科學實驗——提高科學素養的有效方法

摘要：科學是一門以實驗為基礎的學科，在以人為本的教學過程中，開展科學探究實驗是十分重要的環節，教師必須積極主動地激發學生探究和實驗的興趣，引導他們跨入科學的大門，提高科學素養。

關鍵詞：科學實驗；學習興趣；科學態度；推理創新

初中科學新課程的核心理念是：全面提高每一個學生的科學素養。重點是發展學生的創新精神，形成獨立思考和探究實踐能力。本人在多年教學過程中，深刻地認識到：科學是一門以實驗為基礎的學科，為了突破重點，引導學生多做、做好實驗，創新實驗、重視科學實驗的教學是至關重要的事情。我在教學過程中是如何理解和發揮實驗在培養學生中的作用的呢？

一、科學實驗能激發學生強烈的學習興趣

新課程強調以人為本，面向全體學生，使之掌握科學的基礎知識和基本技能，這就首先要在起始階段激發和維持學生的好奇心，爭取使所有學生對科學這門課程有興趣，甚至喜歡它。教育家克萊·P·貝德福特說過：“你一天可以為學生上一課，但是如果你用激發好奇心教他學習，他終生都會不斷地學習?！币驗榕d趣是學習動機中最活躍最實在的成分。愛因斯坦說過：“興趣是最好的老師?！惫沤裰型鈿v史上許多科學家、發明家的成就原因之一就是從對某些事物的濃厚興趣中開始的。為此，我常常針對教學內容，不但做好課堂實驗，還選做一些現象明顯，實用性強，生活氣息濃郁的有趣實驗。如：各種顏色的噴泉實驗，小鐵刀上鍍銅，小型繼電器捕魚實驗，手帕浸酒精燃燒，雞蛋殼上雕刻圖形，磁化和去磁等，當學生們見到紅（藍）等顏色的噴泉在燒瓶中出現；銀色的小鐵刀轉眼間變成了亮麗的紫紅色；魚兒在水盆中被擊昏；熊熊燃燒的火焰熄滅后，手帕竟然完好無損等現象時顯出的各種表情充分說明：實驗的魅力，已深深地吸引了學生，非常有效地激發了他們高度穩定的注意力及持久的學習情感，使他們對學習興趣盎然，并產生了強烈的學好科學的愿望。

二、科學實驗有助于培養學生嚴謹的科學態度

科學實驗是一種能動的實踐活動，是手腦并用的過程，從實驗的設計，儀器的選用，具體的操作，現象的分析，結論的得出，直至最后的交流，合作與應用，無不要求學生集中精力，運用已有的知識和技能，一絲不茍地認真觀察和記錄，積極思維和分析，簡煉精準地表述，所以十分有助于培養學生實事求是，嚴肅認真的科學態度和學習方法。我在教學中，著重從以下方面對學生進行示范和指導。

1.重視起始階段：①在教學內容“比較獅子的大小”，“判斷兩直線是否平行”，“手指先后插入溫，冷水中的感覺”等小實驗中讓學生明白科學實驗的必要性、重要性與嚴密性。②學習常用儀器的基本操作時，適當適量地“故意”使實驗失敗或儀器損壞，讓學生深刻銘記嚴格的操作規范，嚴肅的科學態度是十分重要的。

2.十分重視演示實驗，教師的演示實驗對學生起著直接、感性、潛移默化的作用，所以我在教學過程中對所有的演示實驗都要事先動手做一遍，并對可能出現的問題和現象心中了然，演示過程操作規范，絕對不允許失誤乃至失敗。

