從“低成本”窺視科學教學的“原汁原味”

【摘要】科學是一門以觀察和實驗為基礎的學科。在教學中，有意識地引導學生利用身邊物品，進行科學實驗，能極大的激發學生的學習興趣，加深學生體會。而且身邊的材料成本低，但價值不低。因此本文就從“低成本”的教學來窺視科學教學的“原汁原味”，以及在低成本實驗的應用方面的一些實踐與思考。

【關鍵詞】低成本；意想不到；小組合作；自創；多角度

著名的物理學家李政道曾經說過：“自己動手做的儀器，永遠比買來的好。”由于低成本科學實驗，結構簡單、取材方便、操作簡易、效果生動、安全可靠、成本低廉等，這些優點在征服著我們的科學課堂，它讓我們的科學課堂變得“原汁原味”，因此我們應該繼承“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的做法，讓低成本實驗繼續在我們的教學中發揮其潛能。因此我們應該利用好我們身邊的物品、材料，這些都是我們開展科學實驗，探究科學本質的重要資源。它對于培養學生的動手能力和創新能力都有明顯的奇效。因此本文著重闡述我們在低成本教學的一些體會。

一、從“意想不到”走向“如夢初醒”

新課程改革使我們的課堂也漸漸發生了變化。新形勢下的課堂改革要我們把課堂還給學生，變“要我學”為“我要學”，真正體現學生的主體地位。因此我們在科學教學中，應該給學生多一些意想不到，激發學生的探究欲望。而魔術是學生喜愛的藝術形式。想想劉謙的魔術吸引了成千上萬的觀眾，不得不說這是魔術的魅力，因此我們完全可以把魔術引進課堂，不僅能創設豐富的教學情景，調動學生學習的興趣和熱情，而且更能通過揭示魔術背后豐富的科學知識，引導學生探究事物變化的內部規律。這對培養學生的科學精神都有積極的意義。

例如，在講《汽化與液化》時，需要學生理解蒸發吸熱有降溫作用，我們就可以設計一個小魔術“燒不壞的手帕”來吸引學生的注意。我們可以取一塊小的布制手帕，一杯酒精和水按7:3比例混合的液體。然后把手帕浸入液體后取出，放在蠟燭上點燃，這時學生就會看到手帕燃起熊熊的火焰，稍后火焰逐漸熄滅，但手帕卻完好如初。這種視覺上的沖擊肯定會帶給學生強烈的震撼。從而激起學生探索蒸發的欲望。

而在上述實驗中，材料都來源于學生的生活，而且現象明顯，形象生動，趣味性濃，簡便易做，不僅可以使學生對科學現象獲得具體生動的感性認識，加深對概念和規律的理解，而且還具有情感教育的重要價值，使學生深刻的感受到科學知識就存在于生活之中。

二、從演示實驗走向小組合作

麥克斯韋說過:“一項演示實驗使用的器材越簡單，學生就越熟悉，就越想徹底地獲得所驗證的結果。”而我們生活中存在很多廉價的材料，比如橡皮筋、氣球、雞蛋、土豆、蠟燭、塑料袋、易拉罐、飲料瓶、牙膏皮、牛奶盒等等。這些材料學生都非常熟悉，但是我們在平時的生活中往往視而不見，這實際上是很好的實驗資源。但反觀我們的科學教學，我們發現，能夠利用這些生活材料來做實驗的很少，用來做的也只是演示實驗，學生的動手能力以及合作能力并沒有得到很好的改善。而如今，小組合作已經成為我們課堂中的一道亮麗的風景線，我們我們應該巧妙地利用低成本的生活材料，給學生創造小組合作的機會，把大量的課堂時間留給學生，讓每個學生能共同分享他人的想法，共同討論提高。

例如，在《大氣的壓強》的教學中，教師往往用馬德堡半球和抽氣機來做實驗，但實驗往往難以做成功，因為蓋因抽氣和密封效果不好。而利用低成本材料，我們完全可以讓學生在小組合作中盡情的動起來，盡情的體驗大氣壓的存在。我們可以給小組提供玻璃和塑料小吸盤，讓學生親自動手，通過這樣的設計，讓每位學生經歷探究過程，學習科學方法，進而體驗探究樂趣。再如我們可以給每個小組提供兩個充氣氣球，讓小組成員在頭發上摩擦，然后將氣球靠近水平桌面上平放的一只空易拉罐，比一比用兩只氣球去爭奪一只易拉罐，看誰能先把易拉罐吸引過來。通過這樣的小組合作，學生的興趣肯定會大大增加。

