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103初中科学实验教学优化策略的研究

发布时间:2013-10-18 09:35:38  

初中科学实验教学优化策略的研究

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【内容摘要】 实验是学习科学的最基本方法,优化实验教学对于提高科学教学质量尤其重要。在教学中,进行趣味实验教学,优化演示实验、学生分组实验教学以及开展课外实验和家庭实验教学都会提高学生学习的积极性,激发学生学习兴趣。

【关键词】 科学实验教学 优化实验

科学是一门以实验为基础的学科,观察和实验是学习研究科学的最根本方法。许多科学知识是在观察和实验的基础上,认真总结和思考得来的。作为一名科学教师在传授学生科学知识过程中,如能正确的演示或指导学生实验,对学生掌握知识,运用知识可以起着很大的积极作用,同时还能激发学生求知欲望,以及培养学生严谨,求是的科学态度,所以实验教学是科学教学中一个必不可少,而且是相当重要的环节。传统的实验教学模式是一种填鸭式教学,这种实验教学80%以上是演示性实验,演示性实验绝大多数是验证性实验。常用模式是:实验前教师讲述有关的新知识,学生听;然后教师做实验,学生看;最后教师把实验现象与新知识作比较,自己或由学生概括出结论。传统的实验教学价值就在于把一些既成事实的原理、概念、定律、物质的化学性质等教给学生,并验证其准确无误,促使学生掌握这些知识,并形成运用这些知识解题的能力。这种实验有其合理的一面,但存在着很大的弊端,实际上是使学生的头脑变成接受知识的仓库,违背了人的实际思维过程,抑制了学生创造力的发展。如果科学实验以此为准则,则将远远适应不了当今世界知识发展潮流,也将与科技接轨相背离。总而言之优化实验教学在科学教学中有着十分重要的作用。下面从以下几点加以说明:

一、以趣味实验开头,激发学生学习科学的兴趣

兴趣是最好的老师。中学生在学习科学的过程中,如果对科学具有浓厚的兴趣,就会积极主动地学习科学,超乎寻常地研究科学问题,教学上就会收到事半功倍的效果,这在中学教学科学中的意义是深远的。而趣味实验则是开启兴趣大门的钥匙。开发学生的趣味实验,本人在教学中从“实验起始课”、“实验导入 1

课”、“实验预习课”三个方面进行了尝试,取得了较好的效果。

1.实验起始课

七年级第一学期刚开学,我想小学里科学大家并不是很重视,第一节科学课,我准备了几个趣味实验:“雪球燃烧”、“烧不坏的手帕”、 “魔棒点灯”??奇妙的变化引起了学生浓厚的兴趣与积极的思索,为激发学生学习科学的兴趣埋下了伏笔。我又做了氢氧化钠溶液与酚酞试液反应的实验,虽然这个反应没学过,但学生观察到,本来两种液体是无色的,一混合变成红色,学生的好奇心都很强,兴趣也很高,都以为这象是变魔术。我顺势告诉学生,只有把科学学好才能明白这些道理,这样非常有效地提高了学生学习科学的兴趣。

2.实验导入课

良好的开端是成功的一半。同样一堂好课要有好的开头,“先声夺人”才能使学生的注意力贯穿整堂课。以激发学生学习兴趣为基础设计情景、优化实验。例如:讲解“燃烧的条件”时,我以一个趣味实验“烧不坏的手帕”开头,学生的兴趣很高,效果不错,接着一系列的演示实验使学生从中得出燃烧所需的条件。又如:在上“大气压”时,我以“马德堡半球”实验引入新课,学生的注意力一下子集中到课堂中来,学生的兴趣非常浓厚,课堂氛围非常好,对学生掌握知识点起到了很大的帮助。在上“力的作用”时,可以让学生自己做一做下面这个小实验:找一个像手掌一样长,像手指一样宽的纸条,象图中那样,剪两个小口或撕两个小口。然后去考考你的同学:如果拿住纸条两头向两侧拉一下,纸条会断成几条呢?

