基于能力培養(yǎng)的實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)策略研究

龔亮

摘 要：從開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)的必要性、開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)的舉措、開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)的收獲三方面研究實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)策略，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提升課堂教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實(shí)驗(yàn)；科學(xué)素養(yǎng)；生活化；能力培養(yǎng)；提高

中圖分類號：G421；G633.98 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1008-3561（2016）09-0031-02

科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生在獲得生動的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，更好地理解和掌握科學(xué)概念和規(guī)律，從而培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力及綜合分析能力。教師要充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，教會學(xué)生利用日常的生活用品，進(jìn)行直觀的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。為此，教師要從初中科學(xué)課堂教學(xué)的實(shí)際出發(fā)，進(jìn)行探討和實(shí)踐科學(xué)實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)，以此激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和提升課堂教學(xué)效率，促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的養(yǎng)成。

一、開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)的必要性

科學(xué)實(shí)驗(yàn)具有形象真實(shí)、生動有趣的特點(diǎn)，能為學(xué)生在形成科學(xué)概念、得出科學(xué)規(guī)律前營造出活生生的科學(xué)情境，使學(xué)生感受倍深。心理學(xué)研究表明：人的動作記憶效率比語言文字記憶效率要高出好幾倍。那么，現(xiàn)在的學(xué)生對科學(xué)實(shí)驗(yàn)又是怎么認(rèn)識的呢？（1）學(xué)生是否喜歡科學(xué)實(shí)驗(yàn)：A.喜歡63.4%，B.較喜歡13.0%，C.一般14.6%，D.不喜歡9.1%。數(shù)據(jù)顯示：76.4%的學(xué)生喜歡科學(xué)實(shí)驗(yàn)。青少年學(xué)生情感豐富，好動好玩好想，實(shí)驗(yàn)的魔力深深地吸引著他們，從而激發(fā)了他們的探究心理，滿足了他們的精神需要。學(xué)生通過親身體驗(yàn)，能揭示客觀事物的現(xiàn)象和本質(zhì)。所以，積極開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)有其必要性，也符合學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)。（2）學(xué)生是否在課外做過科學(xué)實(shí)驗(yàn)：A.經(jīng)常3.3%，B.偶爾12.2%，C.從不84.5%。調(diào)查表明：超過半數(shù)學(xué)生雖然對科學(xué)實(shí)驗(yàn)的積極性較高，但也有近九成的學(xué)生從不進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)，而且年級越高，不做的比例也越高。（3）在課外開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)遇到的困難：A.缺乏器材89.4%，B.缺乏時(shí)間36.6%，C.缺乏興趣

17.0%，D.父母反對9.8%，E.缺乏指導(dǎo)53.7%。可以看出：學(xué)生不能完成課外實(shí)驗(yàn)的原因有許多，主要是“父母反對、缺乏器材、缺乏時(shí)間”等，最主要是缺乏器材，尤其是是對實(shí)驗(yàn)替代品的指導(dǎo)不到位，學(xué)生不能自主尋找代用品及教師的指導(dǎo)尚有待跟進(jìn)等原因。因此，要讓學(xué)生的家庭實(shí)驗(yàn)真正開展起來，首先要解決的是認(rèn)識問題、支持問題和其他的一些現(xiàn)實(shí)問題。

