優化演示實驗促進科學教學的有效性

【摘 要】 轉變教師的觀念，使他們從教學者轉變為問題的研究者，實驗的設計者。通過有效的演示實驗，領悟知識的內涵、提高學生的觀察能力、思維能力和實驗動手能力。經優化的演示實驗，直觀性更強，趣味性更濃，學生在課堂上處于一種積極探索知識、尋求答案的學習狀態之中。教學與研究“共生互補”，促進教師的專業化成長。 扭轉現狀的應對策略： （一）、教 師 的 觀 念 要 快 速 轉 變； （二）、實 驗 的 演 示 要 有 的 放 矢； （三）、實 驗 的 內 容 要 直 觀 明 了； （四）、實 驗 的 方 式 要 靈 活 多 變； 優化演示實驗的課堂實踐： （一）、準 備 好 演 示 實 驗 確 保 實 驗 的 實 效 性； （二）、改 進 好 演 示 實 驗 提 高 實 驗 的 有 效 性； （三）、增 設 好 演 示 實 驗 開 啟 思 維 的 發 散 性； （四）、探 究 好 實 驗 過 程 激 發 學 生 的 創 造 性

【關鍵詞】 優化； 實驗； 演示； 促進； 有效性； 專業成長

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2012）23-0053-02

提高教學有效性，是教育、教學的共同追求。新課程實施以來，課堂教學改革沿著素質教學的方向扎實地推進，取得了階段性和實質性的成果。然而，課堂教學中還存在形式化和低效化的問題。通過有效的演示實驗，學生可從中領悟知識的內涵、提高其觀察能力、思維能力和實驗動手能力，從而促進科學教學的有效性。

1 實驗教學的現狀分析

通過問卷調查及訪談，教師常常忽略演示實驗、怕麻煩，常以講解替代實驗，更不要說去改進實驗，據統計，教材中的演示實驗約只有60%去完成，學生的實驗中也有30%沒有去做，從而制約了學生對學習科學的積極性，影響了教學效果。

教師在實驗教學中存在的問題和不足主要有：（1）演示實驗目的不明確，缺乏針對性，只為實驗而實驗，沒有強調要說明什么問題、解決什么問題，要學習哪些知識和培養哪些能力等。（2）準備不充分，包括實驗原理、實驗條件和實驗程序的設計。（3）對實驗的效果不進行預演，往往導致實驗的失敗。（4）操作不夠規范，不進行正確引導。（5）在演示實驗后，沒有認真地加以分析和總結，達不到實驗的預期效果。要扭轉這種局面

2 扭轉現狀的應對策略

2.1 教師的觀念要快速轉變： 教師不僅僅是科本知識的解釋者、課堂的執行者，應該是新課程的合作者，要充分挖掘和利用好各種資源，增強創新意識，力求使自己從教學者轉變為研究者，使教學與研究“共生互補”，促進教師的專業化成長。教師通過演示實驗的改進，探究實驗的設計，對可能達到的目標進行預測等，使教學得心應手，并在每次實驗后都應加以及時反思和總結，寫出感悟及改進措施。教師應從教學者轉變為問題的研究者，實驗的設計者。

2.2 實驗的演示要有的放矢

2.2.1 教師在演示實驗前首先要明確實驗所要達到的目的和要求，說明什么問題，要解決什么問題，以及要培養學生哪些能力的，引導學生觀察、分析、推論以及如何得出結論。

2.2.2 要做好實驗的準備工作，對實驗進行預演。

2.2.3 力求操作規范，重點突出、準確適時和正確引導。

2.2.4 對演示實驗要用適當的語言、運用思維推理的方法及時進行分析總結，既要符合教學規律又要符合科學性，要充分考慮到學生已有的知識和能力，同時還要了解學生還有哪些想法和疑問。可運用圖象法、列表法、公式法、解析法和統計法等對數據進行數學處理，通過總結促使學生養成良好的實驗操作習慣，科學求實的學風，培養創新精神和堅韌不拔的意志。

2.3 實驗的內容要直觀明了： 學生是課堂教學的主體，所設計的實驗要符合學生年齡、已有的知識水平和接受能力，要有利于激發學生的興趣，切合學生的生活實際。為此，實驗要直觀形象，運用直觀教具創設活動情景，化抽象為具體，引導他們思考并產生共鳴。

