改進(jìn)開(kāi)發(fā)自制補(bǔ)救

孫秋霞

摘 要：實(shí)驗(yàn)是現(xiàn)代教學(xué)中不可缺少的一部分，隨著新課程改革的實(shí)施和現(xiàn)代教學(xué)觀念的改變，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)越來(lái)越為人們所重視。針對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中預(yù)習(xí)效果差、教學(xué)時(shí)間不足、動(dòng)手機(jī)會(huì)少、實(shí)驗(yàn)操作性難、生活體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)缺少等問(wèn)題引發(fā)思考，通過(guò)“改進(jìn)”“開(kāi)發(fā)”“自制”和“補(bǔ)救”科學(xué)教學(xué)中的幾個(gè)實(shí)驗(yàn)策略，讓實(shí)驗(yàn)更具操作性，使實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)單省時(shí)，提升課堂效率，突破教學(xué)重難點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：新課程；實(shí)驗(yàn)策略；實(shí)驗(yàn)操作；教學(xué)效果

一、問(wèn)題的提出

新課程課堂教學(xué)要真正體現(xiàn)以學(xué)生為主體，以學(xué)生發(fā)展為本。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是實(shí)施素質(zhì)教育和新課程改革、提高學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的重要途徑。但是在實(shí)際教學(xué)中，由于課堂時(shí)間有限，實(shí)驗(yàn)室教學(xué)器材不齊，對(duì)新課程實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的不適應(yīng)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)在課堂中有所弱化，主要反映為以下幾個(gè)方面：

1.實(shí)驗(yàn)手段單一：教師演示，學(xué)生觀察

2.實(shí)驗(yàn)過(guò)程機(jī)械：教師實(shí)驗(yàn)，學(xué)生接受

3.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)泛化：注重結(jié)果，忽視過(guò)程

二、提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果的策略

隨著新課程改革的實(shí)施和現(xiàn)代教學(xué)觀念的改變，實(shí)驗(yàn)已經(jīng)越來(lái)越為人們所重視。教學(xué)學(xué)者們對(duì)實(shí)驗(yàn)各個(gè)方面都有所研究。同時(shí)，在對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力、學(xué)習(xí)興趣、分析能力等方面的研究中對(duì)實(shí)驗(yàn)也有所提及，這樣更加突出了實(shí)驗(yàn)的重要性。通?？刹扇∫韵虏呗裕唧w闡述如下。

1.“改進(jìn)”實(shí)驗(yàn)方案，突出實(shí)驗(yàn)效果

在浙教版七年級(jí)下冊(cè)第三章第6節(jié)《摩擦力》一節(jié)中，探究摩擦力的大小跟哪些因素有關(guān)的實(shí)驗(yàn)中，操作上存在一些難點(diǎn)。為使木塊受力平衡，從而彈簧秤示數(shù)等于摩擦力大小，在拉動(dòng)木塊時(shí)有要求：勻速、直線、水平。實(shí)際操作中要做到以上要求存在較大的困難性，因此，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中該實(shí)驗(yàn)往往由教師來(lái)演示，或者通過(guò)多媒體的方式演示。如果能讓木塊在受到滑動(dòng)摩擦力和另外一個(gè)力時(shí)保持靜止，那拉動(dòng)木塊時(shí)的難題就能得到有效解決，因此，可以換一種思維：木塊靜止，拉動(dòng)木塊下面的平板。

【改進(jìn)方案】探究“滑動(dòng)摩擦力的大小與哪些因素有關(guān)”的活動(dòng)中，如圖1，所示：

（1）在水平桌面上，用彈簧測(cè)力計(jì)水平向左拉動(dòng)木塊，使其做勻速直線運(yùn)動(dòng)，彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)如圖2甲所示。根據(jù)知識(shí)可知，木塊所受的滑動(dòng)摩擦力為N。

（2）小芳所在的小組將實(shí)驗(yàn)方案改為：將木板放在水平實(shí)驗(yàn)桌面，用線通過(guò)彈簧測(cè)力水平地拉住木塊，沿木板方向水平拉木板，使木板在木塊下面滑動(dòng)。如圖2乙所示，從實(shí)驗(yàn)誤差方面考慮，簡(jiǎn)述這樣改的好處：（說(shuō)出一點(diǎn)即可）。

【優(yōu)點(diǎn)】該習(xí)題中提出對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的改動(dòng)好處在于：木板的拉動(dòng)不需要?jiǎng)蛩?，易操作；彈簧示?shù)穩(wěn)定，便于觀察，利于獲取實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

【效果】對(duì)于初一的學(xué)生，實(shí)驗(yàn)操作能力較弱，做此改動(dòng)之后，教師可以放心交給學(xué)生操作。對(duì)照課本中的實(shí)驗(yàn)，改動(dòng)后再通過(guò)自己動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，學(xué)生對(duì)二力平衡概念有了更深的理解；也能理解滑動(dòng)摩擦力與靜摩擦力的區(qū)別；對(duì)影響滑動(dòng)摩擦力的因素等方面的理解有了更好的認(rèn)識(shí)。