3.正確對待學生在實驗中出現的與預期不相符的“意外”現象與情況，要及時分析原因，共同探討，正確解決，明確指出決不能隨意修改實驗現象和結論，要尊重客觀事實。

4.指導學生運用科學的語言，準確簡練，規范地根據事實撰寫實驗報告。

三、科學實驗可促進學生對知識的獲取和消化

實驗由于讓學生直接參與了獲取新知識的過程，發揮了其主體作用，刺激了其多種器官，成功的實驗，不但使其富有成就感，心情愉悅，激發其好奇心，使之學起來更有動力，而且許多科學的規律，概念和理論及現象，通過實驗，從生動的感性認識中，能更好地理解和掌握，使他們從死記硬背定理、規律、實驗現象的郁悶狀況下解脫出來。這方面我有深刻體會：如學習“質量守恒定律”這個基本規律時，根據生活經驗，開始時學生并不接受，更不重視，木柴燃燒后生成的灰質量遠小于木柴？鐵刀鍍銅質量變大了？為此，我將演示實驗改為學生實驗，讓學生自己動手操作，自己通過實驗觀察，再分析討論得出結論。最后我用規范的精煉的科學語言完整表達，學生就很好地掌握了這方面的知識，這樣既培養了動手能力，又使這個規律持久地烙印在他們的腦海中，一舉兩得。

四、科學實驗形成了學生獨立思考，推理創新的實踐能力

新課程教學內容中的實驗，事實上包含了兩大類型：一類為培養動手能力的“操作型”，另一類為培養邏輯思維，推理創新的“探究型”，前一類使學生在掌握和鞏固基礎知識和基本技能方面，作用巨大，要求普遍地掌握；后一類是為了促使學生獨立思考，發揮想象，在以后的學習和生活中擴大視野，善于觀察，勇于探索，有所創新和發明，對智力較好，精力充沛的學生，在條件許可和學生安全的前提下，積極鼓勵，有方向性地指導學生，做一些“探究型”的實驗，教師應當具體及時地“授之以漁”：

1.從周圍生活環境中，去進行探究實踐活動，可以先從家庭小實驗的探究開始。如：①如何給熱水瓶除垢②如何利用食醋鑒別精鹽和純堿③石灰水，食鹽水，食醋試驗“花瓣”與“果皮”④制作簡易凈水裝置⑤雞蛋在食醋中的浮沉現象。這些實驗簡單易做，安全性強，生活氣息濃厚，與教學內容密切相關，既豐富了學生課余生活，又培養了探究能力。

2.指導學生實驗前要認真分析思考，根據科學探究的基本步驟，精密設計實驗。慎重考慮：①材料的選擇②操作方法，步驟，注意事項③觀察現象④是否要控制變量等相關問題及實驗成功的幾率。

3.提倡團隊協作精神、發揮集體智慧。及時組織學生相互交流、討論、合作，共同提高進取。

五、長期的堅持與不懈的努力，總會結出創新的碩果

1.從反饋的信息可知：大多數學生喜歡科學，熱愛科學，不但文化測試成績較好，而且往往使人思路活躍，反應較敏捷，動手能力強，甚至終生受益匪淺。

2.本人在科學實驗中僅介紹了肥皂的制取方法：（1）肥皂碎屑的再生：從環保的角度，廢物利用，加工成顏色、氣味、形狀各異的整塊“新肥皂”。（2）冷制法：原理是氫氧化鈉，油脂，水按一定比例混合攪拌，再加香精，成型即可。（3）熱制法：原理與冷制法相同，只是多了加熱的環節，并告訴學生這是工廠真正的制造工藝，有個學生正是對此感興趣，后在家研制創業，現在已經成了我省某化工上市企業的發起人，對發展經濟作出了較大貢獻。

3.在興趣小組活動中因為搞過食用菌培養，引起了一個農村學生的特別關注，他現在是我市食用菌（平菇，香菇）的大供應商之一，為菜籃子工程出力不小。

4.某同學由于在初中時就對電學實驗入迷，后來在高中，大學一直對此鉆研，在電器設備領域有了較高成就，現在是省高壓開關廠的廠長。

事實證明：科學實驗對激發和維持學生的學習興趣，對理解和掌握科學規律與理論，對豐富學生的課外生活，對樹立環保意識，樹立社會責任感，對學生形成主動的觀察自然能力、實踐探究能力、提高科學素養等方面具有不可替代的積極作用。

讓我們盡心，盡力，盡情地開展科學實驗吧！