”等环节上,这样一来可以充分地让学生体验他们力所能及的科学探究过程,从而有效地落实过程与方法目标.

2.尊重学生,突出学生的主体地位

在学生进行科学探究的过程中,教师应成为科学探究活动的组织者和引导者,充分尊重学生的主体地位,发挥学生的主观能动作用.如在研究影响液体液体蒸发快慢因素的实验中,由于探究的操作并不复杂,同时学生对这一现象在日常生活中已有较丰富的感性认识,因此教师放开手脚让学生“提出问题”、“猜想与假设”、“制定计划与设计实验”、尊重学生所设计的实验方案,为他们提供必要的器材,以满足学生的主体意识,让他们体验到成功௚ 0;喜悦.

总之,科学实验有效教学是一种教与学的实践活动,它以师生和谐、平等的交往互动为前提,以具有挑战性、开放性的教与学的内容为支点,引导学生积极参与,在主动的、开放的、创造的和享受的过程中促进知识、技能的自主建构及智慧生成的教与学统一的实践活动,它需要教师在有效教学理念的指导下,运用自己的专业判断在具体情景中作出专业决策,需要不断的反思和创新,实验教学才能取得更丰硕的成果.

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