優(yōu)化實驗策略,提高教學(xué)的有效性

摘 要: 實驗是科學(xué)課程改革的重要環(huán)節(jié)，是落實科學(xué)課程目標(biāo)，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑，也是科學(xué)課程改革的重要條件和重要課程資源。本文作者結(jié)合多年教學(xué)實踐指出，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)是教師按課本的演示實驗演示，學(xué)生觀看和識記，或機械的模仿，這樣的實驗很大程度上束縛了學(xué)生的創(chuàng)造性和能動性，不利于學(xué)生學(xué)習(xí)能力和探究能力的培養(yǎng)。如何優(yōu)化實驗教學(xué)，發(fā)揮實驗在教學(xué)中的作用，以實現(xiàn)新課程所推出的三維目標(biāo)，提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，提高教學(xué)的有效性，是當(dāng)前實驗教學(xué)中需要探討的問題。

關(guān)鍵詞: 初中科學(xué)實驗教學(xué) 實施策略 教學(xué)有效性

初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)明確指出:在科學(xué)課程的教學(xué)中必須創(chuàng)造多種機會讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究，在親身參與科學(xué)活動的過程中，發(fā)現(xiàn)問題、感受科學(xué)過程、獲取事實證據(jù)、檢驗自己的想法和科學(xué)理論，逐步形成科學(xué)的態(tài)度、情感與價值觀。所以，在新課程“科學(xué)”中更適合開展對學(xué)生自主探究能力培養(yǎng)的實驗活動，讓學(xué)生通過親身感受，親自動手、主動探究、合作學(xué)習(xí)等多種形式，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新智慧，提高他們的科學(xué)素養(yǎng)。如何提高實驗教學(xué)的有效性，將是一個值得探討的問題。本文是我在初中科學(xué)實驗教學(xué)過程中，通過優(yōu)化實驗實施策略，提高實驗教學(xué)有效性的一點嘗試和體會。

一、優(yōu)化實驗的內(nèi)容與形式

有些課本實驗的形式和儀器結(jié)構(gòu)復(fù)雜，學(xué)生不是很熟悉，教師需要花較長時間去介紹，費時費力。其實，教師只須把握實驗?zāi)繕?biāo)，對實驗形式、內(nèi)容、器材進(jìn)行適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，使復(fù)雜的實驗簡單化，深奧的道理淺顯化，便可使課堂教學(xué)省時高效。

1.引入“生活實驗”，化解教學(xué)難點。

科學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)，與生活實際緊密聯(lián)系的課程，它滲透在人們?nèi)粘Ｉ畹母鱾€方面。在科學(xué)實驗教學(xué)中，教師如果能巧妙地應(yīng)用學(xué)生身邊的一些學(xué)習(xí)和生活用品(如書、紙、牙刷、橡皮筋、飲料瓶、吸管、乒乓球等)進(jìn)行實驗，則會產(chǎn)生意想不到的效果。例如，學(xué)生對浮力產(chǎn)生的原因一直覺得較難理解，我在教學(xué)時補充了一個生活實驗來突破難點:取一個去蓋的小可樂瓶，去底，將瓶口倒置，放入一只乒乓球，然后向瓶內(nèi)注水，發(fā)現(xiàn)少量水從乒乓球和瓶壁縫隙處流下，而乒乓球不上浮;然后用手掌堵住瓶口，當(dāng)瓶口與乒乓球間充滿了水時，乒乓球立刻上浮。學(xué)生看到乒乓球的前后變化，茅塞頓開，興趣盎然，問題就迎刃而解了。恰到好處的生活小實驗，既有助于突破教學(xué)重點、難點，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提高學(xué)生的探究能力，體會到科學(xué)就在身邊，并體現(xiàn)從生活走向科學(xué)的新課程標(biāo)準(zhǔn)理念。

