初中科學(xué)教學(xué)中開發(fā)“低成本實(shí)驗(yàn)”的措施分析

季紅雅

摘要：科學(xué)是一門集理論與實(shí)踐為一體的學(xué)科，具有“動(dòng)手為主理論為輔，從實(shí)踐中總結(jié)經(jīng)驗(yàn)”的特點(diǎn)。針對(duì)我國教育現(xiàn)狀，學(xué)生多教師少、教學(xué)資源與需求不相符的問題，校方可以通過開展“低成本實(shí)驗(yàn)”的方式有效解決供需矛盾，改進(jìn)教學(xué)形式，促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué);低成本實(shí)驗(yàn);教學(xué)措施

中圖分類號(hào)：G632.0? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ?文章編號(hào)：1992-7711（2020）02-0114

縱觀當(dāng)今教育形式我們不難看出，由于人口眾多導(dǎo)致教學(xué)資源跟不上教育需求，學(xué)校資金有限無法及時(shí)彌補(bǔ)短缺，因此制約了學(xué)?？茖W(xué)教學(xué)的發(fā)展?？茖W(xué)教學(xué)注重培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐觀察能力，用大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論的合理性?？茖W(xué)學(xué)科具有很強(qiáng)的實(shí)踐性，需要學(xué)生靈活應(yīng)用相關(guān)原理進(jìn)行理論聯(lián)系實(shí)際，將所學(xué)切實(shí)應(yīng)用到生活中去。針對(duì)教學(xué)資源短缺的現(xiàn)狀，學(xué)校應(yīng)積極開發(fā)“低成本實(shí)驗(yàn)”，最大限度地做到節(jié)約成本與給予學(xué)生實(shí)踐機(jī)會(huì)相結(jié)合，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)其動(dòng)手能力。

一、設(shè)立低成本實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)合作共同體

科學(xué)學(xué)科是嚴(yán)謹(jǐn)性與科學(xué)性的有機(jī)結(jié)合，在本門課程的教授中教師要積極地將理論教授貫穿到學(xué)生實(shí)踐能力的養(yǎng)成之中。學(xué)生綜合素質(zhì)的發(fā)展要注重手腦結(jié)合，也就是動(dòng)手能力和思維能力的配合，學(xué)生只有在親身體驗(yàn)參與過后才能對(duì)抽象的科學(xué)理論達(dá)到深刻透徹的理解。實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以鍛煉學(xué)生的科學(xué)思維，例如對(duì)數(shù)據(jù)的分析處理、掌握并熟練應(yīng)用對(duì)比法、列舉法等基本的學(xué)習(xí)方法。通過低成本的實(shí)驗(yàn)可以有效減輕學(xué)校的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)，豐富課程形式，最終有助于學(xué)生的成長(zhǎng)，培養(yǎng)其自主探究的意識(shí)。以小組合作的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)有利于師生之間、學(xué)生之間的溝通，強(qiáng)化其責(zé)任感，培養(yǎng)學(xué)生的合作能力。其次，小組合作打破了單獨(dú)個(gè)人思維的封閉性，開拓思路相互學(xué)習(xí)。“低成本”適應(yīng)了學(xué)校資金短缺和教學(xué)資源不足的現(xiàn)狀，利用身邊簡(jiǎn)單的器具就可以完成對(duì)一個(gè)問題的探討，“低成本”使更多的學(xué)生有機(jī)會(huì)親自參與到實(shí)驗(yàn)的實(shí)際操作過程中來，調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)積極性，提高了課堂效率。

例如，用木筷演示杠桿原理。教師在課前讓學(xué)生自由結(jié)組并準(zhǔn)備2～3根木筷，木筷是常見且價(jià)格低廉的器具，學(xué)生自帶儀器道具可以減輕學(xué)校的教學(xué)成本。組內(nèi)成員進(jìn)行分工，有的學(xué)生負(fù)責(zé)檢查儀器道具，有的學(xué)生負(fù)責(zé)操作實(shí)驗(yàn)，有的學(xué)生負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的記錄與整理。小組合作的方式可以使每個(gè)學(xué)生都能參與進(jìn)來，提高其興趣與自我效能感。實(shí)驗(yàn)中都以一個(gè)砝碼為物的重量，學(xué)生發(fā)現(xiàn)第一次將砝碼與支撐點(diǎn)放置相距5厘米需要的力比第二次將砝碼與支撐點(diǎn)放置相距2厘米所需要的力大。通過多次的數(shù)據(jù)分析對(duì)比得出初步結(jié)論：相距越近越省力，教師順著學(xué)生的結(jié)論逐步向?qū)W生闡明杠桿原理的真正內(nèi)涵。

