紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行
——淺談初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行
——淺談初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

浙江省紹興市柯橋區(qū)錢清鎮(zhèn)中學(xué) 高 潔

科學(xué)是一門以自然界為整體，遵循統(tǒng)一的自然規(guī)律和原理來整合教學(xué)內(nèi)容的綜合理科課程，它強(qiáng)調(diào)綜合性和探究，強(qiáng)調(diào)把自然界作為整體來認(rèn)識，故而十分重視探究和實(shí)踐，而實(shí)驗(yàn)正是學(xué)生實(shí)踐、實(shí)施探究的良好平臺。通過實(shí)驗(yàn)，不僅能提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)實(shí)踐能力、分析能力，而且還可以使學(xué)生形成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?、?shí)事求是的世界觀。

科學(xué) 實(shí)驗(yàn) 教學(xué)

現(xiàn)代教育心理學(xué)研究成果顯示，學(xué)習(xí)效果取決于學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。因此，在科學(xué)教學(xué)過程中教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑、調(diào)查、探究、實(shí)踐，既動手又動腦，創(chuàng)設(shè)能使學(xué)生主動參與的學(xué)習(xí)情境，激發(fā)他們學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性。作為一門綜合理科課程，實(shí)驗(yàn)是科學(xué)課堂中不可缺少的內(nèi)容。隨著新課程改革的進(jìn)行，科學(xué)課程在編排上做了一系列的調(diào)整，每節(jié)課上或多或少安排了一些實(shí)驗(yàn)。面對這些實(shí)驗(yàn)，教師們有些發(fā)愁，有些實(shí)驗(yàn)可能儀器準(zhǔn)備上很麻煩；有些實(shí)驗(yàn)可能做了達(dá)不到理想的效果；有些實(shí)驗(yàn)就算做了也只不過為了得出一個(gè)簡單的結(jié)論，還不如讓學(xué)生記住，再搭配練習(xí)講解等等。就是有那么多的理由讓我們的教師們在實(shí)驗(yàn)上動了手腳，把有些演示實(shí)驗(yàn)變成口述實(shí)驗(yàn)，把有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)只作為演示實(shí)驗(yàn)。作為一門以實(shí)驗(yàn)為本的學(xué)科，如果丟了實(shí)驗(yàn)，還是科學(xué)學(xué)科嗎？本人根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，談?wù)効茖W(xué)課程中實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性及對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議。

一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性

1.有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

心理學(xué)家告訴我們，學(xué)習(xí)最好的方法是在于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，發(fā)揮高度的主觀能動性。雖然科學(xué)課程涉及的內(nèi)容較廣泛，能一時(shí)吸引學(xué)生的眼球，但時(shí)間長了學(xué)生往往對理論學(xué)習(xí)缺乏興趣。而實(shí)驗(yàn)教學(xué)能把教材上“死”的畫面變成栩栩如生的情景，極大地調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。每次做實(shí)驗(yàn)時(shí)總能看到學(xué)生激情的眼神，何不讓這種激情持續(xù)下去呢？曾經(jīng)在學(xué)生中做過關(guān)于實(shí)驗(yàn)的調(diào)查，每個(gè)學(xué)生都說很喜歡實(shí)驗(yàn)?！昂芟矚g老師做的演示實(shí)驗(yàn)，讓我更理解知識”“如果我們能經(jīng)常進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，那就更好了”等等。學(xué)生的心聲提醒著我們應(yīng)該重視實(shí)驗(yàn)教學(xué)。

2.有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力

在教學(xué)過程中，每設(shè)置一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)都是有目的的，這就需要學(xué)生不僅學(xué)會觀察，更主要的還必須學(xué)會根據(jù)觀察到的現(xiàn)象進(jìn)行分析、總結(jié)，最后得出結(jié)論，即達(dá)到解決問題的目的。例如：在研究二氧化碳的性質(zhì)時(shí)有這么一個(gè)實(shí)驗(yàn)：把一瓶二氧化碳?xì)怏w倒入一燒杯中，燒杯中放有兩支高低不同的點(diǎn)燃的蠟燭，讓學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并分析原因。通過對現(xiàn)象的觀察和分析，得出二氧化碳的一些性質(zhì)：二氧化碳的密度比空氣大，且二氧化碳不能燃燒也不支持燃燒。通過課上的引導(dǎo)，馬上有學(xué)生聯(lián)想到我們?yōu)槭裁纯梢杂枚趸紲缁?。看到的總比想的來得直觀，如果通過某個(gè)實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生聯(lián)系到現(xiàn)實(shí)生活的實(shí)際問題的解決，那么我們的教學(xué)目的不是達(dá)到了嗎？實(shí)驗(yàn)是增加學(xué)生探索問題、解決問題的途徑和動力。

