巧用實驗引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)課堂中的科學(xué)真相

張科

[摘 要]科學(xué)實驗是科學(xué)課教學(xué)的關(guān)鍵部分，是提升初中科學(xué)課教學(xué)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，而現(xiàn)在的科學(xué)課堂上，教師往往由于實驗儀器、實驗藥品、實驗危險性，甚至是個人情感因素等原因，而將部分學(xué)生實驗用演示實驗或者實驗視頻來代替，這不僅降低了課堂教學(xué)的趣味性，而且降低了學(xué)生探究知識的主動性。作為科學(xué)教師，應(yīng)有效運用實驗這一方法來組織科學(xué)教學(xué)，尤其是利用實驗引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)課堂中的科學(xué)真相。

[關(guān)鍵詞]實驗；科學(xué)真相；初中科學(xué)

[中圖分類號] G633.98 [文獻標識碼] A [文章編號] 1674-6058（2018）14-0087-02

在初中科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生對于一些生活中經(jīng)常遇到的問題，能積極參與討論，并提出各種解題策略，合理解決問題。但當問題不常見或者太抽象時，學(xué)生就容易對問題的解決茫然無措，由此出現(xiàn)注意力分散、小組討論不熱烈、不能很好地開展科學(xué)探索活動等現(xiàn)象，導(dǎo)致課堂教學(xué)效率低下。之所以造成這些現(xiàn)象，主要原因還是問題中所提供的材料和信息難以溝通學(xué)生的思維，使學(xué)生對于問題理解不透，不知道從哪里去著手。學(xué)生大腦皮層細胞的活躍性差了，學(xué)習(xí)興趣激發(fā)不起來，學(xué)習(xí)活動也就難以開展。如果這時科學(xué)教師能夠有效組織和利用科學(xué)實驗，因勢利導(dǎo)實施教學(xué)，就能取得不錯的教學(xué)效果。

一、巧變實驗，提高興趣

現(xiàn)在的學(xué)生在課前或者課中遇到問題，都會去課本找答案，而課本中按部就班的實驗根本提不起學(xué)生的興趣。因此，教師應(yīng)巧妙變換實驗材料或器材，為教材中的實驗注入新鮮血液，從而提高學(xué)生的實驗興趣。

【例1】對于華東師范大學(xué)出版社出版的《科學(xué)》八年級上冊第二章中的《液體內(nèi)部的壓強》這節(jié)課中的實驗，很多教師會照搬照抄教材中的實驗來進行演示和講解，而學(xué)生早知道“液體內(nèi)部各個方向都有壓強”這一結(jié)論，使得教師的演示實驗成為走過場。對此，我首先將這個實驗的器材更換成一個灌了水的氣球，利用這個氣球做實驗不但能讓學(xué)生理解液體內(nèi)部各個方向都有壓強，而且能提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；其次，為了驗證“同種液體內(nèi)部深度越大，壓強越大”，可模擬帕斯卡裂桶實驗用一個漏斗和一根足夠長的乳膠管相連，下端連接一個軟薄塑料瓶（質(zhì)地一定要柔軟），讓學(xué)生從高處的漏斗向下倒水（為了讓實驗現(xiàn)象明顯、快速，可以用硫酸銅溶液代替水進行實驗）來完成。這樣，讓學(xué)生為之驚嘆的實驗效果，加深了學(xué)生的記憶。

這就是給學(xué)生一雙發(fā)現(xiàn)生活中的科學(xué)真相的“眼睛”。

二、善用儀器，擴大感官

有些教師在上公開課時有很好的教學(xué)設(shè)計和科學(xué)實驗，但是受限于實驗儀器和課堂時間，只能邀請個別學(xué)生上臺觀察或?qū)嶒灢僮?，這使得大部分有興趣一探究竟的學(xué)生無法在第一時間有直觀強烈的感受。因此，應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段尤其必要。