二、低成本實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相結(jié)合

在當(dāng)今應(yīng)試教育體制下，學(xué)生對(duì)于知識(shí)的學(xué)習(xí)以通過學(xué)業(yè)水平考試為主，學(xué)校對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)也偏向于理論知識(shí)的傳授和大量的習(xí)題練習(xí)。在學(xué)生實(shí)踐能力的培育上由于資源和時(shí)間的限制重視度低，所以學(xué)生較為普遍的存在著記憶力強(qiáng)而思維能力弱的特點(diǎn)?？茖W(xué)教學(xué)是一門實(shí)踐性很強(qiáng)的學(xué)科，所有理論都是通過大量的實(shí)驗(yàn)獲得的，要想學(xué)好科學(xué)學(xué)科就要親自參與到實(shí)驗(yàn)中。但是，目前各學(xué)校生源數(shù)量多教育設(shè)施跟不上需求，并且為了升學(xué)的目的，相關(guān)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)也呈現(xiàn)出教師主導(dǎo)學(xué)生觀摩的問題，學(xué)生無法親自參與到實(shí)驗(yàn)中去，從而使其對(duì)知識(shí)的理解度不高。所以，教師可以通過降低實(shí)驗(yàn)成本“簡(jiǎn)政放權(quán)”讓學(xué)生親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方式達(dá)到“低成本，高效率”的有機(jī)結(jié)合。

例如，探究浮力實(shí)驗(yàn)。教師一改傳統(tǒng)課堂實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ阶寣W(xué)生自主探究進(jìn)行初步問題分析，可以讓學(xué)生帶著問題和理解去聽課，既可以提高課堂效率又可以加深他們對(duì)于知識(shí)的理解。教師在課上讓學(xué)生從自己的身邊選取一個(gè)容器和兩個(gè)質(zhì)量不同的對(duì)比物，學(xué)生在容器中裝滿水依次將兩個(gè)對(duì)比物放進(jìn)容器中，觀察兩個(gè)對(duì)比物放入水中后水的滿溢程度不同記錄數(shù)據(jù)，學(xué)生自由結(jié)組針對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分享最終得出初步結(jié)論：質(zhì)量越大的物體溢出的水越多浮力就越大，教師對(duì)其結(jié)論進(jìn)行補(bǔ)充總結(jié)。利用身邊的東西大大降低了實(shí)驗(yàn)的成本，學(xué)生自主動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)改變了教師為主的模式，在培養(yǎng)動(dòng)手探究解決問題能力的同時(shí)加深了他們對(duì)知識(shí)的掌握程度。

三、低成本實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)踐相結(jié)合

很多學(xué)生認(rèn)為科學(xué)學(xué)科難以理解，究其原因有二。1. 學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)方法，不能有效地將科學(xué)學(xué)習(xí)與生活實(shí)際相結(jié)合。2. 由于缺乏動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，對(duì)知識(shí)的理解過于片面?？茖W(xué)學(xué)科具有科學(xué)性、嚴(yán)謹(jǐn)性和實(shí)踐性的特點(diǎn)，同時(shí)理論也體現(xiàn)和廣泛應(yīng)用在生活的方方面面。教師的科學(xué)教學(xué)既要注重理論知識(shí)的傳授，又要有意識(shí)地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力，引導(dǎo)他們理論聯(lián)系實(shí)際，在生活中具體靈活地應(yīng)用這些理論以達(dá)到對(duì)知識(shí)的掌握。

例如，利用塑料水瓶展現(xiàn)液體壓強(qiáng)、氣體壓強(qiáng)、彈性形變。教師準(zhǔn)備一個(gè)塑料水瓶先演示一個(gè)學(xué)生常做的小實(shí)驗(yàn)，將水瓶放一點(diǎn)氣再不斷的擰水瓶直至水瓶中的氣體達(dá)到飽和狀態(tài)，最后因?yàn)闅怏w過多瓶蓋被氣體沖撞飛出。通過一個(gè)生活中常見的例子使學(xué)生更易理解抽象的理論。接下來學(xué)生選擇向瓶中注入熱水等不同的方式觀察瓶子的變化。最后，教師引導(dǎo)學(xué)生得出溫度和壓強(qiáng)影響瓶子的形態(tài)的結(jié)論。塑料水瓶很常見且成本低易收集，擰瓶子的小實(shí)驗(yàn)學(xué)生很常見，代入感強(qiáng)，讓實(shí)驗(yàn)與生活實(shí)際相結(jié)合達(dá)到低成本高效的目的。

總之，科學(xué)學(xué)科具有極強(qiáng)的邏輯性和嚴(yán)謹(jǐn)性，所以學(xué)校如果只注重理論知識(shí)的傳授會(huì)導(dǎo)致學(xué)生的課堂效率低下，學(xué)習(xí)興趣度不高。面對(duì)抽象的理論教師要帶領(lǐng)學(xué)生通過做實(shí)驗(yàn)的方式使其更透徹的理解理論的內(nèi)涵。針對(duì)學(xué)生基數(shù)大，教育資源短缺的現(xiàn)狀，教師可以采取設(shè)立低成本實(shí)驗(yàn)合作共同體、低成本實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、低成本實(shí)驗(yàn)與社會(huì)生活相聯(lián)系的方式，實(shí)現(xiàn)低成本，高效率的教學(xué)實(shí)踐目的。

參考文獻(xiàn)：

[1] 姚志祥.初中物理低成本演示實(shí)驗(yàn)的研究與開發(fā)[J].才智，2015（23）：90.

[2] 陳慧杰.低成本實(shí)驗(yàn)對(duì)提升初中科學(xué)教學(xué)效果的實(shí)踐分析[J].新課程（中），2015（7）：111.

[3] 蔣淑芳.初中物理中的低成本實(shí)驗(yàn)[J].中學(xué)物理（初中版），2013（6）：33-34.

（作者單位：浙江省泰順縣第七中學(xué)? ? 325506）