就地取材

章碧華

【摘要】在當前大眾創新、萬眾創業的背景下，社會對創新人才的需求不斷增長，我們教育事業也要緊跟社會發展要求，重點培養學生的創新能力。初中科學課程以實驗為主要手段，通過科學實驗，培養學生的科學素養、實踐能力，讓學生養成獨立分析問題和解決問題的習慣，從而更好地適應社會的發展。因此，在教學過程中，教師要充分考慮到初中生的特性，善于從生活中發現科學規律，利用實驗，使學生學習科學的熱情更高，更好地培養學生的科學創新能力和創造能力，提高科學素養。

【關鍵詞】科學教材 實驗 開發和應用

【中圖分類號】G633.98 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2018）29-0171-02

受應試教育的影響，長期以來我國初中教師特別是農村的教師，由于實驗器材的缺乏、破損、老舊導致不準確，并且沒有專門的實驗員，每個實驗都要自己去實驗室把器材找出來，然后調試，這樣就要花好多時間，所以雖然知道實驗重要，也想重視，但迫于精力有限，大部分教師只會在課堂上演示科學實驗，甚至于講實驗。這樣，導致我們的學生上課以旁觀者的身份坐在下面觀看，學生沒有主動參與，如果實驗出現意外也是教師在找原因，教師在上面急得團團轉，學生沒事干，可能還做與課堂內容無關的，學生的動手能力更別說了。隨著新課改的推進，學校和教師都轉變了觀念，純粹的講實驗已經不能用來應試了。例如臺州中考題：觀察菜豆種子的結構時，要看到完整的胚的組成，下列操作可行的是，答案選A.只需剝去菜豆種子的種皮即可。現在的學生基本上都缺乏生活經驗，教師上課講過甚至演示過學生的印象都不深，只有自己親手做過才能回憶得起來。所以，我們教師要想盡一切辦法開設實驗。沒有器材可以從身邊的物體去開發，把我們身邊的物體利用起來；沒有時間可以擠，犧牲一點休息的時間。總之，能演示的實驗決不講，能分組的決不用演示代替。重視科學實驗，充分開發科學教材中的實驗，培養學生的創新能力、動手能力。

1.初中科學教材小實驗開發和應用原則

初中科學小實驗在開發與應用必須符合教學規律，符合學生的認知，遵循科學性原則、簡易性原則、直觀性原則、安全性原則和創造性原則。操作的實驗設備儀器不能太復雜，操作技能要求不能太高，實驗時間不能太長。

1.1科學性原則

科學小實驗首先得遵循科學規律，將科學思想和科學方法貫徹到實驗過程。實驗中雖然器材可能比較簡陋、粗糙，但決不能違反科學規律，決不能糊弄，一定要嚴謹。

1.2簡易性原則

科學實驗的實驗器材和設備越多，那么實驗過程就越復雜。英國物理學家麥克斯韋說：“演示實驗越簡單，學生就越快掌握，并快速了解實驗結果。”當前我國很多農村地區的教學條件比較差，缺乏實驗器材，在設計小實驗的時候，教師要利用好生活中的資源，就地取材。

1.3直觀性原則

由于初中生的年紀比較小，還沒有形成一定邏輯思維。所以在開發科學教材小實驗的時候，主要以定性觀察為主，設計的實驗最好讓所有學生都能夠直觀的感受到。

1.4安全性原則

安全是科學小實驗的前提和基礎，有些實驗具有一定的危險性，所以在設計過程中，老師要制定相應的保護措施，并提前跟學生說明。在實驗過程中，盡量選擇一些無毒無害能夠循環使用的材料。

1.5創造性原則

創新是科學小實驗重要的組成部分，通過科學小實驗讓學生認識自然規律和掌握科學規律，并學會自我探究。通過學生自己獨立探索，培養學生動手能力和解決問題的能力。因此，在設計實驗的時候，要使用一些低成本的器材，讓學生能夠自己制作，培養學生的創造性思維。

2.如何開發和應用初中科學教材小實驗

2.1取材于日常生活用品

初中科學教材中有大量的實驗活動，它是我們科學教學的法寶。但是一些科學實驗在設計的時候，存在著取材困難、操作復雜、有一定的危險性等問題，給教師的演示和學生的操作帶來一定的難度。所以在教學過程中，教師要可以利用生活中的物品，將其經過簡單的加工變成實驗器材。國際物理教學委員會主席焦塞姆認為：“實驗儀器的復雜程度與它的教育功能是成反比的。”著名物理教育家朱正元教授歷來主張，科學的教學應當師生動手制教具儀器。他說：“不要迷信只有工廠制造的儀器才是儀器。”他提倡科學教學要設法不花一文錢而能做實驗，以一枚硬幣和一張廢紙可以表演重力加速度相等的實驗，這就是他所提倡的“壇壇罐罐當儀器，拼拼湊湊做實驗”的含義。比如醫用一次性注射器可以進行很多實驗。例如，大氣壓的測定。書本上雖然對大氣壓的測定即托里拆利實驗沒有介紹，而且我們學校相關的器材早已破損了，無法演示。但在題目中卻經常出現測大氣壓的值。怎么辦呢，我們根據壓強的定義：物體單位面積受到的壓力叫作壓強，利用注射器測大氣壓。將活塞推到底，排出針筒內的空氣，用橡皮帽堵住前端管口，然后將彈簧測力計固定在活塞處，用手拉彈簧測力計，測量拉開活塞所需的力。再測出活塞的面積，最后根據公式P=F/S，計算大氣壓值。在此，我們還可以分析所測大氣壓的值偏大或偏小的原因。放學回家后，有的學生還意猶未盡，用吸盤、測力計等也粗略測出了大氣壓的數值。這樣既提高了學生的學習積極性，強化了學生的動手能力，又增強了學生設計實驗，分析實驗方案優劣的能力。