【例2】華東師范大學(xué)出版社出版的《科學(xué)》七年級上冊第七章中的《月球與月相》一課，在講解月相的過程中，教師普遍會將實驗改為播放視頻或者用一個半黑半白的乒乓球進行學(xué)生實驗。第一種方法無法提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣；第二種方法會出現(xiàn)一種弊端：在模擬月相變化的過程中，乒乓球不同面會對著學(xué)生，會與學(xué)生“月球總是一面對著地球”這一前概念產(chǎn)生沖突。對此，我自制一個月相演示教具配合無線同屏技術(shù)進行實驗，以手電筒來模擬太陽光，以白球為月球，手機攝像頭為地球，在觀察“月球”亮面的變化的同時，又保證“月球”總是一面對著“地球”，還原真實的視角。同時又為學(xué)生創(chuàng)造了一個新的“上帝視角”——觀察不同月相時“地、月、日”三者位置的關(guān)系，一舉三得。

這就是給學(xué)生一雙發(fā)現(xiàn)不可見的科學(xué)真相的“眼睛”。

三、親近實物，觸物思問

根據(jù)實驗手段（儀器、設(shè)備工具等）是否直接作用于被研究對象作為分類標準，實驗可分為直接實驗、間接實驗和模型實驗等。模型實驗就是根據(jù)相似原理，用模型來代替被研究對象，即代替原型，實驗手段則直接作用于模型而不是原型的一種實驗。剛才所說的月相變化演示器就屬于一種模型實驗。雖然隨著科技的發(fā)展，越來越多的模型做得更加接近原型，更加逼真，但是我認為模型實驗只適用于原材料無法獲得或不易獲得的情況，在條件允許的情況下，應(yīng)該是能用實物，絕不用模型。因為模擬的實驗有太多的人為限定，會限制學(xué)生的思維，使其無法進行拓展性研究，尤其是在生物課堂上。

【例3】華東師范大學(xué)出版社出版的《科學(xué)》八年級上冊第五章中的《人體內(nèi)的物質(zhì)運輸》（第二課時）“血液的組成”。在備課過程中，我發(fā)現(xiàn)大多數(shù)教師會選擇播放視頻的方式來導(dǎo)入新課，但是血液并不是不易獲得的東西，況且還可以使用動物血。當然，我在條件允許的情況下使用了人血做實驗。我在上課前提前去醫(yī)院抽了兩管血，其中一管靜置24小時，另一管用離心機離心。首先，展示靜置的血液，學(xué)生發(fā)現(xiàn)血液分為上下兩層，直觀感受到“血液中最主要的兩種成分為血漿和紅細胞”。然后，展示離心后的血液，學(xué)生通過觀察發(fā)現(xiàn)，離心后的血液在血漿和紅細胞之間還有一層白色的膜，從而順利引出中層——白細胞和血小板。這樣的實物教學(xué)更容易讓學(xué)生接受。

這就是給學(xué)生一雙發(fā)現(xiàn)自己身體上的科學(xué)真相的“眼睛”。

四、動態(tài)直觀，促進提升

科學(xué)教師在進行科學(xué)教學(xué)時，為了能更深刻地、更形象地讓學(xué)生感悟到科學(xué)概念、公式、定理、法則等，有時需要在一些直觀教具或?qū)W具的輔助下，讓學(xué)生進行具體的動手操作，或者教師自己進行直觀性的操作，這可使學(xué)生由實物及相關(guān)動作遷移到知識本身的學(xué)習(xí)，促進思維的發(fā)展，達到培養(yǎng)思維能力的目的。

【例4】華東師范大學(xué)出版社出版的《科學(xué)》八年級上冊第三章中的《物體浮沉條件及其應(yīng)用》一課的教學(xué)，教師可以給學(xué)生提供一塊橡皮泥，一個裝水的燒杯，讓學(xué)生將橡皮泥先放入燒杯中，學(xué)生發(fā)現(xiàn)橡皮泥會沉到燒杯底部，得出結(jié)論：橡皮泥所受的浮力小于橡皮泥所受的重力，橡皮泥沉底。接下來，組織學(xué)生進行探究活動：如何在不借助外力的情況下讓橡皮泥浮起來？有學(xué)生會把橡皮泥捏成小船，有學(xué)生會把橡皮泥捏成空心球，還有學(xué)生把橡皮泥放在木塊上等。在多樣的動態(tài)操作活動中，培養(yǎng)了學(xué)生合作互助、交流評價、獨立思考、觀察對比、總結(jié)歸納等多元思維能力。

