創(chuàng )新科學(xué)實(shí)驗的教學(xué)改進(jìn)論文
實(shí)驗教學(xué)是科學(xué)教學(xué)的核心，離開(kāi)了實(shí)驗教學(xué)，科學(xué)教學(xué)就會(huì )成為“空中樓閣”，原本生動(dòng)豐富的知識，也會(huì )變成一堆枯燥難懂的材料。浙教版《科學(xué)》教材編排了大量實(shí)驗，其意圖是以實(shí)驗為載體，充分發(fā)揮實(shí)驗的功效，以培養每個(gè)學(xué)生的科學(xué)素養。下面，筆者結合自身教學(xué)的實(shí)踐，談一談在科學(xué)教學(xué)中怎樣通過(guò)對實(shí)驗的改進(jìn)與創(chuàng )新，來(lái)提高科學(xué)課堂教學(xué)的效率和效益。
一、改進(jìn)演示實(shí)驗方法，增大實(shí)驗可見(jiàn)度
科學(xué)教學(xué)中的演示實(shí)驗必須具有一定的可見(jiàn)度，讓全班學(xué)生都能清楚地觀(guān)察到實(shí)驗現象。然而在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，我們往往會(huì )忽略這一點(diǎn)，結果是實(shí)驗做了，但只有少數學(xué)生清楚地看到現象，以致出現“前排學(xué)生看實(shí)驗，后排學(xué)生聽(tīng)實(shí)驗”的現象，影響演示實(shí)驗的教學(xué)效果。在平時(shí)的教學(xué)中，我們可用實(shí)物投影、多媒體展示、無(wú)色物體染色或增加渾濁度、利用襯幕等方法來(lái)提高實(shí)驗的可見(jiàn)度，提高課堂演示實(shí)驗的教學(xué)效果。
【案例1】在演示“活潑金屬鈉與水反應”的實(shí)驗時(shí)，教師把盛有水的燒杯放在實(shí)物投影儀載物臺上，然后放入金屬鈉。通過(guò)投影，所有學(xué)生清晰地看到：金屬鈉與水反應時(shí)，金屬鈉在水中游動(dòng)、產(chǎn)生火焰和金屬鈉逐漸消失并使滴有酚酞的水變紅色等現象。
【案例2】在做“光的直線(xiàn)傳播”實(shí)驗時(shí)，教師在光的'傳播路徑上噴上煙霧或灑落粉筆灰，光路就清晰地顯示出來(lái)了。
二、演示實(shí)驗微型化，提高學(xué)生的參與度
有些實(shí)驗用時(shí)比較長(cháng)，給隨堂演示實(shí)驗帶來(lái)困難。如果將實(shí)驗轉化為微型實(shí)驗，將大大縮短實(shí)驗的時(shí)間，從而使得隨堂演示實(shí)驗得以開(kāi)展。同時(shí)，教師可以變演示為學(xué)生分組實(shí)驗，提高學(xué)生的參與度，并為探究式教學(xué)創(chuàng )造條件，有效培養學(xué)生的科學(xué)探究能力。
【案例3】在《光合作用》的教學(xué)中，教材安排的天竺葵實(shí)驗，即使用沸水開(kāi)始加熱，完成的時(shí)間最短也要15分鐘，再加上實(shí)驗前的準備和對實(shí)驗注意點(diǎn)的交待，如果讓學(xué)生隨堂實(shí)驗，用時(shí)過(guò)長(cháng)，且學(xué)生完成實(shí)驗的可能性不大，更談不上對實(shí)驗進(jìn)行交流和總結了。有教師把這個(gè)實(shí)驗改成了如圖1所示的微型實(shí)驗，其與教科書(shū)實(shí)驗在儀器和藥品用量的比較如表1所示。
三、突破實(shí)驗材料和器材的限制，進(jìn)行替換實(shí)驗
利用“等效”的科學(xué)原理，當實(shí)驗器材缺損或實(shí)驗器材不夠配套的情況下，可運用一些功能相近的器材加以替換，甚至可改變實(shí)驗的方案，突破器材的限制，替換原有實(shí)驗要解決的問(wèn)題。替換不僅僅解決了器材不足的困難，更可貴的是在替換過(guò)程中又能體現遷移與創(chuàng )新的思維。
