實(shí)驗(yàn)在中學(xué)科學(xué)教學(xué)中是不可缺少的

張南平

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使得教學(xué)手段越來越豐富，在眾多教學(xué)手段中，實(shí)驗(yàn)是提高課堂效率的最重要方法。科學(xué)課特有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)能激發(fā)與鞏固學(xué)習(xí)興趣，提高興趣品質(zhì)；同時(shí)通過點(diǎn)撥實(shí)驗(yàn)、啟發(fā)探究等方式，可提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力；實(shí)驗(yàn)教育還能有效地破解教學(xué)難點(diǎn)。

科技的發(fā)展提供了眾多教學(xué)的手段，許多教師利用課件等教學(xué)手段獲得不錯(cuò)的教學(xué)效果。也有些教師嫌整理實(shí)驗(yàn)器材麻煩，改用其他方式上課。筆者以為這種方式不可取，科學(xué)教學(xué)中，缺什么都不能缺實(shí)驗(yàn)。這是因?yàn)椋阂皇强茖W(xué)知識源于實(shí)驗(yàn)；二是科學(xué)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)是提高效率的最有效手段。為什么實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)最有效的手段呢？

培養(yǎng)興趣，提高積極性

科學(xué)教師應(yīng)把培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣當(dāng)做頭等大事，而培養(yǎng)初中生學(xué)習(xí)興趣的最主要方式是實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)演示，激發(fā)興趣眾所周知，觀察和實(shí)驗(yàn)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的最基本方法。教師應(yīng)充分利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)資源，增加如“光的色散”“鐵絲在氯氣中燃燒”等實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動學(xué)生的感官來學(xué)習(xí)，使學(xué)生通過觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，輕松地掌握知識與技能，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

實(shí)驗(yàn)“家作”，鞏固興趣新課程理念要求重視學(xué)生的親身體驗(yàn)。作為教師，應(yīng)鼓勵(lì)學(xué)生人人參與，多布置一些簡單易行的如“紙鍋燒水”“孔明燈”等小實(shí)驗(yàn)作為家庭作業(yè)，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)成功的快樂，鞏固學(xué)習(xí)興趣。

為保證學(xué)生的小實(shí)驗(yàn)成功，教師應(yīng)注意：1）實(shí)驗(yàn)操作要簡單易行，確保90%以上的人能完成；2）實(shí)驗(yàn)器材應(yīng)為家庭常備；3）盡量不布置易燃易爆有毒的小實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)探究，提高品質(zhì)新課程理念要求重視學(xué)習(xí)過程，因此，即使是失敗的探究性實(shí)驗(yàn)也是寶貴的學(xué)習(xí)資源。教師要引導(dǎo)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作，找出失敗原因，克服困難，重新完成實(shí)驗(yàn)。藉此培養(yǎng)團(tuán)結(jié)合作、堅(jiān)忍不拔的科學(xué)精神，提升學(xué)生興趣品質(zhì)。

培養(yǎng)能力，增強(qiáng)信心

很長一段時(shí)間來，學(xué)生總認(rèn)為初中科學(xué)最難學(xué)。究其原因是學(xué)生的學(xué)習(xí)能力沒有提高。實(shí)踐證明實(shí)驗(yàn)教學(xué)能提高學(xué)習(xí)能力。

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥，發(fā)展主動學(xué)習(xí)的能力現(xiàn)行浙教版科學(xué)教材中，各種類型的實(shí)驗(yàn)有324個(gè)。對這些實(shí)驗(yàn)，可根據(jù)學(xué)生的心理特點(diǎn)，在關(guān)鍵處適當(dāng)點(diǎn)撥，發(fā)展學(xué)生的主動學(xué)習(xí)能力。

例1：“研究影響液體蒸發(fā)快慢的因素”的教學(xué)。教學(xué)中筆者先組織猜想影響蒸發(fā)快慢的因素，然后布置學(xué)生回家做“比較一杯開水和一杯冷水蒸發(fā)”的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)時(shí)有學(xué)生把5毫升的冷開水和5毫升的熱開水倒入2只大小不一的杯子進(jìn)行比較，第二天他們反映說比較結(jié)果不對。筆者問他們把冷開水和熱水分別倒進(jìn)哪里比較的？實(shí)驗(yàn)的變量如何控制的？經(jīng)此提醒，他們恍然大悟，回家后很快使用控制變量完成實(shí)驗(yàn)。以后學(xué)生主動要求做家庭小實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)點(diǎn)撥要做到：1）“點(diǎn)擊”正確，切中問題要害；2）語言精煉，撥開思路。

