摘要:科學是一門以實驗為基礎的綜合性學科。許多現象和結論只有通過實驗才能得到解釋,各種現象的本質以及深層次的理解必須通過實驗才能搞清楚,科學的理論也是人們通過實驗總結出來的,所以實驗教學在科學教學中占有非常重要的地位。我認為在科學教學中應該讓學生“動”起來:動手、動眼、動口、動腦。培養學生的操作能力、觀察能力、表達能力、創新思維能力。培養學生的這些能力主要以科學教學中規范的實驗為載體,在實驗中培養學生的科學素養。
關鍵詞:實驗教學;實驗操作能力;培養;實驗儀器;習慣;創新思維能力
中圖分類號:G633.6 文獻標識碼:A 文章編號:1006-3315(2011)1-016-002
實驗是自然科學教學的一個重要組成部分,是使教學直觀化、形象化的重要措施,是培養初中學生思維能力的一種手段。做好實驗不僅有助于教師對教材內容進行具體生動的講解,而且能激發學生學習的興趣,激發學生探索科學求知欲望,啟發學生的思維發展。通過實驗,培養學生觀察檢測、分析研究、實踐創新等能力。自兩校合并以來,本人一直從事實驗工作。在實驗教學工作中,我認真分析出現的問題,不斷總結成功的經驗,積累了一些開展實驗教學活動和提高學生基本能力的方法。下面就如何提高學生實驗基本能力談談自己體會和看法。
一、實驗教學中,教師要培養學生正確使用實驗儀器的習慣
正確使用實驗儀器是正確進行實驗的基礎,也是實驗教學的一個重要內容,促使學生養成正確規范使用實驗儀器的習慣,不僅能保證實驗的成功,更有助于培養學生嚴謹科學態度的素質。
實驗中常用到的儀器有學生電源、電表、顯微鏡、托盤天平、量筒、酒精燈、燒杯等。在使用中,有些學生不注意正確使用,影響了實驗的進行,甚至可能引起實驗儀器的損壞。常見的問題有:
1.使用電表時,沒有調零,影響了實驗結果的正確性;更嚴重的是有些學生把電流表直接接在電源的兩極上。
2.使用顯微鏡時,單手裝卸物鏡,容易造成鏡頭掉地的危險。
3.在托盤天平放盤時,沒有注意盤的左右對號,使天平很難調平,影響了實驗的進行和準確性。
4.使用量筒時,讀數方法不對(俯視、仰視)。
5.熄滅酒精燈時,對著實驗裝置吹滅。
6.使用學生電源時,還有些學生搞不清哪幾個接線柱等等。
因此,我們在實驗教學中,要十分注重對學生正確使用實驗儀器習慣的培養。首先,教師應熟悉這節課所用到的實驗儀器,在演示實驗時,給學生以一個正確的示范,其次,在講解、布置學生實驗時,要有目的地指導學生如何使用所做實驗的儀器,并在學生操作過程中加以輔導。例如,使用顯微鏡時,把要告訴學生裝卸顯微鏡的順序、裝鏡頭的要求、如何選擇鏡頭等要領編成順口溜,如取放顯微鏡:“打開鎖后松螺釘,左托右握把鏡取,目鏡裝好裝物鏡,裝前必須擦干凈。”學生易記,便于學生掌握。使用電表時,應告訴學生如何調零怎樣選擇量程,以及連接的方法等。這樣,就能使學生養成正確使用實驗儀器的良好習慣,為提高學生的實驗操作能力打下堅實的基礎。
二、實驗教學中,教師要引導學生遵守實驗操作規范
實驗指導教師在培養學生正確使用實驗儀器習慣的同時,更要引導學生遵守實驗操作步驟的規范、實驗方法的規范、動作的規范。尤其我們面對的是農村中學的學生,學生的見識面比較狹窄,見到實驗儀器“膽怯”與“好奇”,如何來“規范”。這是學生實驗成敗的關鍵,也是提高學生實驗操作能力的必要途徑。
例如,在測量小燈泡額定功率實驗連接電路時,有些學生,特別是女生,不敢觸摸導線和接線柱,生怕觸電,實驗只是觀望。首先,教師要解釋清楚安全電壓的范圍,消除學生的心理膽怯,其次,教給學生大膽實驗操作演示。而有些學生愛好奇,愛冒險。好奇和好動是初中學生心理活動的一個重要特點,在這個實驗教學中,要求學生正確調節滑動變阻器時,教師再三強調“左按右滑”,使電壓表的讀數“平穩”地上升到小燈泡的額定電壓值時,再讀出電流表的示數。當然,在實驗中,有部分學生一下子把變阻器的阻值滑到了最小處,電壓表的示數一下子超過了小燈泡的額定電壓;有部分學生不看電壓表,只看小燈泡,給小燈泡亮些、再亮些。結果小燈泡燒壞,實驗只得重來。這個實驗中,由于學生沒有遵守實驗操作規范,因而不但不能觀察到小燈泡的現象,而且還損壞了實驗器材。這些都是我們教師應注意的問題。