3.有利于培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣

實(shí)驗(yàn)是以基本操作為基礎(chǔ)的，而它具有很強(qiáng)的規(guī)范性。比如化學(xué)實(shí)驗(yàn)中裝置連接要注意順序：從上到下，從左到右，同時(shí)如有氣體進(jìn)出還要檢查氣密性等等。不管是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中加熱、振蕩試管、取用藥品、聞氣味，還是物理實(shí)驗(yàn)中電路連接、彈簧測力計(jì)的使用，甚至生物實(shí)驗(yàn)中的顯微鏡的使用等等，都需要做到嚴(yán)密、規(guī)范，切勿為了節(jié)約時(shí)間、圖方便而出現(xiàn)操作不規(guī)范現(xiàn)象。除了教師本身必須加強(qiáng)課堂演示實(shí)驗(yàn)的規(guī)范性外，在平時(shí)對學(xué)生的訓(xùn)練中需嚴(yán)格要求，加強(qiáng)檢查，及時(shí)糾正，使學(xué)生掌握規(guī)范并形成習(xí)慣。好習(xí)慣是培養(yǎng)出來的，相信只要在雙方共同努力下，學(xué)生一定能逐漸掌握規(guī)范并形成好的習(xí)慣。

4.有利于培養(yǎng)學(xué)生動手創(chuàng)新能力

實(shí)踐是創(chuàng)新的搖籃，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)是一個(gè)動手動腦并可培養(yǎng)學(xué)生各方面能力的過程。學(xué)生自己思考設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，既可以培養(yǎng)學(xué)生動手動腦解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力。例如：小組討論如何利用所給器材驗(yàn)證某個(gè)物體是否有磁性。此時(shí)學(xué)生思維活躍，大膽聯(lián)想，認(rèn)真設(shè)計(jì)，努力創(chuàng)新，設(shè)計(jì)出了很多方案。在設(shè)計(jì)方案時(shí)學(xué)生不忘利用身邊器材驗(yàn)證自己的設(shè)計(jì)是否可行。在匯報(bào)時(shí)每個(gè)小組代表把本組的設(shè)計(jì)思路介紹給同學(xué)們，同學(xué)們也對他們的方法的可行性進(jìn)行討論，場面很是活躍。學(xué)生在手腦并用的活動中迸發(fā)出了創(chuàng)造的火花。此設(shè)計(jì)過程既激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新意識，又培養(yǎng)和鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，收到事半功倍的教學(xué)效果。

二、對實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建議

實(shí)驗(yàn)教學(xué)如此重要，那么我們該何去何從呢？我想可以從以下幾方面著手。

管溝基礎(chǔ)采用中粗砂墊層，厚15～20 cm，砂料含泥量不應(yīng)大于5%。遇有淤泥時(shí)，清淤換土，進(jìn)行基礎(chǔ)換置，使地基承載力達(dá)到設(shè)計(jì)要求。

1.設(shè)計(jì)一些簡便易行的探究性實(shí)驗(yàn)

物理變化與化學(xué)變化的本質(zhì)區(qū)別是有無新的物質(zhì)生成。在判斷鐵生銹屬于何種變化時(shí)，教師可以直接告訴學(xué)生鐵和鐵銹不是同種物質(zhì)，也可以把這個(gè)內(nèi)容改為探究：提出問題——鐵和鐵銹是同種物質(zhì)嗎？建立假設(shè)——鐵和鐵銹可能不是同種物質(zhì)，或鐵和鐵銹可能是同種物質(zhì)；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——鐵能被磁鐵吸引，而鐵銹不能被磁鐵吸引；作出解釋——鐵和鐵銹不是同種物質(zhì)。通過一系列的探究得出鐵生銹是屬于化學(xué)變化。我想通過這樣的探究，學(xué)生記憶肯定比較深刻，同時(shí)鞏固了科學(xué)探究的步驟，思考問題的方法也得到了提升。

2.將一些驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成探究實(shí)驗(yàn)