2.改進(jìn)已有實驗，增強教學(xué)效果。

對教材中有些成功率不高或裝置不合理的演示實驗，我們可以就地取材，替換實驗用品，提高實驗的可操作性，使實驗效果更好。例如:在驗證聲音的傳播需要介質(zhì)實驗時，由于玻璃鐘罩氣密性不好、抽氣不成功等原因，達(dá)不到預(yù)期的效果。我對該實驗進(jìn)行了如下的改進(jìn):取大號注射器，拔出活塞，從針頭插孔穿入一根細(xì)線并栓住正在鬧鈴的小電子表，然后拉至針筒底部，再插入活塞并推至底部，趕出里面的空氣。然后將橡皮帽堵住鐘頭插孔，豎放注射器，把活塞往下拉，此時小電子表懸掛筒中，學(xué)生聽到鈴聲越來越輕直到消失;取下橡皮帽，鈴聲又重新出現(xiàn)，繼續(xù)向下拉活塞，鈴聲不變。前后對比，實驗結(jié)論不言自明。

二、優(yōu)化實驗的方法

教師從學(xué)生熟悉的生活情景和感興趣的事物出發(fā)，為學(xué)生提供可以觀察和操作的機會，并提出相關(guān)問題，可引發(fā)學(xué)生豐富的想象，激發(fā)學(xué)生強烈的探究欲望。此時教師若能改進(jìn)一些實驗的研究方法、研究程序和研究手段，就能激發(fā)并保持學(xué)生的興趣，變“要我學(xué)，要我實驗”為“我要學(xué)，我要實驗”，最后達(dá)到“會學(xué)”的目的，極大地提高實驗教學(xué)在科學(xué)教學(xué)中的作用。

1.把驗證性實驗改為探索性實驗。

所謂驗證性實驗，是指通過實驗的手段來驗證某一科學(xué)概念和定律是否成立，這種傳統(tǒng)的實驗方法對培養(yǎng)學(xué)生的探究能力是不利的。而探索性實驗，是指利用已知的外加因素去干預(yù)研究對象，觀察產(chǎn)生的結(jié)果，從中總結(jié)出規(guī)律的實驗活動。所以探索性實驗更符合新課程理念，能滿足學(xué)生的求知欲。為此可對教材中的部分實驗進(jìn)行適當(dāng)改造，變驗證性實驗為探索性實驗。如“滑動變阻器的作用和使用”，我先通過對“調(diào)光燈、音量開關(guān)”的工作特色的介紹，激發(fā)學(xué)生的探究欲望，然后指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探索性實驗，探索接線柱連接方式不同、滑片P點向左或向右移動時，接入電路中的有效阻值如何變化?電流表示數(shù)如何變化?并提問這里的P點移動為什么會引起電流變化?怎樣連接能變阻?怎樣連接電阻最小?怎樣連接電阻最大并可當(dāng)定值電阻使用?等等。通過這樣的實驗探究，學(xué)生體驗了滑動變阻器的使用過程，不僅激發(fā)了學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，形成了自主學(xué)習(xí)的內(nèi)驅(qū)力，而且形成了科學(xué)概念，獲得了科學(xué)知識，培養(yǎng)了實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新思維，增強了實驗教學(xué)的有效性。

2.把演示實驗改為隨堂實驗。

心理學(xué)家皮亞杰說:“要讓學(xué)生動手做科學(xué)，而不是用耳朵聽科學(xué)或用眼睛看科學(xué)。”只有體驗和實踐，才能有所創(chuàng)新。把我們的感受告訴學(xué)生，不如讓他們在活動中親身體驗。基于這種思考，在實驗條件允許的情況下，我把教材中的演示實驗最大限度地改為學(xué)生隨堂實驗。