隨著課改的不斷推進，科學教材知識的掌握已經從過去的知識記憶轉變為對實驗原理和方法的掌握，讓學生根據原理設計實驗方案并進行篩選。這對學生的要求更高，學生必須具備創造性思維。在日常教學過程中，教師要善于讓學生用生活中的物品進行發散性思維實驗設計。比如用某一種物品設計多種實驗方案。以塑料瓶為例，可以設置多種科學小實驗，并得出相應地規律。其中之一用塑料瓶制作模型模擬人的呼吸，膈升降實驗。實驗前準備一個空礦泉水瓶、吸管、小氣球、橡皮膜等器材。按照要求，在礦泉水蓋子上鉆一個與吸管大小的小孔，將吸管插入小孔內，吸管下端扎緊小氣球，再將瓶底剪去，在瓶底扎緊橡皮膜，然后將帶氣球的吸管放入瓶內，擰緊瓶蓋，讓小氣球自然膨脹。實驗過程，當向下拉動橡皮膜的時候，小氣球開始膨脹，這個時候相當于處于吸氣過程，拉得時候有點費力，相當于膈肌收縮，膈下降；松開手，橡皮膜依靠自身彈性復位，小氣球慢慢變小，相當于膈肌舒張，膈回升，這是自然狀態的呼氣過程。通過這樣的實踐，學生對吸氣、呼氣時膈肌的收縮、膈的升降、肺泡的大小、肺內氣壓的變化等相關知識都有了具體的理解。在這個活動中，有個學生知道人的胸腔里有兩個肺，左肺和右肺，所以他在制作模型的時候，把上面的吸管即相當于大氣管的分支，分成兩支小吸管，再進入左右兩個氣球中。還有一個學生在家長的幫助下，利用橡皮筋、彈簧等模擬肋間肌的收縮和舒張以及肋骨的升降，效果非常好。通過這樣的實驗，培養了學生的創新能力、動手能力，而且也促進了學生與家長之間的關系。

2.2充分利用學生的學習用品

隨堂實驗由于靈活性強：時間靈活、器材靈活、操作靈活，對科學課堂有很好的促進作用，幫助學生更好的了解科學知識。因此，在教學過程中，教師可以充分利用學生的學習用品，用它們解決科學中的難題，激發學生的科學興趣。七下科學“月相”中關于“月球始終以同一個面對著地球，在地球上是看不到月球的背面的”，原因是月球自轉和公轉的周期相同，學生很難理解。于是我讓學生上課時借助于橡皮來理解。先在紙上畫一個圓代表地球，在橡皮的上下左右分別寫上1234。如果月球不自轉，先是“4”對著地球，即地球上的人看到“4”。然后橡皮逆時針轉90°，“1”對著地球，即地球上人的看到“1”。再逆時針轉90o，“2”對著地球，即地球上的人看到“2”。逆時針轉90°，“3”對著地球，即地球上的人看到“3”。逆時針轉90°，“4”對著地球，即地球上的看到“4”，回到原來的位置，周而復始。也就是說地球上的人能看到月球的背面。而如果月球在公轉的同時還在自轉，而且自轉周期相同，即月球逆時針公轉90°時也逆時針自轉了90°，那還是“4”這面對著地球，以此類推，始終是“4”對著地球，也就是我們看到的始終是月球的同一面，只不過有圓缺。學生通過這個實驗，這種困于課本知識不易理解的問題迎刃而解。

2.3通過身體接觸感知實驗

在科學實驗過程中，教師還可以利用人的感官進行實驗，從而達到身臨其境的效果。比如在學習“壓力作用效果”的時候，書本的實驗是用海綿、小桌、鉤碼等進行實驗。我們實驗室的海綿多次使用，上面有很多的孔，實驗效果不好。教師可以讓學生選擇一支鉛筆，讓筆尖和筆尾分別和自己的左右兩個食指接觸，兩個食指往里施加一定的壓力，這樣就可以感受到手的痛感，通過這個實驗，就可以得出壓力的作用效果與受力面積的大小有關。然后增大壓力，發現左手更加痛，由此又可得出壓力的作用效果與壓力的大小有關。再比如學習蒸發現象的時候，教師可以讓小組同學合作，用棉花在一位學生的手背上分別涂同量的水和酒精，注意攤開的面積要一樣大，然后讓學生觀察印跡消失的速度。通過實驗可以讓學生發現酒精消失的速度快，說明酒精蒸發速度比較快，說明蒸發得快慢與物質的種類有關。進一步探究蒸發的吸熱情況，在一只手的手背上涂一塊硬幣大小的酒精，另一只手什么都不涂，比較兩只手背的感覺，就能得出蒸發要吸熱。

通過就地取材，打破學生對科學實驗的神秘感，讓學生明白科學并不難，科學就在身邊，通過自己的觀察，自己動手操作，很容易就能掌握科學規律，從而充分發揮學生學習主觀能動性。讓生活走向科學，讓科學走進社會，讓更多的人了解和掌握科學，提高全民科學素養。

充分開發和利用初中科學教材的小實驗，不僅培養學生分析問題和解決問題的能力，而且培養了學生的創新精神和科學素養，激發了學生學習科學的興趣。因此，在教學的時候，老師要充分利用身邊的資源，提高教學的有效性。

參考文獻：

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