淺談初中科學(xué)課堂中的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)

胡清

科學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。實(shí)驗(yàn)是科學(xué)的重要組成部分，尤其是演示實(shí)驗(yàn)生動(dòng)有趣，易形成懸念，它在創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生在學(xué)習(xí)中的積極性和主動(dòng)性，引導(dǎo)學(xué)生追根求源、探索知識(shí)上起著極其重要的作用。

演示實(shí)驗(yàn)?zāi)芑橄鬄榫唧w，化枯燥為生動(dòng)，把要研究的現(xiàn)象清楚地展示在學(xué)生面前；能引導(dǎo)學(xué)生觀察，并進(jìn)行思考，再配合講授可使學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)概念和規(guī)律，達(dá)到事半功倍的效果。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，可以指導(dǎo)學(xué)生觀察和分析科學(xué)概念和規(guī)律，獲得生動(dòng)的感性認(rèn)識(shí)，從而更好地理解和掌握。另外，通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)還可以培養(yǎng)學(xué)生觀察分析、綜合和邏輯思維的能力。為了更好地發(fā)揮演示實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的功能，我們有必要深入地研究演示實(shí)驗(yàn)在課堂教學(xué)中的應(yīng)用。以下是我在近幾年教學(xué)中的一些體驗(yàn)，以期和教師們一起探討。

一、預(yù)設(shè)演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)體驗(yàn)性學(xué)習(xí)

教材中許多驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，大多被改成了教師演示實(shí)驗(yàn)，教師進(jìn)行演示，學(xué)生進(jìn)行觀察，進(jìn)而歸納得出物質(zhì)的性質(zhì)、規(guī)律等。對(duì)一部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，教師演示實(shí)驗(yàn)的直觀性和形象性，能幫助他們加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶。但是對(duì)于一小部分學(xué)生來(lái)說(shuō)，可能只是看熱鬧，僅僅注意到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的變化，而不會(huì)去關(guān)注教師的操作過(guò)程。經(jīng)過(guò)調(diào)查我發(fā)現(xiàn)，如果讓學(xué)生參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)，很多學(xué)生就會(huì)認(rèn)真觀察同學(xué)的每一步操作，不對(duì)的馬上指出，很注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，擔(dān)心實(shí)驗(yàn)?zāi)芊癯晒ΑＦ鋵?shí)，大多數(shù)學(xué)生都很愿意在同學(xué)面前演示，以顯示自己的實(shí)力，如果操作錯(cuò)誤，改正后還記得特別牢。針對(duì)學(xué)生這樣的心理，我想如果讓學(xué)生多多參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái)的話，那么教學(xué)效果肯定會(huì)大大改觀。

例如，在《空氣的存在》的教學(xué)中，讓學(xué)生切身體驗(yàn)到大氣壓強(qiáng)的存在及大氣壓強(qiáng)是教學(xué)的重點(diǎn)。為此，我這樣對(duì)“馬德堡半球”演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行處理：邀請(qǐng)一名學(xué)生上講臺(tái)來(lái)給抽氣機(jī)抽氣，時(shí)間較短，讓兩位“大力士”上來(lái)拉抽氣機(jī)，兩個(gè)半球能拉開(kāi)，且能聽(tīng)到“嘭”的一聲響；將兩個(gè)半球合上，再進(jìn)行抽氣，時(shí)間抽得長(zhǎng)一些，繼續(xù)讓兩位“大力士”來(lái)拉，他們不能將兩個(gè)半球拉開(kāi)，再讓兩個(gè)力氣小些的學(xué)生來(lái)幫忙拉，仍不能將兩個(gè)半球拉開(kāi)。此時(shí)，教師打開(kāi)活塞，讓空氣進(jìn)入半球中，讓兩個(gè)力氣小的學(xué)生來(lái)拉，他們很輕松地將兩個(gè)半球拉開(kāi)了。此時(shí)，全班同學(xué)都發(fā)出了陣陣感嘆。教師讓學(xué)生人手一只大塑料針筒，試試手中的“馬德堡半球”。通過(guò)幾次對(duì)比實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生分析、討論，實(shí)驗(yàn)結(jié)論合情合理地被推導(dǎo)出來(lái)：大氣壓強(qiáng)不僅存在，而且還很大。這樣，學(xué)生主動(dòng)參與了課堂活動(dòng)，建構(gòu)了自己的知識(shí)體系，這樣的知識(shí)留在學(xué)生腦海里的印象也是很深刻的。