2.4 實驗的方式要靈活多變： 實驗方式很多：如演示實驗、學生實驗、邊教邊實驗以及探究實驗等，也可以從不同角度、不同方面去驗證同一內容的實驗。讓學生學會根據實驗原理來設計實驗，培養他們的創新精神，并在實驗中學會交流與評價，善于吸收和總結，使其能力有進一步的提高。

3 優化演示實驗的課堂實踐

3.1 準備好演示實驗 確保實驗的實效性： 演示實驗是以教師操作為主，以配合講解、建立概念、總結規律為目的的實驗，它是以學生集體觀察為特點的。所以，我們要力求做到明顯、直觀、簡單、可靠、安全；要富于啟發性，盡可能激發學生的興趣，培養學生學習能力和觀察能力，使他們的興趣轉化為學習的直接動力。其次，注重教會學生正確的學習方法，用實驗手段去驗證事物的屬性，發現事物的變化聯系和規律。我們教師事先能做好各種準備：包括實驗目的、觀察內容以及在實驗過程中可能出現的問題，為確保實驗的預期效果，在每次演示實驗前都認真地進行預演。確保實驗的成功率。

3.2 改進好演示實驗 提高實驗的有效性： 為提高演示實驗的有效性，我們盡可能做到準確適時。演示實驗可以是實驗在先，分析推理在后，也可以是推理分析在前，演示實驗在后，前者主要適用于為增強感性認識和激發興趣的實驗；有關觀念教學的實驗；定性地尋找規律的實驗以及認識物質性質的實驗等。后者主要用于有關日常生活現象或者解決實際問題的實驗、為加深和鞏固新知識的實驗、現象不十分明顯或使比較復雜的實驗等。在實踐中課題組教師對課本中的實驗進行了認真的思考和梳理，對多個演示實驗作了改進，改進的原則是：科學性、可行性、直觀性和實效性。例：在演示二氧化碳密度比空氣大的實驗中，我們將一只充滿空氣的氣球放入大燒杯中，再用導管不斷地通往二氧化碳，由氣球從燒杯內上泛的現象得出結論；在做氫氣吹肥皂泡實驗中，我們改用了粗玻管，并在前套一段橡皮管，用手擠壓橡皮管來控制氣體流速；在演示氫氣可燃性又換用金屬管使淡藍色火焰更為明顯。

2.3 增設好演示實驗 開啟思維的發散性： 我們常結合學生實際，增設一些演示實驗或課外實驗。例：講了物質的溶解后，讓學生用汽油去洗油漬；講了酸的性質后，讓他們用食醋去洗水垢；講了混合物的分離后，讓他們從草木灰中提取碳酸鉀等。這樣做既提高了學生的動手能力和探究能力，又能更好地激發學生的創造性。現就物理知識方面列舉一些增設的演示實驗：

以上實驗的演示，直觀性更強，趣味性更濃，學生更易于理解。另外，我們還將多個演示實驗改為邊教邊實驗，既培養了學生的興趣，增強了他們對事物的感性認識，又提高了學生的動手能力，促進了教學的有效性。例：顯微鏡的構造和使用；二氧化碳的制取的性質；常用儀器的使用方法；質量、體積、時間、溫度的測量以及酸堿鹽的性質試驗等等。我們都進行了邊教邊實驗償試，學生參與的積極性很高。

2.4 探究好實驗過程 激發學生的創造性： 實驗探究是學習科學的基本方法之一，通過探究，既能調動學生的學習積極性、活躍課堂氣氛，又能幫助學生理解相關知識，提高他們的思維能力、分析問題能力，更能激發學生的創造性

現列舉幾個在科學教學過程中的化學探究實例：

2.4.1 燃燒條件的探究

器材：（1）小木條、小石子、酒精燈——探究一般情況下，有些物質能燃燒，有的則不能。

（2） 小紙片、小木條、小煤塊——探究點燃的難易程度（著火燃燒的最低溫度不同）。

注： 此實驗也可用將浸過酒精的小棉球放于鋁制的金屬盒內，再將其放在碎冰中，點燃的棉球不久熄滅，取出金屬盒，再點燃，棉球仍能繼續燃燒。

（3） 兩支小蠟燭，點燃后一支罩上燒杯——探究可燃物燃燒需要跟氧氣充分接觸（罩上燒杯的蠟燭不能很好地燃燒甚至會熄滅）。

結論：燃燒的條件有三個：可燃物；溫度達到著火點；跟氧氣充分接觸。

探究后可讓學生去解決一些實際問題。例：為什么用扇扇爐火，爐火更旺？而用扇蠟燭火焰一扇就滅？煤餅為什么要做成蜂窩裝？通過對問題的討論使學生更深刻地理解燃燒所需的條件。