【案例4】《植物的一生》中《花的結構》，教材中用的是桃花，但教學(xué)進(jìn)行到這個(gè)時(shí)候，桃花已經(jīng)謝了。對此，教師選用了學(xué)生熟悉的、易采摘到的杜鵑花或油菜花等來(lái)替代。同樣，《種子的結構》，教材中用的是菜豆種子，而教學(xué)時(shí)菜豆種子很難買(mǎi)到。對此，教師選用了市場(chǎng)上較多的蠶豆種子、花生種子等來(lái)替代。課中，教師和學(xué)生根據模型在投影儀載物臺邊解剖邊認識。
【案例5】在《物體的慣性現象》教學(xué)中，教材中用彈出紙片使紙片上的硬幣落入杯子中來(lái)演示“靜止的物體有慣性”。對此，有教師用雞蛋替代硬幣，以增加實(shí)驗的“驚”與“險”。然后，讓每個(gè)學(xué)生拿出預先準備好的8枚硬幣，將其中7枚疊在一起，其中1枚用作子彈，看誰(shuí)能最快把這7枚硬幣自下而上逐一射出。這樣，通過(guò)游戲化的實(shí)驗，把學(xué)與玩結合起來(lái)，在輕松愉悅的課堂氣氛中使學(xué)生掌握了相關(guān)的科學(xué)表象，洞察了其中發(fā)生的科學(xué)原理。四、改進(jìn)實(shí)驗設計或進(jìn)行補充實(shí)驗，拓展探究空間基于“建�！钡乃枷�，實(shí)驗教學(xué)可以利用常見(jiàn)小器材的獨特功能，如乒乓球的“浮與彈”、注射器的“抽與注”、氣球的“脹與縮”等。小器材的巧妙利用，或把較多的小器材整合起來(lái)進(jìn)行實(shí)驗，能對某一個(gè)問(wèn)題情境進(jìn)行模擬。這樣的實(shí)驗可以調動(dòng)學(xué)生的發(fā)散性思維，學(xué)會(huì )“一個(gè)科學(xué)規律可用多個(gè)實(shí)驗來(lái)探究”的方法，從而拓展探究的空間。
【案例6】浮力的方向總是豎直向上的。大量的生活實(shí)例給學(xué)生“浮力方向肯定是向上的”這樣的直覺(jué)，但理解“總是豎直向上的”時(shí)總心存疑惑。教材中沒(méi)有設計專(zhuān)門(mén)的實(shí)驗來(lái)直觀(guān)顯示，為了讓學(xué)生眼見(jiàn)為實(shí)，破解這一困惑，受“重力方向總是豎直向下”實(shí)驗的啟發(fā)，教師設計了如下實(shí)驗：首先，利用氫氣球放手后繼續上升這一現象，讓學(xué)生感受氣體也能產(chǎn)生浮力，再用手拉住細繩，引導學(xué)生觀(guān)察細繩是豎直的。然后，將細繩的一端用透明膠固定在乒乓球上，另一端用石蠟固定在燒杯（或用可樂(lè )瓶代替）底部，往燒杯中灌水，乒乓球浮在水中（如圖2）。此時(shí)系著(zhù)乒乓球的線(xiàn)是豎直的，說(shuō)明乒乓球受到水的浮力是豎直向上的。將燒杯傾斜，系乒乓球的線(xiàn)仍然是豎直的（如圖3），說(shuō)明乒乓球受到的浮力仍是豎直向上的。向不同方向傾斜燒杯，會(huì )看到線(xiàn)總是豎直的，所以浮力方向“總是豎直向上”的。
【案例7】用注射器和氣球“探究膈肌運動(dòng)與肺呼吸的關(guān)系”。如圖4，注射器針筒代表胸腔，活塞代表膈肌，帶針頭的氣球代表肺和氣管。當推動(dòng)活塞時(shí)（膈肌舒張，膈頂部回升），氣球（肺）縮小，表示呼氣；當拉動(dòng)活塞時(shí)（膈肌收縮，膈頂部下降），氣球（肺）膨脹，表示吸氣�？傊�，科學(xué)實(shí)驗教學(xué)要為學(xué)生創(chuàng )造更多的參與機會(huì )，增強他們的參與意識，使學(xué)生主動(dòng)地進(jìn)行學(xué)習。為此，教師要依據教學(xué)內容，多從學(xué)生的實(shí)際出發(fā)，利用一些簡(jiǎn)單的實(shí)驗器材，設計出更具有吸引力的實(shí)驗，使學(xué)生真正主動(dòng)地參與學(xué)習。
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