二、開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)的舉措

（1）引入生活應(yīng)用，創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)情境?？茖W(xué)源于生活。從科學(xué)在實(shí)際生活中的應(yīng)用來切入創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)情境，既可以讓學(xué)生體會到學(xué)習(xí)科學(xué)的重要性，又有助于學(xué)生利用所學(xué)的科學(xué)知識解釋實(shí)際生活中的問題。如在展開“阿基米德原理實(shí)驗(yàn)”之前，首先應(yīng)用史料引入實(shí)驗(yàn)情境，介紹“曹沖稱象”這一有趣的史實(shí)，并根據(jù)“曹沖稱象”揭示船的吃水深度→排水量→船與石頭的重量關(guān)系之間的特定聯(lián)系，從而為阿基米德原理實(shí)驗(yàn)的展開奠定了情境基礎(chǔ)，同時(shí)也使學(xué)生建立起等量替換的思維方法。再如，在展開“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”之前，教師可先用生活吸盤對壓后讓學(xué)生來試著拉開，請學(xué)生思考是什么力量讓大家很難拉開呢？教師還可通過圖片介紹發(fā)生在1654年德國馬德堡市驗(yàn)證大氣壓存在的驚人實(shí)驗(yàn)，再呈現(xiàn)“馬德堡半球”，這樣在學(xué)生的視覺中不再是一個(gè)冷冰冰的球形鐵制品，而是一個(gè)富有傳奇色彩的、生動活潑的歷史見證物。然后，教師讓生活中的場景重現(xiàn)，就能引起學(xué)生的共鳴和認(rèn)同。

（2）改用生活器材，直觀實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。新課程“科學(xué)”教科書給人以耳目一新的感覺，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)可操作性強(qiáng)、現(xiàn)象明顯，但也有不少實(shí)驗(yàn)，看似非常簡單，做起來卻經(jīng)常遭遇挫折。也有一些實(shí)驗(yàn)確實(shí)因?yàn)槌杀具^高，不宜開展學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，因而學(xué)生難以獲得科學(xué)、生動的感性認(rèn)識。對于這些實(shí)驗(yàn)，需要我們開展生活化改進(jìn)，以提高實(shí)驗(yàn)效果。如九年級（上）教材3.5中“做功改變物體的內(nèi)能” 實(shí)驗(yàn)中，打氣打到一定程度后，塞子突然向上跳起會分散學(xué)生的注意力，實(shí)驗(yàn)不可控又不安全。同時(shí)，白霧出現(xiàn)時(shí)間短也不明顯，主要實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，不易觀察。這時(shí)，教師可改用夏天學(xué)生喝完的礦泉水瓶來完成這個(gè)實(shí)驗(yàn)。首先在瓶內(nèi)留有少許酒精，蓋緊蓋子，從中間部分?jǐn)Q轉(zhuǎn)直至擰不動，然后通過快速擰松和再擰緊的操作來完成實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)方便安全，學(xué)生可以在家中完成，能培養(yǎng)學(xué)生對科學(xué)的興趣，提升科學(xué)素養(yǎng)。八年級（下）教材3.1中“鋁箔的燃燒”學(xué)生實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)室鋁箔厚，長時(shí)間存放易緩慢氧化。實(shí)驗(yàn)過程中裁剪不方便，引燃困難，實(shí)驗(yàn)成功率低，教師和學(xué)生對這個(gè)實(shí)驗(yàn)都沒有把握。目前，市場上用來烘焙的“錫紙”隨處可見，“錫紙”實(shí)際上是鋁箔，教師可讓學(xué)生用手撕一小塊“錫紙”卷成卷，在一端插入一根火柴，點(diǎn)燃火柴燃至快要熄滅時(shí)伸入盛有氧氣的集氣瓶中，可見鋁箔在氧氣中劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，反應(yīng)后生成白色固體。這樣，實(shí)驗(yàn)成功率十分高，而且實(shí)驗(yàn)效果明顯。這個(gè)實(shí)驗(yàn)改進(jìn)在市創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)比賽中獲了獎。不僅如此，“錫紙”還可以來完成跟酸或堿的反應(yīng)。如將“錫紙”剪成約2×2cm的方塊，團(tuán)成綠豆粒大小的小球置于試管中，加入鹽酸或氫氧化鈉即可制取氫氣，效果十分理想。鈉跟水的反應(yīng)中，可用“錫紙”將鈉塊包好，用大頭針扎幾個(gè)小孔后置于水中，用排水法收集氫氣。“錫紙”的市場價(jià)格十分便宜，既可以節(jié)省開支，又可以培養(yǎng)學(xué)生勤儉節(jié)約的品質(zhì)，尤其適合課外實(shí)驗(yàn)中使用，真可謂一紙多用。