當然，有些科學(xué)知識的學(xué)習(xí)，要讓學(xué)生進行大范圍的操作是很難的，或者沒有必要讓學(xué)生進行相關(guān)操作，這時就需要操作者進行實驗演示。

【例5】華東師范大學(xué)出版社出版的《科學(xué)》九年級上冊第三章中的《金屬的活動性順序》中提到了鉀、鈣、鈉三種金屬太活潑了，不能從其他金屬的鹽溶液中將活動性較弱的金屬置換出來，對此學(xué)生有時候會無法理解。這個時候教師可以先實驗演示鈉與硫酸銅溶液的反應(yīng)，通過觀察學(xué)生發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了藍色絮狀沉淀。為了進一步解釋原因，可以再做一個金屬鈉與水的反應(yīng)，再滴加一點酚酞溶液，溶液變紅（金屬鈉與水反應(yīng)生成氫氧化鈉），再滴加硫酸銅溶液，生成藍色絮狀沉淀。這樣就順利解釋了金屬鈉與硫酸銅不會發(fā)生置換反應(yīng)的原因，即金屬鈉先與水發(fā)生反應(yīng)生成氫氧化鈉，氫氧化鈉再與硫酸銅發(fā)生反應(yīng)。

這就是給學(xué)生一雙發(fā)現(xiàn)需要交流和分解的科學(xué)真相的“眼睛”。

五、創(chuàng)新實驗，抓住眼球

現(xiàn)行教材中的儀器和藥品有著一定的實用性和科學(xué)性。但隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，新技術(shù)在各個領(lǐng)域的應(yīng)用日益廣泛，化學(xué)領(lǐng)域亦如此。然而，發(fā)明創(chuàng)造一種有價值的新用品或替代品絕不是一朝一夕、輕而易舉就能完成的事，它需要人們長時間的鉆研和實驗。在大力提倡素質(zhì)教育的今天，我們不應(yīng)只是給予學(xué)生創(chuàng)新的成果，而是要讓他們經(jīng)歷尋找實驗替代品來改進與創(chuàng)新實驗的過程。

【例6】在華東師范大學(xué)出版社出版的《科學(xué)》七年級下冊第二章的《二氧化碳》（第一課時）“二氧化碳的物理性質(zhì)”的教學(xué)中，在做二氧化碳溶于水的實驗時，我要求學(xué)生將水倒入二氧化碳氣體中，但不能使二氧化碳氣體質(zhì)量有損失，且不用化學(xué)儀器。學(xué)生的提議多種多樣：有的提議先用塑料瓶裝氣體，再用注射器往往瓶子里注水；有的提議將瓶子倒置于水盆中，觀察水面上升的高度；還有的提議先用注射器吸取氣體，再將氣體注入另一瓶水中，直到不能繼續(xù)注入為止，記錄所注入氣體的體積；也有的提議先吸取注射器一半體積的氣體，后吸取水，然后用手堵住吸口，推注射器的活塞，使氣體在注射器內(nèi)溶于水；甚至有的提議用氣球裝氣體，再將氣球口與裝水的瓶口套緊，等等。凡是生活中其他領(lǐng)域有關(guān)聯(lián)的用具，只要學(xué)生能想到的，都可拿來試試，以充分發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新思維，實現(xiàn)學(xué)生的自我價值。

這就是給學(xué)生一雙能從自己的角度去看待新事物尋找出其中的科學(xué)真相的“眼睛”。

總之，科學(xué)實驗的方式千變?nèi)f化，沒有一成不變的定法，其產(chǎn)生實效與時效的關(guān)鍵，就在于能否以導(dǎo)入理念為基點，因人制宜、因文制宜、因時制宜地實施科學(xué)實驗，充分調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動性，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，給學(xué)生一雙看清科學(xué)真相的“眼睛”，為學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提升奠定良好的基礎(chǔ)。

[ 參 考 文 獻 ]

[1] 蘇霍姆林斯基.給教師的建議[M].杜殿坤，譯.北京：教育科學(xué)出版社，1984.

[2] 陳國強.初中科學(xué)課教法[M].北京：中國經(jīng)濟出版社，2012.

（責(zé)任編輯 黃春香）