簡易自創實驗激活科學課堂

譚立

在傳統的課堂教學過程中，主要靠教師的講解和演示實驗，課堂上，往往由于實驗器材的限制，學生只能被動地聽與看，是旁觀者，不是學習主體，這種教學方式有時會偏離以提高學生科學素養為宗旨的科學課程性質與理念，也更難引導學生深度（思維）學習。 據此，我認為除了必要的講解和演示實驗外，還要根據學生“最近發展區”，從學生身邊的問題入手，從學生生活中尋找實驗器材，利用簡易自創實驗開展科學教學，注重學生學習過程與創新意識的培養，學生變被動聽為主動學，使學生經歷從前科學概念到發展中科學概念的過程，較好地激活學生從個人經驗認知走向科學本質學習。

一、開展自創實驗，設置懸念，激發興趣

著名物理學家楊振寧教授曾經說過：“成功的真正秘訣是興趣。”教師要在做好必要的演示實驗之外認真準備、設計一些學生更感到有趣的小實驗，將學生的注意力集中到探求知識的境界中，使學生主動參與到科學學習中。例如在七年級上冊科學第一節課《科學并不神秘》上，學生們準備了紙飛機，分組在教室中比較紙飛機飛行距離的長遠，教師也參與其中。教師讓某位學生用手揚起，將紙飛機拋起后，紙飛機慢慢落下來，教師拿出一張A4白紙，快速在下落的紙飛機下方用A4白紙擋住，快落下的紙飛機居然又升起來了，學生們的眼神隨著紙飛機的降與升而移動，脫口而出驚嘆聲。看到這個精彩的現象，學生們興奮而好奇，興趣盎然，完全沉浸在做實驗的樂趣與成功的喜悅中，激發了學生們對科學學習的極大熱情。

二、巧用實驗器材自創實驗，突破難點

利用簡易自創實驗開展的教學提高學生自主實驗的比重，是增強學生自主活動的有效途徑，是探究學習活動的一種重要形式，為學生隨堂、隨時、隨地進行實驗操作提供了有利條件，隨著時間的推移，學生就會養成利用自創簡易實驗對生活中碰到的一些問題進行驗證的好習慣，這對學生實踐意義的形成、創新精神和實踐能力的培養都有著重要的意義。 例如在七年級下冊科學第三章第六節《摩擦力》中，如何測出水平木塊上小車受到的滑動摩擦力大小呢？一般會根據二力平衡原理，測量在木塊上的物體水平勻速移動時受到彈簧秤的拉力大小，每學習到這里，學生都感到很吃力：用彈簧秤水平拉木塊上的小車時，很難在水平勻速拉動時觀察運動中的彈簧秤讀數，導致測量數據很不準確，學生以為摩擦力時刻會改變，這里可以引導學生根據影響摩擦力大小的因素自制器材。

步驟：1.先將長木板放置水平面上。2.將小車放置在長木塊一端（左），在小車另一端水平連接彈簧秤，將彈簧秤另一端水平固定在墻面（或鐵架臺鐵圈上）。3.慢慢水平向右拉動長木塊;觀察彈簧秤讀數，以較快速度水平向右拉動長木塊，再觀察彈簧秤讀數，改長木塊為長鐵塊或者玻璃塊（小車始終相同），在多次實驗中，學生從實驗結果中驗證出摩擦力的大小影響因素，激活了學生從個人經驗認知走向科學本質認識。

三、簡易自創實驗的策略和實施途徑

（一）采取多渠道為學生提供自創簡易實驗的機會

對器材要求不是很高的演示實驗，可以改為學生簡易自創實驗。例如，課本上用蠟燭、玻璃板研究平面鏡成像特點的實驗，可改為簡易自創實驗：用一塊小玻璃、一個夾子（用以立起玻璃）和兩枚釘子來代替，簡單易行，操作方便，可以較好地達到教學目的。根據學生現有學習水平和知識水平的不同，將課本上或作業本中的習題可以稍加修改，適當提高要求。例如八年級科學上冊《浮力》習題課中常提出了這樣的問題：“裝滿水的燒杯，物體浸入水中，用彈簧秤勾住物體豎直向勻速向上拉，在物體離開水面之前，物體受到浮力的大小如何變化？”可以讓學生先利用本節課所學的知識思考、討論，再讓他們親自動手做實驗進行驗證，不但加深了印象，提高了學生的興趣，還能引導學生分析討論影響浮力的因素。

（二）開展簡易自創實驗評比活動

教師規定實驗題目，準備好基本器材實驗，然后請學生給出方法、操作步驟，并給大家演示。

【測石頭質量】

材料：天平（僅一個左托盤、無右托盤），砝碼（最小1克，量程 100克），圓紙片2張，燒杯2個。

思考：如何稱出石頭的質量？（30克左右）

通過此類評比活動，許多學生真正體會到天平杠桿的平衡性以及替代關系（砝碼與游碼）。

然后，讓學生獨立設計實驗，發揮學生的主觀能動作用，最大限度地調動學生自主學習的積極性和主動性。要求學生自己尋找實驗題目、器材進行實驗，然后請學生給出方法、操作步驟，并給大家演示。

例如，學生作品名稱——海洋自航船。

1.該項目的發現。通過在學校學習以及瀏覽電視、網絡，明白了中國海洋面積遼闊，并且還有許多資源需要探索與挖掘，為此設計了海洋自航船。

2.項目制作過程。① 通過互聯網搜索，沒有發現和這個相同實驗項目;②與同學交流，畫好了設計圖，從舊玩具上拆移組裝當作材料;③對照設計圖，組裝并運行了裝置;④反復試驗并有改進。

3.該項目的主要創新部分。①船身內部裝了平衡裝置（4塊磁體吸引），可以使船身整體保持平衡;②內部配備蓄電池，配有遙控和充電器，能通過供電持續工作，為后續利用海洋溫差供能做好準備，黑色外裝為吸熱裝置。③船尾安裝了電動機和水輪，能夠自主航行。

通過此類獨立設計（該學生獲得學區設計一等獎），極大地促進了學生的研究熱情，對后續在高中學習電動機以及電與磁都有很大的奠基作用。

總之，簡易自創實驗是錦上添花，能讓學生感受到科學來源于生活，科學就在身邊，而且不受時間、地點、器材的限制，適用性非常好。因此，利用簡易自制實驗開展的教學活動由“關注知識”轉向“關注學生”，由“給出知識”轉向“引起活動”，從而激活并促進學生主體性發展。

（責編 ?侯 芳）