一般会认为断成三截。这时候你让同学试一下,试的结果一定会感到迷惑不解:纸条只断成两截。这个实验的结果很出乎学生的意料,学生会很想知道为什么会有这样的结果,这时教师就可以很自然的将学生引入科学的殿堂。

3.实验预习课

上一节实验预习课,做几个与新课内容有关的趣味小实验 ,对新课的讲解也可以起到很好的效果,更重要的是能引起学生浓厚的学习兴趣,诱发学生强烈的求知欲望。如七年级学生在学习本册第3章第1节“我们居住的地球”时,教材开始有道讨论题:你知道哪些有关“外星人”的报道?学习同一章第4节“观测太空”时,

有思考与讨论:说一说你所知道的有关星座和星星的神话故事。很 2

多同学一时可能答不上来,即可上网查找,第二天课堂上讨论时,就有备而来了。又如七年级学生期中考后马上就要学习月相知识了,因此,国庆长假期间同学们就应抽空观察月相,且连续观察一个月以上,记录观察日期、时间、月相的形状,并看看月相在哪个方位出现,东边天还是西边天,这样当上月相新课时,学生对这部分的内容就不会很陌生了,也很容易接受本知识点,同时大大的提高了学生学习的兴趣。

二、 改变传统的实验教学,开拓实验教学新模式

1.优化演示实验教学,培养学生的观察和思维能力

课堂演示实验具有较强的直观性与示范性。通过演示实验,不仅可以使学生比较容易地接受新知识,还可以使学生了解正确使用仪器及试剂的方法和操作过程,以便日后独立进行实验时能使用或容易学会使用这些仪器和试剂,并进行正确的实验操作。因此,演示实验是科学教学中最常用的直观手段之一。但是以往的教学观念中,教师往往认为只要做一遍实验给学生看,然后得出结论。过分强调实验技能的熟练化,进行专门训练的做法既枯燥,效益又不高,是需要扭转的。化学实验教学的首要任务是如何激发学生对学习科学的兴趣,并使这种“短暂”的兴趣能够稳定地保持并得以发展,从而提高他们学习科学的主动性和积极性。因此优化实验教学是一种重要途径,在课堂教学中要充分发挥实验的魅力,通过演示实验来调动学生的情绪,引起他们学习的兴趣和求知欲。例如:本人在上《探究物体的浮沉条件》这部分内容时,用空矿泉水瓶等做了如下实验。

过 程:

1.向空矿泉水瓶中加入豆粒样大的小石(豆石),然后拧紧瓶盖,横放入盛足量水的盆中,可观察到瓶浮于水中,这时瓶与石的总重力 浮力。

2.取出瓶揭盖,再加入足量的豆石粒拧紧瓶盖,再放入水中,可观察到瓶沉入水中,这时瓶与石的总重力 浮力。

3.再取出瓶揭盖,用镊子再取出一些豆石粒,直到调整至瓶放入水中成悬浮状态为止。这时瓶与石的总重力 浮力。

做了此实验很容易说明物体浮沉条件是:物体浸没于水中,若浮力等于重力,物体悬浮;若浮力大于重力,物体上浮;若重力大于浮力,物体下沉。

这种低成本实验,不仅能物尽其用,而更重要的是为我们进行设计创新实验提供了条件。可以使科学学习与生活的距离拉近,使学生感受到科学与社会科学 3

与日常生活的密切关系,从而激发学生学习科学的兴趣,提高科学课堂教学质量。

教师在演示实验中我觉得还应做到以下几点,首先要让学生明确实验目的。其次要让学生观察实验的装置,认真观察实验仪器的初始状态,了解各部分仪器仪表的作用与功能,使学生对观察的目的,实验的仪器装置有一个整体的认识。第三,要引导学生认真观察实验现象的发生和变化过程,演示实验一般要重复做二到三次,在演示实验过程中,要启发学生积极思考。例如在演示实验室制取氧气时,可以提出这样的问题:除了用排水法收集氧气外,能否用排空气法收集?怎样用简单的方法证明收集到的是氧气?第四,演示实验结束后,教师要启发学生用学过的知识来解释实验现象和结果,以培养学生的思维能力,促进其对知识的消化理解,并加强对所学知识的巩固。如在演示氢氧化钙溶液与指示剂作用时,当学生观察到“滴有紫色石蕊试液的氢氧化钙溶液变成蓝色,而滴有无色酚酞试液的氢氧化钙溶液变成红色”后,让其解释该现象,指出该现象所证实的问题。本人在演示实验时还对一部分实验进行了补充和优化,例如,在讲述氢氧化钠化学性质时,补充氢氧化钠与CO2、SO2反应的两个演示实验,分别将充满二氧化碳

和二氧化硫的集气瓶中加入氢氧化钠溶液,通过气球的鼓大和喷泉的形成来证实氢氧化钠与酸性氧化物的反应,并让学生来思考形成此现象的原因。由于实验现象饶有趣味,所提出的问题富有思考性,既能使学生认识氢氧化钠与酸性氧化物反应的性质,又与所学的物理知识联系起来,启迪了学生的思维,收到了明显较好的教学效果。.