（3）巧用生活用品，設(shè)計(jì)課外實(shí)驗(yàn)。課外實(shí)驗(yàn)顧名思義是在課堂之外進(jìn)行的，其實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)器材使用、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象觀察和實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析、整理等環(huán)節(jié)均由學(xué)生獨(dú)立完成，實(shí)驗(yàn)過程中遇到的各種問題也需要學(xué)生獨(dú)立解決。所以，與課堂實(shí)驗(yàn)相比，增加了學(xué)生的觀察、分析和動手操作機(jī)會，能激發(fā)學(xué)生在學(xué)習(xí)活動中的主動性，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。教師可布置一些學(xué)生利用生活用品的實(shí)驗(yàn)作業(yè)。如制作一個(gè)量筒，主要有兩種制作方法：一是把普通尺子貼在杯子壁上，簡單地用記號筆每隔1厘米畫線；二是在量筒（家庭中往往有量取液體藥品體積的量具）中倒?jié)M10毫升的水，再倒入杯子，畫線，此線為10毫升刻度線。這樣再反復(fù)9次，則繪制出100毫升的“量筒”。顯然第一種方法是不科學(xué)的，說明制作者對量筒的刻度原理甚至是體積的概念是不理解的。這樣的活動一方面可以檢驗(yàn)學(xué)生對測量儀器原理的理解，另一方面可以培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，提高學(xué)習(xí)的積極性。這種小制作，還可以用于如彈簧秤、潛望鏡、潛水艇模型等。課外實(shí)驗(yàn)的開展，關(guān)鍵是如何將生活用品變?yōu)閷?shí)驗(yàn)儀器。因此，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中將課堂實(shí)驗(yàn)用品進(jìn)行生活化改進(jìn)變得尤為重要。教師要引導(dǎo)學(xué)生尋找實(shí)驗(yàn)代用品，鼓勵學(xué)生分類收集各種生活用品。如物理器材：鏡子、蠟燭等；化學(xué)器材：錫紙、鐵釘、鉛筆芯、白醋等；生物器材：各種水果、淀粉等。要求每個(gè)學(xué)生積極參與，集思廣益，整理課外實(shí)驗(yàn)用品和替代品的對應(yīng)清單，以便在以后的家庭實(shí)驗(yàn)中使用。

三、開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)的收獲

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的魅力不僅體現(xiàn)在提高學(xué)生的認(rèn)識水平、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技能上，更凸現(xiàn)在增添學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣上。如在學(xué)習(xí)大氣壓強(qiáng)的存在時(shí)，除教材中的兩個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，還可增添一個(gè)實(shí)驗(yàn)：在一只空玻璃杯中點(diǎn)燃一根蠟燭頭，杯口蓋上一張潮濕的吸水紙，兩只玻璃杯緊緊合在一起，拿起上面的一只，下面的一只也跟著起來。利用生活化的實(shí)驗(yàn)儀器，直觀、生動，學(xué)生倍感新奇，大大激發(fā)了他們的實(shí)驗(yàn)興趣?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)的生活化改進(jìn)，將課堂延伸到課外，促進(jìn)了學(xué)校與家庭的聯(lián)系，也得到了家長的認(rèn)可和支持。在開展課外實(shí)驗(yàn)過程中，教師在實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)與學(xué)生進(jìn)行了密切的互動，通過教師的指導(dǎo)，學(xué)生對老師更加信賴了。因此，開展實(shí)驗(yàn)生活化改進(jìn)，不失為初中科學(xué)課堂教學(xué)改革中一種有效的嘗試。

四、結(jié)束語

綜上所述，生活化的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，不僅能讓學(xué)生在獲得生動的感性認(rèn)識的基礎(chǔ)上，更好地理解和掌握科學(xué)概念和規(guī)律，同時(shí)還培養(yǎng)了學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力及綜合分析能力，提高了學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Αｉ_展生活化的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，能有效地讓學(xué)生的智力向更高級的階段發(fā)展，讓他們在快樂體驗(yàn)中提高科學(xué)素養(yǎng)。

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