淺談科學課堂實驗

胡春雷

科學是一門以實驗為基礎的學科，新課程標準突出學生動手能力和探究性思維的培養，很明顯地體現出由實驗得結論的認識方式，所以教師應引導學生掌握這種認知方式，并貫徹到學習中去，培養學生勤動手、勤思考的能力。久而久之，便可使學生養成從實驗中探索知識的習慣，這對學生今后的發展至關重要。

傳統的科學學教學大多是把課堂教學與實驗教學隔離開的，通常是先講授理論知識，再通過實驗鞏固。但在實踐中發現科學課堂教學中總會遇到一些較為生硬、抽象的概念、規律，此時僅通過一些口頭的講述學生較難理解，難以形成概念，最終只能死記硬背。此時便可運用實驗輔助教學，讓學生通過自己觀察得出結論，幫助學生形成科學學概念，進一步理解和掌握科學學知識。這樣既可以培養學生的觀察能力、動手實驗能力和探究性思維能力，又能簡化教師的語言，舍去一些不必要的講述。

1 課堂實驗的意義

課堂實驗是教師根據課堂教學內容結合實驗進行的一種直觀教學手段，它可以是學生實驗，也可以是教師演示實驗，在教學中有極為重要的意義。

1.1 鞏固知識，加速新知識的掌握

科學學實驗分兩類：一類是以獲得新知識為目的而進行的，另一類是以驗證鞏固知識為目的而進行的。在此基礎上學生通過教師的啟發，經過積極的思考，很快形成正確的概念并理解和掌握有關知識點。

1.2 調動學生的積極性，活躍課堂氣氛

課堂實驗教學通過看得見、感受得到的現象，使學生在良好的情緒中學習，很容易提高學生的學習興趣。良好的課堂氛圍使學生由被動學習轉為主動學習。例如，在研究魚的呼吸過程的實驗中，在魚的口前部滴一滴黑墨水，然后把魚放入水中，并通過投影儀投射到屏幕上，發現黑墨水從魚鰓蓋的后緣流出，這樣學生自己就能得出結論。觀察形象生動的演示結果，學生會產生強烈的認識沖動，并形成最佳的心理狀態，經過教師的講解和自身的思考，能很快掌握有關的知識內容。

1.3 有助于傳授科學學技能和科學實驗方法，培養學生動手實驗能力

在進行實驗之前，教師必會向學生介紹有關實驗的設計方法、注意事項、設備的準備、儀器的使用、藥品的使用和配制等知識，并對實驗結果進行分析和說明。在進行植物光合作用內容的教學過程中，介紹完光合作用的基本內容后，向學生提出如何驗證光合作用產生氧的問題，啟發學生認識到由氧氣的特性出發來證明氧氣的存在；然后繼續引導學生思考如何選用實驗材料，如何設計實驗步驟，如何確保實驗成功；最后再由學生動手開始做實驗，邊實驗，邊思考，邊解決。

2 課堂實驗的特點

由于課堂實驗既可以是學生實驗又可以是教師演示實驗，所以它具有很多特點，其中最突出的是以下3點。

2.1 靈活性

一般課堂實驗所要求的設備比較簡單，操作比較方便，可塑性強。在教學過程中可以采用邊實驗邊講述或邊實驗邊談話的方法進行，也可以先實驗后講解，或是先講解后實驗。有一些實驗需要比較長的時間，因而在課堂上只能做其中的一部分。在實踐教學中要做的實驗很多，其中有的實驗比較復雜，會因為學生知識和技能的不足或由于實驗設備、教學時間的限制而無法實施。將有關的學生實驗進行一定的簡化，改為課堂實驗，可以在一定程度上彌補由于實驗少給教學帶來的不足。

2.2 時間性

課堂實驗是對時間要求比較強的一種教學形式，它的時間性表現在兩個方面：一方面，課堂實驗應盡可能在一個單位的教學時間內完成；另一方面，許多課堂實驗對季節條件有一定要求。當有多個實驗可供選擇時，在不影響教學效果的前提下，應盡量考慮選擇時間比較節省的實驗。對時間跨度比較長的實驗，要盡可能讓學生觀察到完整的實驗過程，以加深學生對內容的理解。