例如，在教學(xué)《測(cè)定空氣中氧氣含量》一課時(shí)，我先要求學(xué)生自學(xué)了教材中的實(shí)驗(yàn)原理，然后在講臺(tái)上出示一些實(shí)驗(yàn)器材：集氣瓶、雙孔橡皮塞、燒杯、彈簧夾、酒精燈、火柴等。藥品有：磷、硫、木炭、水等，設(shè)計(jì)測(cè)定氧氣含量的方案。學(xué)生很認(rèn)真地討論著，但就是沒(méi)有學(xué)生敢上來(lái)一試。這時(shí)我一邊點(diǎn)撥學(xué)生的思路，一邊鼓勵(lì)學(xué)生，終于有學(xué)生舉手了，表示愿意上臺(tái)來(lái)試試。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：不同的學(xué)生上來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，倒流入集氣瓶中的水的體積也有所不同，有的時(shí)候多，有的時(shí)候少，有的時(shí)候正好是五分之一。出現(xiàn)這樣的情況的原因是什么呢？學(xué)生自然而然會(huì)繼續(xù)探究下去，找出測(cè)不準(zhǔn)的原因。此時(shí)我再提問(wèn)：如果用碳或硫來(lái)代替磷，可以嗎？是不是會(huì)得到一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象呢？這個(gè)問(wèn)題一提出，積極要求到前面來(lái)實(shí)驗(yàn)的學(xué)生大大增加。這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)我請(qǐng)了學(xué)生上臺(tái)來(lái)進(jìn)行，結(jié)果發(fā)現(xiàn)如果用硫或磷的話，集氣瓶中沒(méi)有或者只有很少的水倒流進(jìn)去。這又是為什么呢？實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象再一次激起了學(xué)生的討論。學(xué)生馬上想到了是因?yàn)樘己土蛉紵a(chǎn)生的都是氣體，瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)幾乎沒(méi)有變化，所以水也就不能倒流進(jìn)去了，從而在更深的層面上解決了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的難點(diǎn)。

從上述兩例可以看出，在教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)，不僅大大增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣和積極性，便于學(xué)生掌握知識(shí)，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力。教育家杜威提倡學(xué)生的學(xué)習(xí)應(yīng)該是“在做中學(xué)”，他認(rèn)為真正的教育應(yīng)該都是從經(jīng)驗(yàn)中產(chǎn)生的。讓學(xué)生參與演示實(shí)驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)他們的身體性參與，不僅用大腦去思考，而且要用眼睛去看，用耳朵去聽(tīng)，用嘴巴去說(shuō)，用手去操作，用身體去親自體驗(yàn)，用心靈去感悟。同時(shí)，這種由學(xué)生體驗(yàn)的演示實(shí)驗(yàn)，比較重視學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)，將個(gè)人知識(shí)、直接經(jīng)驗(yàn)、生活世界看成是重要的學(xué)習(xí)資源，尊重學(xué)生活動(dòng)中的感受和個(gè)人見(jiàn)解，使學(xué)習(xí)過(guò)程變成一個(gè)富有個(gè)性的過(guò)程。學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)，并附帶刺激性的感受，這種感受在大腦皮層留下了深刻的記憶，很難遺忘。學(xué)生還能夠?qū)Ⅲw驗(yàn)中得到的各種感受應(yīng)用于廣泛的分析思維和研究中，使感受與理論相結(jié)合得更完整，從而提高學(xué)生探究分析的思維能力，掌握分析問(wèn)題的方法，為解決其他復(fù)雜的問(wèn)題打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。此時(shí)的演示實(shí)驗(yàn)對(duì)于他們來(lái)說(shuō)不是一種負(fù)擔(dān)而是一種享受、一種愉快的體驗(yàn)，把“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”，學(xué)生成了學(xué)習(xí)的主人，何樂(lè)而不為呢？

