淺談實驗在科學教學中的作用

【摘 要】傳統的科學課課堂教學，一般只是傳授知識和原理，學生的實驗操作是少之又少。因此，不少學生只對知識作機械記憶、對題目作機械訓練，而對觀察能力、實驗動手能力、創新能力的培養似乎置之度外。加強實驗教學是培養學生科學素養的重要途徑。 使科學的教學從單純的“學科教學”轉向“科學教育”，使學生從知識型逐漸向素養型、創新型和能力型轉變。本文就實驗在科學教學中的作用進行簡單闡述。

【關鍵詞】實驗；科學；能力；創新

一、不同的實驗材料，培養學生不同的思維能力

1.提供實驗材料，培養定向思維能力

我在教學《磁鐵》一課后，為了鞏固對磁鐵性質的認識，讓學生做這樣一個練習：一根鐵棒和一根磁棒外形完全相同，怎樣用實驗的方法將其辨別出來？①用一堆河砂；②用一根細線；③用一個指南針；④只用這兩根鐵棒和磁棒。學生實驗回答后，啟發他們說出這幾種方法分別用了磁鐵的哪些性質。

歸納：①應用了磁鐵能吸引鐵物質的性質；②應用了磁鐵能指示南北方向的性質；③應用了磁鐵能吸引鐵物質的性質和同級互相排斥，異極互相吸引的性質；④應用了磁鐵中間磁力最弱、兩端磁力最強的性質。這樣既鞏固了磁鐵的性質，又培養了學生的定向思維能力。

2.尋找實驗材料，培養發散思維能力

在教學《動物和環境》一課后，為了鞏固課本知識，又能促使學生進一步研究，我結合教材給學生一個設計實驗的題目：研究蚯蚓對溫度這個環境條件的要求。我首先引導學生分析，做這個實驗需要什么環境條件相同？（陽光、水分、空氣、土壤）什么環境條件不相同（溫度）？學生在明確要求之后，設計出了很多方案，有的利用裝有熱水的杯子和冰塊分放在潮濕土壤的兩端來創造冷熱不同的環境；有的設計出了用一塊鐵片和一塊木板連接在一起，上面鋪上肥沃潮濕土壤，再用點燃的蠟燭適當加熱鐵片來創造冷熱不同的環境……，這樣既培養了利用自然知識按要求進行實驗的能力，又為他們獨立研究大自然中的新問題奠定了基礎。

3.自行設計實驗，培養創造思維能力

為了使學生能鞏固所學知識，了解磁鐵的兩個磁極是不可分割的，我出了一個題目：有一位小朋友不小心將一根條形磁鐵掉到地上斷成兩段，怎樣用實驗的方法證明這兩段分別是不是一個磁極？學生在掌握磁鐵性質的基礎上想出了很多方法，有的設計了用細線吊磁鐵的方法；有的設計用指南針分別接近兩段斷的一端……，學生得出了這兩段不是分別的兩個磁極，而是兩個都有南極和北極的磁鐵。教師提示，我們在保管磁鐵時不能使磁鐵受到強烈的震動和敲擊。這樣既對學生進行了愛護公物的教育，也培養學生在做實驗時認真細致的良好習慣。

二、不同的實驗類型，培養學生不同的實踐能力

1.演示實驗，培養學生觀察分析能力

觀察能力是人在親身實驗的條件下考察客觀事物的能力，是人有目的、有計劃地感知客觀事物的能力，是獲取感性材料的基本途徑。表現在觀察實驗的過程中，能比較細致地觀察到實驗的每一個步驟、實驗的每一次變化現象等等。教師平時要注意培養學生對實驗觀察的全面性、準確性、分辨能力和觀察速度等，并將觀察結果進行比較、歸納分析，得到一般的規律。

2.學生實驗，培養學生動手操作能力

“實踐出真知”，這句名言說明了親自動手實驗的重要性。培養學生親自動手操作的能力，包括能按順序進行實驗；操作規范，每一個實驗的動作準確無誤；并在動手實驗的過程中要獲得最直接、最感性的資料。

3.共同探究實驗，培養了學生獨立的能力

科學探究既是一種重要的學習方式，也是義務教育科學課程的重要學習內容，是學生積極主動地獲取物理知識、認識和解決問題的重要實踐活動：

（1）培養學生自主的實驗探究意識。如：把鋼針浮在水面上，我做過以后讓學生分組做，并且讓他們進行比賽。然后讓他們回答原因，以此來激發學生的興趣。然后，我把一個正在響的鬧鐘迅速放入一個能抽成真空的玻璃鐘罩里，在抽氣和充氣的過程中讓學生聽聽聲音有什么變化，緊接著又做了摩擦起電，滑動變阻器改變小燈泡亮度等實驗，學生們非常驚奇。最后又用多媒體放了一些與我們的生活聯系緊密并且很有趣的一些小實驗，更使學生興趣大增。在以后的教學中，又盡可能地多補充實驗，尤其重視設計一些貼近生活、聯系實際的實驗和趣味實驗，并利用學生家庭中現有的材料布置實驗作業、課后趣味實驗等，充分體現了物理實驗在調動學生學習積極性、激發學習興趣方面的優勢。

（2）培養學生的創新能力。物理實驗教學在采用探究性的問題解決模式時，物理實驗的創造性便會充分地顯示出來。而學生在運用已有的知識、技能和方法探詢解決問題的途徑時，所提出的每一個設想和方案，對實驗的某些步驟做出的每一點改進，設計的每一種實驗方法都可以稱為創新，都是創新能力在實驗教學中的具體體現。

三、實驗結果的處理，培養了學生數據分析的能力

中學物理教學中，培養學生運用數學工具解決物理實驗結果，是一個重要環節。但數據處理學生往往感到困難又索然無味。這主要是因為他們對有關的物理概念、公式、定律不熟悉，思路不對，或公式亂套。教學時，要注意引導學生明確數學作為工具，用來解決物理問題時，要受到物理定律、概念等的制約，必須對其中的各量之間的相互關系有明確的、深刻的了解認識，才能處理好實驗結果。如在“用‘伏安法’測電阻”實驗中，將實驗結果用圖像表示出來，學生一看就知道電流I與電壓U 是正比例關系(該圖像是正比例函數圖像)既學習物理知識，又復習了代數知識，一舉兩得。

總之，實驗有助于促進學生智能的發展和科學方法的掌握。可以激發學生的探究興趣，他們會自覺地對獲得的實驗現象進行理論思考，學生的探索意識得到強化，聰明才智得到充分發揮。對于加深和擴大學生的知識面，發展他們的愛好和特長，培養獨立工作能力和創造精神是十分有益的。進而能使學生由對科學實驗的興趣轉化為對學科學的興趣，甚至成為作未來科學家的動力。

參考文獻:

[1]研究性學習在英語教學中的應用[D].中國優秀碩士學位論文全文數據庫，2006(06)

[2]生物教學中創新精神與實踐能力的培養——探究式教學的實踐與研究[D].中國優秀碩士學位論文全文數據庫，2007(05)