實(shí)驗(yàn)啟發(fā)，發(fā)展學(xué)生的歸納能力由于能力缺陷，許多學(xué)生在學(xué)習(xí)中會出現(xiàn)一些難以理解的問題。筆者發(fā)現(xiàn)將它分解成一個(gè)個(gè)簡單易行的步驟，層層啟發(fā)，可以培養(yǎng)歸納能力。

例2：變阻器的教學(xué)。1）教師調(diào)節(jié)小臺燈的亮度，指出亮度變化的原因是因?yàn)橛凶冏杵鳎?）學(xué)生實(shí)驗(yàn)與思考，調(diào)節(jié)變阻器，使小燈泡的亮度發(fā)生變化；3）教師啟發(fā)并引導(dǎo)歸納滑動變阻器原理；4）剖析此滑動變阻器的缺陷，啟發(fā)學(xué)生提出改進(jìn)意見，綜合學(xué)生意見后出示完整的滑動變阻器，總結(jié)其結(jié)構(gòu)示意圖及符號。

實(shí)驗(yàn)步驟的設(shè)計(jì)要做到：1）問題設(shè)計(jì)簡潔明了；2）難度設(shè)計(jì)有階梯性，給學(xué)生一個(gè)逐級而上的思維臺階，讓學(xué)生覺得自己可以做到。

實(shí)驗(yàn)探究，培養(yǎng)創(chuàng)新能力新課程理念要求學(xué)生運(yùn)用科學(xué)的方法去探究自然奧秘，并在自主探究中掌握獲取知識的方法，培養(yǎng)思維能力。筆者認(rèn)為設(shè)計(jì)一些自主探究的學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可促使學(xué)生思考，在實(shí)驗(yàn)中增強(qiáng)發(fā)現(xiàn)問題與解決問題的能力，增強(qiáng)學(xué)好科學(xué)的信心。

例3：研究杠桿平衡條件的教學(xué)。1）劃分小組，確定分工。2）出示杠桿實(shí)例，在確定動力、阻力及支點(diǎn)后，提問學(xué)生什么叫杠桿的平衡。3）除力的大小外，杠桿平衡還與什么有關(guān)？（與支點(diǎn)到力的作用點(diǎn)的長度有關(guān)）4）用彈簧秤替代右邊鉤碼，同一位置的彈簧秤垂直拉杠桿與傾斜拉杠桿時(shí)有什么區(qū)別？（杠桿平衡還與支點(diǎn)到力的作用線的距離有關(guān)）5）杠桿平衡時(shí)，“動力×動力臂”與“阻力×阻力臂”的大小關(guān)系怎樣？

學(xué)生經(jīng)過自主探究活動，能在思維碰撞中理解力臂的概念，理解杠桿平衡所需的條件，在完成實(shí)驗(yàn)的同時(shí)提高創(chuàng)新能力。

破解難點(diǎn)，提高效率

初中生由于缺乏生活經(jīng)驗(yàn)，缺乏嚴(yán)密的邏輯推理能力，因此在學(xué)習(xí)科學(xué)時(shí)會遇到一些難題。將一些難點(diǎn)問題設(shè)計(jì)成探究性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，就能有效地破解這些問題，提高課堂效率。

例4：阿基米德定律的教學(xué)。1）在講述鑒別王冠故事后設(shè)問：“阿基米德究竟找到了什么？”2）引導(dǎo)猜測：浮力大小可能與哪些因素有關(guān)？3）介紹學(xué)生實(shí)驗(yàn)所用器材（溢水杯、彈簧秤等），然后引導(dǎo)討論：物體受到的浮力大小怎樣測量？4）學(xué)生實(shí)驗(yàn)測量物體浸沒在水里與一半浸在水里時(shí)的情況。5）引導(dǎo)學(xué)生通過分析、概括得出結(jié)論。6）思考：物體浸沒在水中的深度增加，它受到的浮力是否增大？同一深度時(shí)，換用酒精，浮力怎樣改變？怎樣的實(shí)驗(yàn)可驗(yàn)證上述2種情況？