學(xué)生在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，其思維方式有很大的區(qū)別，先要對所探究的科學(xué)知識提出假設(shè)，然后自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并一邊實(shí)驗(yàn)一邊探究，再從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)中親身經(jīng)歷了知識的形成過程，并成為知識的再發(fā)現(xiàn)者。下面是我對“密度”一節(jié)的教學(xué)思路： 上課時(shí)，教師首先給學(xué)生設(shè)置情景問題：“兩個(gè)相同的燒杯分別裝入相同體積的水和酒精，比較哪一杯質(zhì)量大？”再讓同學(xué)把它們同時(shí)放入已調(diào)節(jié)好的天平上，讓學(xué)生觀察天平是否平衡？結(jié)果天平向盛水的一邊傾斜，為什么？然后讓學(xué)生共同討論，提出各種猜想。比如相同體積的不同物質(zhì)，其質(zhì)量是否相等？相同體積的同種物質(zhì)，其質(zhì)量是否相等？接下來,把學(xué)生分成4個(gè)大組,若干小組,第一組測若干杯體積不同的水的質(zhì)量與體積,第二、三、四組分別測若干個(gè)體積不同的鐵塊、銅塊、鋁塊的質(zhì)量與體積，要求各小組先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)表格，然后選取實(shí)驗(yàn)材料做實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，整理后填在表格中，分別計(jì)算出水、鐵、銅、鋁四種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比；再通過同學(xué)之間的交流與合作，討論并歸納出：不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是不相等的，相同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比值是相近的或相等的。最后教師總結(jié)指出：物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的比值是恒定的，它反映了物質(zhì)的一種特性，從而順勢提出“密度”的概念。這樣，整節(jié)課在教師的指導(dǎo)下，通過學(xué)生自己去摸索、尋求，讓事實(shí)說話，不僅幫助學(xué)生理解密度概念本質(zhì)，更重要的是培養(yǎng)了他們的探究思維方法。

3.將一些演示實(shí)驗(yàn)改作學(xué)生實(shí)驗(yàn)

科學(xué)課本上，對不同的實(shí)驗(yàn)給出了不同的實(shí)驗(yàn)方法，比如，在八年級上探究物體沉浮條件的時(shí)候，用雞蛋沉浮這個(gè)實(shí)驗(yàn)來加深學(xué)生的理解和記憶，這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以設(shè)計(jì)成教師演示，同樣也可以設(shè)計(jì)成學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，但是請問哪個(gè)更能夠提起學(xué)生主動探究的興趣呢？想必讓學(xué)生自己參與到實(shí)驗(yàn)中更能夠提起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。因?yàn)檠菔緦?shí)驗(yàn)，學(xué)生仍舊是個(gè)看客，而分組實(shí)驗(yàn)，學(xué)生主動參與到其中來，往里面加食鹽的各個(gè)細(xì)小的環(huán)節(jié)都能真切體會到，等到原本沉在水里的雞蛋因?yàn)樽约杭拥氖雏}而逐漸浮起來，這個(gè)體驗(yàn)成功和喜悅的心理是一般課堂很難獲得的。事實(shí)也的確如此，我所在的兩個(gè)班，一個(gè)班級我僅僅是做了演示實(shí)驗(yàn)，學(xué)生遠(yuǎn)遠(yuǎn)的看著雞蛋在水中浮起來，的確很興奮，但是跟另一個(gè)班級的學(xué)生自己分組動手實(shí)驗(yàn)的效果來比，是截然不同的。學(xué)生自己動手不僅僅提高了當(dāng)堂課的學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，而且還提高了后面幾堂課的學(xué)習(xí)興趣，因?yàn)閷W(xué)生這些印在課本上的實(shí)驗(yàn)不像以前那樣是死的，只存在紙面上的了，而是自己可以操作，去接近它的了，這無疑會極大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