2.“開(kāi)發(fā)”微型實(shí)驗(yàn)，減少消耗污染

所謂微型化學(xué)實(shí)驗(yàn)就是以盡可能少的化學(xué)試劑來(lái)獲取所需化學(xué)信息的實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)。

化學(xué)教學(xué)中常常運(yùn)用到一些對(duì)比實(shí)驗(yàn)，根據(jù)比較項(xiàng)目的具體情況，設(shè)置兩個(gè)或兩個(gè)以上的實(shí)驗(yàn)。

例如，在學(xué)習(xí)《金屬的化學(xué)性質(zhì)》一課中，實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)鋁條不能在空氣中燃燒，提出問(wèn)題：鋁有沒(méi)有發(fā)生化學(xué)變化，產(chǎn)生氧化鋁？

學(xué)生小組討論并設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：在兩個(gè)試管中分別加入打磨過(guò)和未打磨的鋁條，加入等量的稀鹽酸，觀察產(chǎn)生氣泡的先后。

教師提問(wèn)：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中有哪些變量？教師進(jìn)一步指導(dǎo)學(xué)生回答出鋁條的表面積、鹽酸的質(zhì)量、鹽酸的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)、倒入鹽酸的時(shí)間這些在實(shí)驗(yàn)中都應(yīng)當(dāng)要保持一樣。在實(shí)際操作中，鋁條表面積、鹽酸質(zhì)量、倒入鹽酸的時(shí)間這些量相對(duì)有些難以控制，按照書(shū)本上的流程實(shí)驗(yàn)，學(xué)生感到困惑不解。

【開(kāi)發(fā)方案】這個(gè)實(shí)驗(yàn)可以改進(jìn)為同一個(gè)鋁條，一面進(jìn)行打磨，一面不進(jìn)行打磨，用鑷子豎直插入裝有稀鹽酸的同一個(gè)試管中進(jìn)行觀察。

通過(guò)改進(jìn)鋁片的表面積、鹽酸的質(zhì)量、鹽酸溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)等變量得到了更好的控制。

課本上的實(shí)驗(yàn)為比較金屬與鹽酸反應(yīng)的快慢需要三支試管分別加入不同金屬進(jìn)行對(duì)照。將試管換成培養(yǎng)皿，中間用塑料片隔開(kāi)，形成四個(gè)相對(duì)獨(dú)立的小空間，加入不同金屬，倒入稀鹽酸。這樣不僅保證同一時(shí)間開(kāi)始反應(yīng)，觀察現(xiàn)象也更為直觀明顯。

【優(yōu)點(diǎn)】通過(guò)此類改進(jìn)后還有很多優(yōu)點(diǎn)，比如減少了一半的鹽酸和鋁片的用量，節(jié)約成本的同時(shí)反應(yīng)產(chǎn)生的廢氣、廢液及廢渣的量就相應(yīng)減少，符合“綠色化學(xué)”的要求。儀器使用也更加簡(jiǎn)單，使整個(gè)實(shí)驗(yàn)操作大大簡(jiǎn)化，時(shí)間縮短，同時(shí)現(xiàn)象更為明顯。

【效果】可以把教師演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化為學(xué)生實(shí)驗(yàn)，有利于學(xué)生獲得更多的動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)。

3.“自制”實(shí)驗(yàn)裝置，課堂共同探究

浙教版七年級(jí)下冊(cè)《光和顏色》一節(jié)中，七年級(jí)的學(xué)生在接觸光學(xué)時(shí)，就碰到了小孔成像的活動(dòng)探究。小孔成像是本節(jié)難點(diǎn)。教學(xué)難點(diǎn)既是學(xué)生學(xué)習(xí)最困難之處，同時(shí)也是學(xué)生學(xué)習(xí)的興奮點(diǎn)，一旦教學(xué)難點(diǎn)突破，學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、課堂的有效性都會(huì)有質(zhì)的提高，各項(xiàng)教學(xué)目標(biāo)才能順利完成。

課本上的活動(dòng)通過(guò)調(diào)整小孔的大小來(lái)觀察太陽(yáng)形成的光斑?；顒?dòng)設(shè)置簡(jiǎn)單，但是有一定的局限性，比如必須在有陽(yáng)光的日子進(jìn)行，并且反觀作業(yè)中關(guān)于此類問(wèn)題，難度更高，涉及的問(wèn)題更深。

【自制方案】可以根據(jù)作業(yè)中的問(wèn)題，教師事先布置作業(yè)，按照?qǐng)D4制作小孔成像模型。

【展示】課堂上學(xué)生可以根據(jù)教師提出的問(wèn)題進(jìn)行探究：

問(wèn)題1：半透膜上所成的像是正立還是倒立的？

問(wèn)題2：內(nèi)筒紙距離小孔位置不變，將蠟燭遠(yuǎn)離小孔一些后像的大小如何變化？

問(wèn)題3：小孔距離蠟燭位置不變，將內(nèi)筒紙的距離遠(yuǎn)離小孔后像的大小如何變化？

問(wèn)題4：增大小孔，是否還能觀察到像？

對(duì)于程度較好、課后有興趣的學(xué)生還可以進(jìn)行以下探究？

問(wèn)題5：觀察學(xué)生的腦袋能否成像，為什么？

問(wèn)題6：內(nèi)筒的半透膜能否換成透明度高的薄膜？

問(wèn)題7：外筒為何要不透光？

【優(yōu)點(diǎn)】當(dāng)學(xué)生通過(guò)自己制作的模型觀察到倒立的像時(shí)，使得學(xué)生的自豪感和成就感得到了極大的滿足，更有信心和激情去探究更多的問(wèn)題。制作模型的過(guò)程，不僅提高了學(xué)生的動(dòng)手能力，實(shí)際也是從二維到三維的浪漫和嚴(yán)謹(jǐn)?shù)捏w驗(yàn)。