三、從“他創”走向“自創”

當今時代，創新教育已經成為教育改革的潮流。只有培養學生的創新精神和實踐能力，才能為他們的健康成長和社會的發展提供不竭的動力。所以我們在充分發揮創新教育導向功能的同時，應該注重在課堂教學中對創新教育的規范，應該從教學方式的改革轉移到學習方式的構建中來。而課堂是培養學生創新能力的主要陣地，創新精神能夠培養也可以被扼殺，因此創新精神的培養需要適宜的土壤和環境。而采用低成本的實驗教學就是一種創新的最好環境。因為低成本的實驗更貼近生活。可以使學生感到科學更加的親近、真實，從而感受到學習科學就是從本質上探究和認識環境世界。但在傳統的課堂中，我們也經常發現教室帶著自制的教具在課堂中展示，可以說也起到了很好的吸引作用，但對于學生來說，這畢竟是“他創”，學生的自我創新能力并沒有真正的提高，所以我們應該轉變這一觀念，讓學生真正“自創”起來。

麥克斯韋說過：“實驗的教育價值與儀器的復雜性成反比，學生自制的儀器，雖然經常出毛病，但它卻會比用仔細調節好的儀器能學到更多的東西。”學生自制教具取材容易，制作簡單，損壞了可以再制作，這是商品儀器無法比擬的，它能有效地提高學生的學習積極性和主動性。另外，學生通過自制的教具，能加深對教材內容的深入理解。由于低成本的教具是學生自己制作，往往在構思、取材或在局部結構方面可以有自己某些改進，或者在自制過程中遇到一些小問題，需要自己解決，會給學生以創造的啟示，有效地開發學生的智力和發展良好的、非智力因素，從而獲得對知識意義的主動建構。同時學生的動手能力也得到了極好的鍛煉，這不僅激發了學生的興趣，在學習動機方面也將起到極大的作用。因此可以說低成本實驗具有現代教育思想的本質特征，具有強大的課堂生命力。

例如，學生在空牛奶盒的側面扎三個大小一樣的孔，牛奶盒裝滿水后，水從小孔噴出，如圖所示，從而說明“液體內部的壓強與液體的深度有關，深度越深，壓強越大”。這比書上的教具好多，簡單直觀。再如學生用家用的掛鉤的吸盤和彈簧測力計估測大氣壓等實驗，學生很感興趣；用牛奶盒來培育黃豆苗來研究植物的生長；用一次性輸液管、一次性針筒、各種口服液瓶和飲料瓶收集起來，整理分類，可以代替燒杯、集氣瓶、廣口瓶、試管、導管等。還可以從廢電池中收集到石墨、二氧化錳等材料。這種自制的過程要經歷收集材料、動手制作、試用、改進的過程，每一步都需要學生深入思考和反復論證，這樣的開發過程，讓學生的個性得到培養，特長得到發揮，思維得到發展。

四、從“單角度”走向“多角度”

古代有個“盲人摸象”的故事，講的是幾個人在不同的角度去摸象，感覺都是不同的，于是他們認為自己所觀察、感覺的對象都是真實的，這實際上告訴我們，只從一個角度去認識是不行的，事物越復雜，越需要從不同角度去認識。在傳統的科學教學中，低成本教學知識局限在但角度的利用器材，即利用完就失去了它的利用價值，而我們發現在教學中，需要打破舊觀念，采用多角度看一個物體，爭取做到一物多用。

例如，我們可以利用一個紙杯做阿基米德實驗，也可以用它來制作土電話。用注射器可以做大氣壓里面的很多實驗，如證明大氣壓的存在，氣體壓強與體積的關系，熱現象里面氣體對外做功內能減小的實驗等。再如利用雞蛋還可以做十多個科學實驗:做壓強的實驗；驗證大氣壓存在；演示浮沉現象；液體蒸發吸熱演示；說明熱脹冷縮的性質:演示慣性、摩擦阻力現象；說明分子運動現象；慣性現象演示等等。

總之，初中科學需要低成本實驗的開發，需要學生學以致用，將所學的知識與實踐相結合。唯有如此，學生才能盡情體會“從生活走向科學”的樂趣。

【參考文獻】

[1]《學生學習合作分析》.蘭格等.中國輕工業出版社.2005

[2]袁運開.《科學義務教育課程標準實驗教科書》七年級下、八年級上.華東師范大學出版社

（作者單位：浙江省諸暨市牌頭鎮中學）