曾經(jīng)聽過一位優(yōu)秀老師展示了一堂很特別的復(fù)習(xí)課，讓我們知道原來復(fù)習(xí)課可以這么上。復(fù)習(xí)內(nèi)容是《壓強(qiáng)與浮力》，上課之前，他先為學(xué)生表演了一個(gè)魔術(shù)——展示兩只空盤子，倒過來放在展示臺上，用布把它蓋住，參照魔術(shù)師做一些動作，掀開布，碗里分別出現(xiàn)一杯水和一杯牛奶。學(xué)生看了之后很好奇，很想揭開其中之謎。講到“覆杯實(shí)驗(yàn)”時(shí)才解開之謎，原來碗不是空的，水和牛奶原來就在碗里的，只是在上面蓋了一個(gè)光盤，倒過來的時(shí)候大氣對它有壓強(qiáng)，水、牛奶不會流出來，這樣學(xué)生就認(rèn)為是真的空的了。原來所謂的魔術(shù)只是迷惑了觀眾的眼睛，其中只是蘊(yùn)含著某些科學(xué)知識而已。在講到大氣壓強(qiáng)值的時(shí)候，做了一個(gè)“升級版的馬德保半球”實(shí)驗(yàn)，把一個(gè)吸盤吸到臉盆底部，讓兩位力氣較大的男生上來拉，發(fā)現(xiàn)較難拉開，說明大氣壓的存在且值很大。

5.設(shè)計(jì)開放性實(shí)驗(yàn)

“種子萌發(fā)的條件”中可以將書本上的實(shí)驗(yàn)完全放手讓學(xué)生自己完成，增加了學(xué)生的動手探究機(jī)會，在動手的過程中，讓學(xué)生自己發(fā)現(xiàn)新問題，為其創(chuàng)造能力的展示提供了舞臺。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中提出：“把種皮去除后，會不會影響種子的萌發(fā)？把大豆的一片子葉去除后，種子能否萌發(fā)？種子萌發(fā)的最適溫度是多少？”將實(shí)驗(yàn)探究的主動權(quán)交給學(xué)生，可減少對學(xué)生思維的限制，使學(xué)生的思維變得極其活躍。通過學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、動手操作、觀察記錄，最后得出結(jié)論：種子萌發(fā)需要充足的水分，足夠的氧氣和適宜的溫度。另外去除種皮時(shí)，只要不傷到種子的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，剝?nèi)シN皮比沒剝?nèi)シN皮的種子更早萌發(fā)。把大豆的一片葉去除，只要不碰壞胚芽、胚軸、胚根和另一片子葉，大豆照樣能萌發(fā)。由此看來，不完整的胚在一定前提下也具有萌發(fā)力。學(xué)生在探究了書本上的要求的內(nèi)容以外，對教科書上的內(nèi)容還進(jìn)行了更好的完善，對作業(yè)上的題目進(jìn)行了更好的修正。敢于向權(quán)威書刊挑戰(zhàn)，這就是創(chuàng)造力的表現(xiàn)。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生始終以小科學(xué)家的身份作為探究活動的主體，自主地或小組合作地進(jìn)行探究。

探究過程中，學(xué)生要圍繞問題的解決，通過觀察實(shí)驗(yàn)，對比分析，并依靠已有的知識對問題可能的答案進(jìn)行猜測，提出假設(shè)。然后依據(jù)假設(shè)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成實(shí)驗(yàn)，最后得出結(jié)論。其間閃爍著學(xué)生創(chuàng)新的火花，存在著對學(xué)生創(chuàng)新技能和創(chuàng)造性思維能力的培養(yǎng)。正如陶行知所說：“要創(chuàng)造，你在用腦的時(shí)候，同時(shí)用手實(shí)驗(yàn)；用手的時(shí)候，同時(shí)非用腦不可，手和腦一起干，是創(chuàng)造教育的開始；手腦雙全是創(chuàng)造教育的目的。”而科學(xué)新課程中大量的實(shí)驗(yàn)探究，重在手腦并舉，意在創(chuàng)新能力培養(yǎng)，運(yùn)用于創(chuàng)新教育行之有效。

“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”。我相信初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)如果能認(rèn)真對待，對學(xué)生自身素質(zhì)的培養(yǎng)將會有很大程度的提高，當(dāng)然這也是我們貫徹素質(zhì)教育方針的重要內(nèi)容之一。堅(jiān)持“動手”與“動腦”相結(jié)合，重視對實(shí)驗(yàn)過程的體驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握科學(xué)方法并用學(xué)到的方法去解決實(shí)踐問題，就等于交給了他們打開科學(xué)知識寶庫的金鑰匙，使他們在中考中受益。

【1】初中科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)

【2】科學(xué)新課程教學(xué)中進(jìn)行創(chuàng)新教育的探討

【3】優(yōu)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)