如“光合作用需要光”這一實驗，可讓學生提前完成植株的饑餓以及用遮光器對葉片的遮光處理等步驟，在課堂上只需做“檢驗遮光葉與非遮光葉中是否存在淀粉”的實驗。在準備實驗時還要考慮到不同的季節、不同的天氣情況下，由溫度和光照不同所帶來的對實驗結果的影響。許多教師在預備實驗時常能得到預期的實驗結果，但正式上課時卻可能由于天氣的變化（如溫度降低、天氣轉陰光線不足）而影響實驗效果。在這種情況下，可以通過加光（用燈光照射）和增溫（用恒溫設備）來改善實驗效果。

2.3 直觀性

課堂實驗不同于普通的實驗課教學，很多情況下它也可以是課堂演示實驗，由教師在講臺附近進行操作。因而不論是在設計實驗方案時，還是進行實驗操作時，都應考慮到要保證全班學生能夠觀察到演示實驗操作的全過程，同時實驗的結果也要清晰明了。

3 課堂實驗應注意的問題

“科學實驗”應該是科學教學資源的基礎，科學實驗教學不僅可以使學生獲得科學知識和技能，而且有利于對學生進行科學方法的訓練，培養其實驗能力和創新精神以及科學的價值觀?？茖W實驗教學是整個中學科學教學過程的重要環節，是培養學生科學素養、提升學生創新能力不可缺少的重要途徑，應該被列為各種教學技術之首。因此，科學教師不能盲目追求形式，要結合科學學科的特點，時刻牢記“以科學實驗為主，其他教學技術為輔”是上好一堂新課程科學課的基本原則。然而，實驗的形式也是多樣化的，也不能流于形式，盲目使用，要根據不同的課堂優化科學實驗。

3.1 精心選擇，服從教學的目的性

課堂實驗是課堂教學的有機整體的一部分，選擇演示實驗要以特出教學重點和解決教學難點為目標。要精心選擇實驗的內容，使實驗有助于講清重點、突破難點。比如有關光合作用的實驗證明光合作用釋放氧氣，在科學材料選擇上，就可選擇水生植物；在觀察種子的結構時，可把書上的實驗材料菜豆改為結構更為清楚的蠶豆。

3.2 嚴格設計，確?？茖W準確性

課堂實驗設計要正確無誤，操作步驟要合理，時間安排要得當。要確保實驗效果良好，應嚴密控制實驗條件，并可通過設置對照組等方法來增強實驗的說服力。如在通過實驗觀察得出魚鰭的作用的實驗中，就可在一個魚缸中放入3條魚，一條正常的魚，一條剪去背鰭和臀鰭，一條剪去尾鰭，這樣通過對照，學生很容易自己就得出結論。在實驗過程中，教師必須注意嚴格按實驗操作規范正確操作，使整個實驗真實可信，對于在實驗中出現的意外情況一定要認真地科學地對待，要認真分析其原因，不要急于下結論，應當引導學生自己思考找出發生這些情況的原因，培養學生實事求是的科學態度。

3.3 合理使用，提高直觀有效性

可用染色法提高演示物的顏色來提高反差等手段使觀察的目標鮮明突出。例如，“滲透作用”演示實驗用的蔗糖溶液是無色透明的，增加顏色可使結果更加醒目。對小型材料可以采用巡回演示法進行演示，也可借助投影設備將微觀變為宏觀。必要時，復雜的實驗應先畫好圖解，或使用其他直觀教學手段，輔助學生觀察。

3.4 細心指導，增強教學啟發性

根據授課的實際情況，把握好實驗時機。在講解演示實驗時，要把關鍵的步驟交代清楚，注意使講述語言與演示操作配合起來，消除學生不必要的疑問。語言要有啟發性、指導性，根據學生情況和授課內容來設置懸念，將學生的注意力集中在重要的觀察內容上，減少學生在觀察上的盲目性，積極引導學生去獲得感性認識。同時教師應該及時把學生在觀察中所得到的感性認識總結提高，使之形成概念和理論。

總之，改革才能有新的發展。一線的科學教師應當立足于科學實驗教學改革，以培養學生整體素質為目標，充分調動學生的學習積極性，激發他們的學習動機，培養他們的學習興趣，訓練他們的動手能力，把科學實驗教學作為素質教育的核心來推進。隨著科學課程改革的不斷深入，優化科學實驗教學的步伐也會越來越完善。

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（作者單位：浙江省溫州市甌海區三垟中學）