三、實驗教學中,教師要培養學生的創新意識及動手能力
實驗教學一個重要目的就是培養學生的創新意識。因此,應該允許學生在探索問題和尋找答案時,不茍同于傳統或習慣的思維方式,要鼓勵學生提出不同的設想;在實驗過程中,對實驗內容進行適當延伸或擴展,增加創造性成分,以更好地培養學生創造性思維能力和動手操作能力。
實驗中要消除學生“看熱鬧”等不良習慣,想方設法將學生的注意力引導到科學觀察上面來,充分調動學生的主動參與意識。教師在講臺上操作,學生應在心里“操作”。實驗觀察要分清主次,做到重點觀察與全面觀察相結合,以免漏掉實驗步驟或以偏概全等。此外,還要告訴學生實驗不能滿足于是“這么樣”,而是要研究、探索“怎么樣”,從而引導學生掌握解決問題的方法。做好分組實驗的前提是做好預習工作,實驗過程要心中有數,由“看一步、做一步”轉變為“邊做邊想”,達到眼的觀察、手的操作、腦的思考協同發展,從根本上改變了“玩實驗”的不正確態度,把實驗教學真正納入探究過程、培養能力的正確軌道上來。
例如,第三冊教材《物體浮沉條件的應用》一節中,任課教師都會要求實驗室準備密度計、橡皮泥、潛水艇模擬實驗器材等。這些都是實驗室常用的器材,而我給每位任課教師準備的是一只孔明燈,以及孔明燈的制作材料。我要求把課堂搬到空曠操場上,班級學生分小組動手制作,探究孔明燈升空原理及載重的多少。這樣,既活躍了課堂氣氛,同時使學生了解了孔明燈的古今用途(三國時期作為求救信號,現代人作為祈福之用)。通過這種方式的實驗課,就會使學生產生探究新規律的強烈欲望,從而變被動學習為主動探索,學生很自然地進入探索情境。
四、實驗教學中,教師要培養學生的創造性思維能力
實驗教學過程中,培養學生動手能力固然重要,而學生分析問題、解決問題和創造性思維的培養自然也不能忽視。例如,在實驗教學過程中要求學生完全按照教師或實驗手冊的要求一步一步地去做,然后看結果是否與書上的理論一致。這樣,就大大限制了學生的創造性思維的能力。所以,教師不應強求學生按照預定的步驟進行,應根據教學目的和教學內容,創設情境,激發學生旺盛的求知欲和強烈的好奇心,引導學生進行獨立思維和操作,從而培養學生發現問題、分析問題和解決問題的能力。實驗結果出現差錯,甚至實驗失敗并不可怕,關鍵在于要讓學生知道如何去分析實驗結果,找出出現差錯的原因,并提出解決問題的辦法。只要不出現不安全因素,不損壞儀器,就應允許失敗。在實驗教學過程中,教師要鼓勵學生多問幾個“為什么”、“怎么辦”,要鼓勵學生敢于提出問題、善于分析問題,巧于解決問題。通過讓學生對實驗結果進行詳細分析、解釋實驗過程中的反常現象和故障原因,從而培養學生的理性思維能力。
五、實驗教學中,教師要培養學生的總結能力
實驗結束后,教師要求學生認真做好實驗總結工作。教師應要求學生把實驗過程中的一些具體問題,整理成可交流的結果,包括實驗過程的描述、實驗結果評價,以及存在的問題及解釋、改進意見等。當然,寫實驗報告不是目的。實驗報告不應當是簡單現象及數據處理過程,不應當是器材、原理、操作步驟的羅列,而應是一次實驗的再創作。作為教與學之間信息反饋的載體,實驗報告對教師和學生都是有益的:教師可知道自己的教學效果,發現問題,總結經驗;學生可以總結歸納有關知識,進一步提高自己的分析研究能力。
總之,隨著新課改的穩定推進,教師在學生實驗中應該大膽嘗試,通過實驗真正做到:“學生力所能及,教師避之;學生力所難及,教師助之;學生力所不及,教師為之”的新課程理念。所以,加強實驗教學,是提高學科質量的十分有效的途徑,對提高學生抽象邏輯思維能力很有幫助,為學習高中乃至大學科學知識打下堅實基礎。因此,初中自然科學教學中,應大力推廣加強和優化實驗教學,從而進一步提高教學質量。