二、改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的有效性

在平時(shí)的教學(xué)中，有一些實(shí)驗(yàn)是比較難操作的，或者現(xiàn)象是不明顯的，甚至有的實(shí)驗(yàn)是危險(xiǎn)的。這些實(shí)驗(yàn)往往是在教師的精心準(zhǔn)備下進(jìn)行操作或干脆不做，用多媒體進(jìn)行代替。我想如果我們教師能多動(dòng)腦筋，將教材上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)，使實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)化或者使原來(lái)不明顯的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象變得明顯，那么我想這樣的演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果肯定會(huì)大大提高。下面是我在教學(xué)中對(duì)演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)的兩個(gè)例子。

例如，在講授“燃燒和滅火”這一內(nèi)容時(shí)，對(duì)于“滅火的條件”這一演示實(shí)驗(yàn)做了如下的一些改進(jìn)：向一個(gè)250mL的燒杯中加入150

mL左右的水，然后再在水中加入適量的硝酸銨，并不斷攪拌，使水的溫度急劇降低；接著將少量豆油倒入一個(gè)小鐵盒中，并點(diǎn)燃；再用坩堝鉗把小鐵盒放在燒杯冰冷的水面上，學(xué)生這時(shí)可以看到由于溫度的降低而使火焰一下子熄滅了。為了使觀察到的現(xiàn)象更全面，我再把小鐵盒拿出來(lái)，重新點(diǎn)燃，殘留在鐵盒中的豆油在空氣中則再次燃燒起來(lái)。至此，學(xué)生們對(duì)降低溫度可以滅火這一點(diǎn)深信不疑，同時(shí)也加深了學(xué)生對(duì)滅火原理的理解。endprint

又如，在講授“聲”這一部分內(nèi)容時(shí)，有這樣一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)：用橡皮錘敲擊音叉，可以聽(tīng)到音叉發(fā)出的聲音。讓?xiě)揖€上的小球靠近音叉，小球就會(huì)被音叉彈開(kāi)，這就表明發(fā)聲的音叉在振動(dòng)，如果捏緊音叉的叉股，使其振動(dòng)停止，我們就聽(tīng)不到聲音了。我在教學(xué)中經(jīng)過(guò)多次演示發(fā)現(xiàn)：用橡皮錘敲擊音叉，其直接振動(dòng)及發(fā)出的聲音都很小，連教室前排的學(xué)生都很難聽(tīng)清楚。對(duì)此我想，音叉的振動(dòng)和發(fā)聲應(yīng)該是要經(jīng)過(guò)音叉和其他物體發(fā)生作用才能體現(xiàn)出來(lái)。在演示音叉振動(dòng)時(shí)，可將敲擊后的音叉叉股直接輕觸桌面，這樣便能聽(tīng)到由叉股和桌面撞擊而發(fā)出的聲音；將敲擊后的音叉和硬紙片接觸，可以直接聽(tīng)到硬紙片在振動(dòng)的叉股下發(fā)出的響聲，這些現(xiàn)象都能表明音叉的振動(dòng)。在演示音叉發(fā)聲時(shí)，可以將音叉底部和課桌等物體緊密接觸，這時(shí)用橡皮錘敲擊音叉，整個(gè)教室可以聽(tīng)到由音叉發(fā)聲引起的共鳴聲。如果此時(shí)用手捏緊音叉的叉股，就聽(tīng)不到聲音了。對(duì)這一實(shí)驗(yàn)進(jìn)行這樣的改進(jìn)，不需要添加器材，但是改進(jìn)后的效果很明顯，大大增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的直觀性。

