張克祥
一、課外實驗的意義
科學實驗是科學課程的重要組成部分,是一門以實驗為基礎的學科,它包括演示實驗和學生實驗。通過實驗的方式來認識事物的性質,幫助學生了解事物的規律,鞏固理論知識,獲得感性認識和實驗操作技能,但是僅僅靠教材預設的實驗是有限的,遠遠不夠的;在實驗的課堂里,有很大的空間等著我們去開發;科學課外實驗就是對課堂教學實驗的拓展和延伸,其探究的內容很廣泛,切合點可以是根據課堂學習內容,對物質進行進一步的探索或結合生活實際,對學生身邊的物質進行探究,給學生提供一種獨立自主創新和體驗的一個空間,培養學生獨立的觀察能力、實驗能力、分析解決問題能力、和創造能力。
二、課堂實驗與課外實驗區別
課堂里的實驗,是在教師的掌握和控制下整體進行的,自主學習的導向也只能趨向于更好地掌握和再現書本知識,不同程度地忽視了對學生的個性和多方面潛能的發展。由于受師資及教學設備等條件限制,一些學校在教學中,往往只注重課堂教學,忽視了課外實驗的利用,忽視了學生的興趣培養和特長的發揮,使學生的綜合能力沒有得到相應的提高。
三、課外實驗的優越性
1.課外實驗具有獨立性
科學課外實驗集科學性、實踐性、創造性、趣味性于一體,它不同于實驗室里的學生分組實驗,沒有現成的、成套的儀器設備,也沒有教師親自指導,完全由學生自己獨立設計實驗步驟,自己動手完成。
2.科學課外實驗材料易得,制作簡單,操作簡便
我們身邊的許多物品、材料都是我們開展科學實驗,探究和認識科學本質的重要資源。如一個廢燈泡、一個礦泉水瓶、一個注射器、一個易拉罐……在師生的巧思妙想中就可以成為預想不到的實驗儀器。例如,在臉盆中盛些水,再斜放一個平面鏡,使太陽光照射在平面鏡上,并反射到白墻上,學生發現,他們分解了太陽光,這些實驗貼近生活,使學生感到科學就在身邊。
3.課外實驗思路簡明,結構簡單,教學功能卻不小
簡明的思路卻能揭示深刻的科學思想,簡單的裝置更有利于學生集中注意力觀察物理現象和過程,簡便的操作凸顯實驗的實用性。雖然課外實驗活動在許多方面顯得粗糙、不規范,但其教學功能卻不小。
4.科學課外實驗能切合課程的探究實際,從教材出發又不拘泥于教材
例如大氣壓強實驗,用馬德堡半球和抽氣機往往難以做成功,蓋因抽氣和密封效果不好。而利用生活中的材料做“瓶蓋吸水實驗”就可以使學生感受到了身邊大氣壓的存在,實驗效果好。
四、科學課外實驗的作用
1.激發學生學習科學的興趣
課外實驗,可充分利用學生剛接觸科學學科的新鮮感和好奇心,引導學生觀察日常生活中的各種現象。如用一個較大的凸透鏡對著太陽光,在透鏡后面的亮點處,放一片紙,紙可被燒焦。事物本身不包含興趣,興趣產生與我們自身。有些事物看起來沒有吸引人的地方,但是我們去接觸它,深入下去,情況就不同了,特別是有些事物經過實踐,興趣自然而然的就產生了。
2.培養學生觀察現象和分析問題的能力
觀察是人們對自然現象在自然發生條件下進行考察的一種方法。是學生認識世界,增長知識的重要途徑,也是培養學生創造能力、抽象思維能力的基礎。如實驗在玻璃杯中注入大半杯水把生雞蛋放入水中,可觀察到雞蛋沉入了水底;在玻璃杯中加入食鹽攪拌均勻,發現雞蛋慢慢上浮,最后浮到了水面上。學生觀察到這些現象后,會不由自主地進行分析、思考這些現象背后的科學知識。這樣通過課外觀察實驗,即理論聯系了實際,鞏固了課堂所學的物理知識,又提高了學生觀察問題和分析問題的能力。
3.培養了學生的動手能力和創造能力
課外實驗中,選擇實驗器材、設計實驗方案、操作實驗過程,對他們來說都是創新活動。課外實驗本身就要求學生不拘泥于書本,不迷信權威、不墨守陳規、充分發揮自己的主觀能動性,獨立思考,大膽探索,倘若實驗失敗了,究竟是設計上的問題,還是動手操作上的不嚴謹?學生在反復思考、多次實驗中逐步提高了自己的動手、動腦能力。
4.有效地進行不同學科的融合
分科教學過分強調學科的獨立性、系統性,難以適應現代科技發展中學科之間的交叉與融合,以及學生的綜合能力的培養。在這種活動中,學生接觸到大量的實際問題,打破了固定學科的界線,沖破了課堂、教科書的限制,在更廣闊的時間、空間中自主的活動,使得科學課外實驗教學從課內擴大到課外,從校內擴展到校外,更加強了與其他學科的交叉滲透。
5.有利于補充課堂教學的不足
課堂教學受時間、空間、客觀條件等因素的限制,不能滿足學生的求知欲望,這給科學教學帶來了一定的局限性。而學生在課外按照教師的要求和方法去完成課堂上布置的任務,用一些簡單的器材或自制儀器獨立地進行實驗和觀察,就能得到有效的補充。例如,觀察種子的發芽,則需要在不同的時間甚至不同的季節進行長時間的觀察。
總之,科學課外實驗,機動靈活,不受時間的限制,能填補教材的不足,對教材的拓展延伸的空間大,知識覆蓋面廣,互補性好。科學課外實驗,是實驗課知識的延伸與拓展,更是科學課堂實驗的發展和升華。