2.4.2 影響蒸發快慢因素的探究

1、制定計劃、分組實驗

（ 1 ）保持水表面積一樣，一份用扇子扇，一份不扇，看誰先蒸發完。

（ 2 ）將一毫升同溫度的水，一個放在試管內，一個放在燒杯內，可誰先蒸發完。

（ 3 ）將一毫升同溫度的水，放在兩個同樣大的燒杯內，一個用酒精燈加熱，一個不加熱。

（ 4）、在兩片玻璃片上分別滴入一滴酒精和一滴水，保持面積等條件一樣。

2、交流合作，得出結論

通過探究不難得出：蒸發的快慢跟空氣流速有關，空氣游速越快，蒸發越快；蒸發的快慢跟表面積有關，表面積越大，蒸發越快；蒸發的快慢跟溫度有關，溫度越高，蒸發越快；蒸發的快慢還跟物質本身的性質有關。

2.4.3 實際問題的解釋

1、冬天早晨或傍晚汽車玻璃內側為什么易出汗？怎樣才能使其變干？

早晨或傍晚車外氣溫相對較低，車內水氣遇冷易液化。用暖風吹則易變干。

2、教室玻璃上什么位置易出汗？為什么有先后？

（1）玻璃內側出汗——室外溫度低，室內空氣中的水氣與冷的玻璃液化而成；

（2）邊緣先出汗——窗的密封性不十分好，邊緣溫度比中間低，氣化較慢；

（3）下部先出汗——熱空氣向上升，冷空氣下降，室內上方溫度較下方高，上方水霧易氣化；

（4）有紗窗的玻璃先出汗——紗窗阻礙了玻璃表面的空氣流速，減慢了水的氣化速度；

（5）廚房中的玻璃比客廳中的玻璃先出汗——廚房中水氣含量較高。

通過以上探究和解釋，學生觀察更細仔細了，提出的問題更多了，也善于會運用科學知識去解釋一些實際問題。事實上在實踐中可以用來探究的問題很多，關鍵是需要我們用心去思考、去設計。

4 實踐的成效與思考

從近一年的探索與實踐證明：重視實驗教學對促進科學教學的有效性，收到了良好的成效。學生對科學充滿了更多的期待和好奇，學生的課堂注意力、學習的積極性和主動性都有較大提高。絕大部分同學在課堂上處于一種積極探索知識、尋求答案的學習狀態之中。學生的思維更活躍了、動手能力更強了，許多同學變“要我學”為“我要學”，他們說學科學再也不枯燥了。在教師層面上，通過對實驗教學的思考、實踐和探究，促進教師養成更務實的教風：他們認真備課、精心設計、把握好重難點；他們更注重資料的查找和積累；更注重實踐和反思。使積累的經驗更加完善直至進一步推廣。真正把自己從單純的知識傳播者變為問題的設計者、知識的引導者、實踐的探索者，將自己培養成一名真正的研究型教師。 然而，在取得一定成效的同時，仍有一些問題有待思考和探討。提高教學有效性的方法和途經多種多樣，重視實驗教學僅僅是其中之一。怎樣使多種形式和方法有機結合？怎樣更有利于提高學習速度，將有效性變為高效性？怎樣更好地克服學生為做實驗而實驗的現象？等等！都是我們需要進一步思考和探討的。

撰寫此論文其目的：一是探索科學實驗教學的有效性；二是提高自身的教學研究和業務能力，以適應時代的需要。三是拋磚引玉。今后我們還將進行不斷地探索、不斷地完善，使之具有更好的推廣價值。愿我們能在實驗教學的園地里耕耘時留下自己淺淺的犁痕！

參考文獻

[1]王松泉、董百志主編的《教學藝術論》中的演示論

[2]余文森著的《有效教學》十講