科學課程應貼近學生生活,在科學教學中教師應考慮采用何種方式、何種手段激活課堂氣氛,真正激發學生的求知欲、探索欲、創新欲,對學習科學產生興趣。根據中學科學教學的特點,筆者認為實驗在整個科學教學過程中起著非常重要的作用,它是培養學生自主探究能力、團結協作精神和鞏固知識的最有效的方法之一。如何進行貫穿實驗?如何在科學教學中培養學生的實驗能力?
一、重視演示實驗,做到真實和直觀,激發學生的學習興趣
演示實驗是指為配合教學內容而由教師操作示范的實驗。做好演示實驗既能使學生的注意力高度集中,又可以把抽象復雜的概念生動地顯示在學生面前,使學生易理解、易掌握。因此,科學教師應根據教材要求和特點,盡一切可能精心組織教材要求的每一項演示實驗。演示實驗具有形象、真實、生動和有趣的特點,它可以為學生創設一個最直觀的情景,給學生以感性認識,能為學生在形成概念、得出規律等方面作出最直觀的鋪墊。心理學研究表明:人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高好幾倍。“百聞不如一見,百看不如一做”說的就是這個道理。
如用圓規和橡皮泥做壓強實驗:用圓規的尖端放在橡皮泥上和平放在橡皮泥上,明顯得到的印記深度不一樣說明壓強與受力面積有關;平放時再用手用力按壓一下印記會加深,又說明壓強還和壓力有關。
慣性是學生難以理解的一個知識點。我曾做過幾個演示實驗,如用紙張和文具盒做慣性實驗:把文具盒壓在一張紙上,然后猛地將紙抽出,文具盒由于慣性還留在原地。還有一次我帶了兩只雞蛋來說明慣性現象:選用外形相似的生雞蛋、熟雞蛋各一只,放在水平桌面上。用相同的力使它們在原處旋轉,然后讓學生猜哪一只是生的。由于學生缺少生活經驗,他們都很好奇、很期待,學生的學習興趣自然得到很好的激發。
另外,課堂演示實驗主要是由教師操作表演,有時候也可以請學生上講臺充當教師的助手或在教師的指導下讓學生上講臺進行操作,讓學生參與演示實驗,成為課堂的主人,學生學習科學的興趣會更加濃厚、對實驗現象或結果的印象會更加深刻,并可以引導學生去思考、去探究、去鉆研。
二、重視探究實驗,做到自主與合作,促進學生素質全面發展
探究性實驗指學生在老師的引導下結合具體問題進行自主探究、培養學生創新精神和創新能力,從而對知識更進一步地領會和掌握的過程,探究實驗是基礎教學改革中的一項重要措施。
要鼓勵學生積極動手、動腦,通過自主的實驗探究,學習科學有關概念和規律,體驗到學科學的樂趣,了解科學方法,獲取科學知識,逐步樹立科學創新精神。因此要盡量多給學生親自動手動腦的機會,提高學生的操作能力。
如浙教版七(上)科學中有一個測定鹽水密度的實驗,通過設計發現有兩種方法:方法一①測出空杯的質量m1;②測出液體和燒杯的總質量m2;③倒入量筒,讀出其體積V;④計算出密度ρ=(m2-m1)/ V。方法二①測出液體和燒杯的總質量m1;②倒入部分到量筒中,測出剩余液體和燒杯的總質量m2;③讀出量筒中液體的體積V;④計算出液體的密度ρ=(m1-m2)/ V。哪一種方法更科學、誤差更小,讓學生通過自主實驗來獲得答案,效果遠比直接強調要好得多。
在現代社會生活和科學工作中,個人和團體間的交流與合作是十分重要的。我們教師在安排科學探究活動中,要注意這方面良好素質的形成。實驗探究要注意組內的角色分工要明確,要注意發揮每個學生在實驗探究中的作用,不能由少數學生包辦代替;要循序漸進地引導學生用盡可能準確的語言表述自己的探究過程、所得的證據及自己的觀點。要盡量讓每一位學生都能動手參與實驗,獲得本領,不能讓學生成為高分低能的畸形產品。
三、重視課外實驗,做到知識延伸,培養學生的實踐能力
科學課由于實驗多、貼近生活,往往是最受學生歡迎的課。但課堂教學受時間、空間、客觀條件等因素的限制,給科學教學帶來了一定的局限性。多開展課外實驗,是課堂實驗的有效補充,也讓科學更貼近生活,讓學生感到科學就在身邊。我常常在備課時就設計一些簡單的課外實驗,讓學生回家后去做,這不但可以鞏固基礎知識、培養學生的能力、激發學生的興趣,最大的好處是讓大多數學生有成就感,其效果勝過做書面題。
例如:在學習重力的計算時,與其布置幾道計算題,不如讓學生去課后測一下自己的重力;在學習杠桿知識中,可以布置讓學生自制桿秤;學了大氣壓強后,可以讓學生用身邊的器材設計幾個證明大氣壓存在的實驗……形式多樣的課外實驗不僅能讓學生面向社會和生活,還大大提高了學生學習科學的興趣。
實驗探究能力很大程度上將會影響學生的發展方向, 世界上許多發達國家重視實驗教學的經驗值得我們借鑒。德國物理教育界流傳著這樣一種說法——“沒有實驗的課,不算是一堂成功的課”。美國物理教師更重視實驗探究,在他們上的每一節課中至少要做一個實驗。因此,科學教師在教學中不能僅僅把科學實驗作為科學學科理論教學的輔助手段,把科學實驗的教育功能僅僅停留在培養操作技能、提高學習興趣、調節課程氣氛上,進而忽視實驗教學對學生的非智力因素和其它素質的全面發展的重要作用。