學(xué)生在教師的引導(dǎo)下，通過親身實(shí)踐，體驗(yàn)到影響浮力大小的因素，總結(jié)出阿基米德定律，從而有效地破解“浮力”這個(gè)教學(xué)難點(diǎn)。筆者發(fā)現(xiàn)這種旨在培養(yǎng)能力的探究式教學(xué)，表面上看花費(fèi)的時(shí)間較多，但由于在學(xué)生腦海中的印象深，其教學(xué)效果遠(yuǎn)優(yōu)于“題海戰(zhàn)術(shù)”等教學(xué)方式。所要注意的是：1）探究活動需要教師的引導(dǎo)，更要學(xué)生自主完成；2）實(shí)驗(yàn)探究的形式要靈活多樣，既可在難點(diǎn)與重點(diǎn)中進(jìn)行，又可在課內(nèi)與課外進(jìn)行；3）要給學(xué)生一個(gè)鼓勵(lì)性的評價(jià)。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)所培養(yǎng)的興趣能使學(xué)生肯學(xué)，所培養(yǎng)的能力使學(xué)生善學(xué)與樂學(xué)。1）實(shí)驗(yàn)具有真實(shí)可信性。科學(xué)實(shí)驗(yàn)是用具體的實(shí)驗(yàn)器材通過一定的程序進(jìn)行的現(xiàn)場操作，實(shí)驗(yàn)的器材、過程、現(xiàn)象是真實(shí)存在的，其結(jié)論是對客觀事物運(yùn)動和變化的正確描述，沒有人會懷疑它的正確性。2）實(shí)驗(yàn)具有應(yīng)用的實(shí)用性。課堂實(shí)驗(yàn)不僅為學(xué)習(xí)科學(xué)知識、提高學(xué)習(xí)能力服務(wù)，更為日后的生活、生產(chǎn)所服務(wù)，因此，具有很強(qiáng)的實(shí)用性。正因?yàn)槠鋵?shí)用，學(xué)生產(chǎn)生強(qiáng)烈的學(xué)習(xí)愿望。3）實(shí)驗(yàn)具有感受上的體驗(yàn)性。新課程要求學(xué)生主動參與學(xué)習(xí)，在學(xué)習(xí)中得到親身的體驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、操作、觀察、分析當(dāng)中，學(xué)生會對體驗(yàn)到的事物感到好奇；會對實(shí)驗(yàn)成功而感到快樂；會找出實(shí)驗(yàn)失敗的原因，并想方設(shè)法克服困難，完成實(shí)驗(yàn)，從而培養(yǎng)堅(jiān)忍不拔的科學(xué)精神，同時(shí)提高學(xué)生動手操作能力與思維能力。4）實(shí)驗(yàn)具有直觀簡潔性。實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)過程與實(shí)驗(yàn)結(jié)論都是直觀明了的，不需要拐彎抹角的說明，也不需要邏輯推理，更不需要復(fù)雜的數(shù)學(xué)演算。另外，科學(xué)規(guī)律的表達(dá)也是最簡化，增加任何一點(diǎn)都是多余的甚至是錯(cuò)誤的。這兩點(diǎn)大大降低教學(xué)難度，提高課堂效率。5）實(shí)驗(yàn)具有多種感官并用的高效性。有資料表明，在接受知識方面，單靠聽覺一般只能記住15%左右，單靠視覺，只能記住45%左右；如果兩者結(jié)合起來，可記住65%左右。實(shí)驗(yàn)?zāi)苷{(diào)動學(xué)生各部分感官的協(xié)調(diào)進(jìn)行，其效果遠(yuǎn)勝于單一渠道。

科學(xué)知識來源于實(shí)驗(yàn)，使得觀察和實(shí)驗(yàn)成為學(xué)習(xí)科學(xué)的最主要的方法，科學(xué)教學(xué)要體現(xiàn)人類認(rèn)識的發(fā)展史；實(shí)驗(yàn)同樣是科學(xué)教學(xué)中最常見、最有效的教學(xué)手段，其作用是其他教學(xué)手段無法替代的，因此它是不可缺少的。缺少實(shí)驗(yàn)的科學(xué)教學(xué)是違背認(rèn)知規(guī)律的，它在認(rèn)識論上是違反唯物辯證法的，在教學(xué)方法上是笨拙而低效的。

（作者單位：浙江省嵊州市蛟鎮(zhèn)中學(xué)）