4.“補(bǔ)救”動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，突破解題難點(diǎn)

在浙教版七年級(jí)下冊(cè)第二章第6節(jié)《透鏡和視覺(jué)》一節(jié)中，探究凸透鏡成像規(guī)律，無(wú)論是實(shí)驗(yàn)的操作，還是結(jié)論得出都是初中科學(xué)的一個(gè)重難點(diǎn)。

例題：在做探究“凸透鏡成像”實(shí)驗(yàn)時(shí)，將紙片遮住透鏡上半部，則在光屏上得到的像未與遮住前相比有什么變化？

A.所成的像只成上部一半 B.只成下部一半

C.沒(méi)有變化 D.像的大小，正倒，位置無(wú)變化，但暗些

在教學(xué)探究凸透鏡成像規(guī)律的新課時(shí)，內(nèi)容較多。整個(gè)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容包括：測(cè)量凸透鏡的焦距；將蠟燭逐次移近凸透鏡，調(diào)整光屏到凸透鏡的距離，使蠟燭在屏上成像并觀察像的大小、正倒是如何隨物距的減小而變化。然后將測(cè)量的結(jié)果記錄并分析歸納凸透鏡成像規(guī)律。整堂課的內(nèi)容充實(shí)又有難點(diǎn)，重點(diǎn)放在歸納凸透鏡成像規(guī)律上面。作業(yè)本中出現(xiàn)的問(wèn)題，我們第一次實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論顯然不能解決，學(xué)生很多人選擇錯(cuò)誤答案。

但是很多老師沒(méi)有進(jìn)行實(shí)驗(yàn)補(bǔ)救，用作圖法講解（圖5）：凸透鏡的上部分遮住，但仍然有光線可以通過(guò)凸透鏡，可以成像，但是光線變少，像會(huì)暗些，答案選D。

【補(bǔ)救方案】平白的講解顯然沒(méi)有實(shí)驗(yàn)具有視覺(jué)沖擊力，即使教師講解后仍然心有疑惑。如果教師及時(shí)采取補(bǔ)救實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生動(dòng)手得到答案，對(duì)凸透鏡的理解將更加深刻。在操作時(shí)，增加幾個(gè)問(wèn)題進(jìn)行探究：

問(wèn)題1：分別遮住透鏡的下半部分，左邊部分，右邊部分，中間部分像有什么變化？

問(wèn)題2：遮住蠟燭的上半部分像有什么變化？

【優(yōu)點(diǎn)】在得出凸透鏡成像規(guī)律后再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，學(xué)生在鞏固實(shí)驗(yàn)操作能力的同時(shí)感受“物近像遠(yuǎn)像變大”的成像規(guī)律，對(duì)知識(shí)的理解及掌握比機(jī)械地背誦結(jié)論效率大大提高。

【效果】實(shí)驗(yàn)并不一定要在上新課時(shí)用到，很多習(xí)題中的實(shí)驗(yàn)既可以幫助我們復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，又可以考理知識(shí)點(diǎn)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

三、結(jié)束語(yǔ)

根據(jù)以上分析我們不難發(fā)現(xiàn)：

1.課本中的實(shí)驗(yàn)還遠(yuǎn)不夠解決我們所遇到的問(wèn)題，達(dá)不到新課程要求的標(biāo)準(zhǔn)，想要切實(shí)提高學(xué)生科學(xué)探究的能力，教師應(yīng)該多開(kāi)展實(shí)驗(yàn)課，讓學(xué)生討論設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題，在實(shí)驗(yàn)后及時(shí)歸納總結(jié)。

2.實(shí)驗(yàn)為學(xué)習(xí)知識(shí)服務(wù)，我們學(xué)到的知識(shí)也要運(yùn)用到實(shí)驗(yàn)中。適當(dāng)改動(dòng)實(shí)驗(yàn)，增加實(shí)驗(yàn)，可以有效提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，有益于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，實(shí)現(xiàn)課堂的有效性和高效性。

教師應(yīng)積極參與到探索、改善實(shí)驗(yàn)教學(xué)的行列中來(lái)，為初中的科學(xué)教育發(fā)展探索出新的途徑與方法，以便更好地為科學(xué)教學(xué)服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]龔浩.領(lǐng)悟教學(xué)難點(diǎn)回歸物理本身[J].物理教學(xué)探討，2016（1）：31-33.

編輯 魯翠紅