如在初一“日食和月食”一節(jié)中，我將日食形成過程的演示實驗改為學(xué)生隨堂實驗，具體做法是:我在黑板上畫一個圓，代表太陽;學(xué)生的拳頭代表月亮，頭代表地球及地球上的人;然后讓拳頭(月亮)繞著自己的頭(地球)從右向左轉(zhuǎn)動，眼睛盯住黑板上的圓(太陽)，觀察到太陽被月亮遮蓋的情景，整個日食過程盡收眼底，非常直觀，既不受實驗條件限制，又可隨時再現(xiàn)。這樣的教學(xué)，學(xué)生面對的不再是死板的注入，而是自己的直接參與，印象更加深刻，并增加了學(xué)習(xí)動機，有效培養(yǎng)和鍛煉了實驗?zāi)芰Α?/p>

三、優(yōu)化實驗的評價和應(yīng)用

教師應(yīng)構(gòu)建科學(xué)展示平臺，開展多種形式的科學(xué)實驗競賽活動，并及時鼓勵、激發(fā)學(xué)生興趣，增強他們學(xué)習(xí)科學(xué)的成就感，提高他們探究問題能力。如在初二制作彈簧秤的課外實驗中，我先要求學(xué)生在課外自制一根彈簧秤，要求寫簡要的原理和說明書，然后以小組為單位評出制作最好的一個學(xué)生參加班內(nèi)的評比。雖然學(xué)生選的彈簧秤有的是橡皮筋，有的是小彈簧，有的是絲力帶，刻度也多種多樣，符合要求的很少，但我對每組參展作品都給予肯定和表揚，并展示在教室的展覽臺上，然后各組相互評價，標(biāo)準(zhǔn)的彈簧秤評出A、B、C等，對“劣質(zhì)”的彈簧秤提出整改措施。這樣的活動激發(fā)了學(xué)生的好奇心和求知欲，培養(yǎng)了學(xué)生善于與人交流、分享和合作的習(xí)慣，培養(yǎng)了學(xué)生的問題意識、科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新精神等，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

“學(xué)以致用”，我們應(yīng)該讓學(xué)生走出課堂，走向社會，引導(dǎo)學(xué)生主動接觸生產(chǎn)、生活實際，去探究一些對人類有影響的社會問題。如學(xué)習(xí)了“水的利用和保護”后，我組織科學(xué)興趣小組的學(xué)生對我校附近的長樂江水污染情況進(jìn)行了調(diào)查。學(xué)生沿江而上，發(fā)現(xiàn)多處生活污水不斷流入江中，使江水渾濁度增加并臭氣沖天;附近居民把生活垃圾倒入江中，使固體漂浮物隨處可見;再往上走，有一條黑色的小溝通入江中，小溝的盡頭是一家小型工廠，用pH試紙測定江水，pH值約為6。實地調(diào)查后學(xué)生分析總結(jié)，得出污染物的主要來源和主要污染物。學(xué)生認(rèn)真完成了調(diào)查報告，并在宣傳窗內(nèi)張貼江水污染的照片，通過黑板報、小論文等形式向全班學(xué)生進(jìn)行環(huán)保知識宣傳，讓學(xué)生樹立環(huán)境保護從我做起的主人翁意識，增強了學(xué)生關(guān)心自然、關(guān)心社會的情感，培養(yǎng)了學(xué)生在實際應(yīng)用中的探究能力和相互合作精神。

實驗教學(xué)的有效性雖然表現(xiàn)在不同層次上，但學(xué)生是否有進(jìn)步或發(fā)展是衡量教學(xué)有效性的唯一指標(biāo)。也就是說有效的教學(xué)必然要使學(xué)生獲得充分發(fā)展。因此，教師要善于采用不同的實驗實施策略，營造探究氛圍，激發(fā)學(xué)生主動參與探究的興趣，讓學(xué)生真正地參與科學(xué)知識的發(fā)生、發(fā)展的過程，提高實驗教學(xué)的有效性。只有這樣，學(xué)生在獲得知識與技能的同時，在過程與方法、情感態(tài)度與價值觀方面才可能得到全面和諧的發(fā)展。