在演示實(shí)驗(yàn)改進(jìn)過(guò)程中，可以創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境，促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新能力的發(fā)展，可以用“創(chuàng)造性地教”為學(xué)生“創(chuàng)造性地學(xué)”創(chuàng)造良好的環(huán)境和條件。改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)，由于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)過(guò)程操作性強(qiáng)，大大加深了學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理的理解，同時(shí)也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新精神。

三、增強(qiáng)演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性，激發(fā)學(xué)生探究意識(shí)

如果在演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容上增加在實(shí)際生活中的應(yīng)用，就可以把傳統(tǒng)課堂這個(gè)封閉的小系統(tǒng)有機(jī)地融入社會(huì)這個(gè)開(kāi)放的大系統(tǒng)中去，進(jìn)而開(kāi)闊學(xué)生的觀察視角和拓展學(xué)生思維的廣度，促進(jìn)其創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。例如，在講完“大氣壓”后，我就請(qǐng)學(xué)生思考生活中運(yùn)用到大氣壓的例子有哪些。有學(xué)生說(shuō)到鋼筆吸墨水，我就讓學(xué)生課后去了解并思考鋼筆吸管有幾種類型，原理都一樣嗎，鋼筆吸管能一次把墨水吸滿嗎。有學(xué)生說(shuō)到吸管吸飲料，我就請(qǐng)學(xué)生課后將吸管扎很多孔，看看還能否吸上飲料，為什么。有學(xué)生說(shuō)到茶壺上的小孔，我就請(qǐng)學(xué)生研究小孔到底有什么用，若用膠布將小孔貼起來(lái)會(huì)有什么現(xiàn)象，為什么。有學(xué)生說(shuō)到吸盤，我則請(qǐng)學(xué)生將吸盤分別貼在木板、瓷磚、玻璃上進(jìn)行比較，探究怎么將吸盤取下，等等。這樣做，大大增強(qiáng)了演示實(shí)驗(yàn)的開(kāi)放性，使學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)其實(shí)是一種科學(xué)方法，通過(guò)研究、探索提高了學(xué)生的創(chuàng)新能力。在講“彈簧的伸長(zhǎng)和彈簧秤示數(shù)的關(guān)系”時(shí)，我利用了橡皮筋進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)果有不少學(xué)生都想在課后親自動(dòng)手反復(fù)“玩”這個(gè)實(shí)驗(yàn)，尋找皮筋伸縮變化的規(guī)律。這樣，學(xué)生在“玩”中進(jìn)行了探索學(xué)習(xí)，對(duì)胡克定律也有了更確切的理解，認(rèn)識(shí)到科學(xué)就在我們身邊，從而提高了學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。學(xué)生在這種實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新探索過(guò)程中，表現(xiàn)最活躍、學(xué)習(xí)積極性最高漲，在分析處理眾多問(wèn)題時(shí)不時(shí)產(chǎn)生創(chuàng)新的靈感，既很好地掌握了知識(shí)，同時(shí)又使創(chuàng)新思維能力得到良好發(fā)展。

演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)是初中科學(xué)課堂教學(xué)中必不可少的部分，我們要多角度、全方位地去設(shè)計(jì)和改進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)注意到演示實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性、鮮明性、可見(jiàn)性、示范性和趣味性，讓學(xué)生盡可能多地參與到演示實(shí)驗(yàn)中來(lái)。這樣教師的主導(dǎo)作用、學(xué)生的主體地位就會(huì)得到很好的發(fā)揮，學(xué)生的觀察能力、求知欲望、創(chuàng)新思維能力也能得到很好的培養(yǎng)。

（責(zé)任編輯黃春香）endprint