2.优化学生分组实验,培养学生的动手和探究能力

学生实验是学生学习活动的一个不可缺少的重要组成部分。新课程标准倡导学生的学习方式为“自主、合作与探究”,而学生分组实验正是这种学习方式的一个具体体现,也是落实“双基”的一个重要环节。

学生的思维能力的形成和提高,学生学习科学的兴趣及他们的求知欲望不可能一蹴而就,要有一个发展过程,在这个过程中,教师的作用应是“导师”而不是“教师”。 在学生的实验设计过程中,教师要积极创设情境和引导学生思维,通过自身主体的努力,逐渐提高能力。所以学生在进行分组实验时,要改变”照方抓药”式的实验设计,教师也不能包办,要为学生的发展提供足够的空间。要倡导结合所学知识对实验进行探究。探究性的实验不再是让学生简单地、机械地去重复实验,而是要引导学生“像以前的科学家”那样,通过实验探索规律、发 4

现真理。例如,我在教学中补充了这样一个实验,让学生去探究:设计用最简便的方法测出自己呼气中的二氧化碳的体积分数。学生大胆设想,结果五花八门。是否可行呢?谁的方法最好呢?争执不下。实验结果最有说服力。有的学生一开始就纷纷落马,发现动口容易动手难。最后有几组用不同的方法得到了结果。各组各自小结,然后交流,最后讨论得出最佳方案:向玻璃管中吹满自己呼出的气体,两端用橡皮塞塞紧,移入氢氧化钠溶液中,直立,打开下端塞子,待管内液面上升静止后,测出管内液柱高度和总管长,求出两者之比的百分数即可得出结果,操作简便,综合性好,有创新。同学们发现,动脑不能代替动手,动手也要动脑。因此我觉得做科学实验不仅仅在于获得所谓的“正确”实验结果,更重要的是使学生经历和体验获得实验结果的探索过程,只有亲身经历了这样的过程,学生才能对什么是科学、什么是科学实验有较为深刻的理解,才能在这样的过程中受到科学过程和科学方法的训练,形成科学的态度,也才能感受到发现时的快乐,感受到科学的魅力。又如本人在教初中科学《杠杆的平衡条件新课》时,当解释清楚什么是杠杆的平衡,什么是动力、阻力、动力臂、阻力臂这些概念后,然后请学生设计实验探究当动力、阻力、动力臂、阻力臂符合怎样的条件时杠杆才会平衡,学生各抒己见,提出各种方案。对于学生的方案,我要求他们通过实验进行验证,对出现的成功或失败的结果分别要求解释,从而提高学生对问题的理解能力,进一步深化。在这个过程中教师要营造一种生动活泼、民主平等的教学气氛,理解学生、尊重学生,用爱心点燃学生心中的希望之火,激起学生学习的积极性和创新欲望。

在学生实验中进行了探究教学,使学生的观察能力,合作、探究能力,分析问题、解决问题的思维能力,以及动手操作技能都得到了锻炼与提高。这样既能使老师轻松教学,又能使学生愉快接受,从而使科学实验教学收到良好的效果。.

3.开展课外实验和家庭实验,丰富学生的课余生活

现实生活是科学的丰富源泉,生活中处处有科学,处处离不开科学,生活中生动有趣的教材,都可成为学生研究的科学问题。本人在教学中就经常开展一些课外兴趣实验和布置学生做家庭实验,拓展了实验空间,同时使课堂教学延伸至课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到了一定作用。

这几年本人就课外组织兴趣实验进行了大胆的尝试,也取得了较大的成果。 如“纸盒烧开水”,“魔棒点灯”等趣味实验,还有“用乒乓球做地球仪”,“电梯 5

开关”等小制作,用蜡烛、火柴、两张硬纸板就可做“小孔成像”实验,,这些小实验、小制作,有很强的趣味性和知识性,十分贴近学生的生活,符合初中学生好奇、好问、好动、好学的心理特征。在这些活动中,学生们大胆设想认真设计,精心操作,这是传统的教学过程无法达到的。这些活动,培养了学生的创造能力,而且学生在实验中思维异常活跃,学习欲望高涨,他们的态度十分认真,对仪器特别爱护这很自然地使学生进入了“科学家的角色”,同时,一反往常,过去那些实验纪律换散,操作马虎,敷衍了事,随意乱放仪器和损坏仪器的现象大大地减少了。

同样在教学中家庭实验的开发也使我受益非浅。记得我在上七年级(上)第三章《星座》这节内容时,布置学生回家做“活动星图”这个小制作,学生开始产生兴趣,大多数学生在家里动手做了这个小制作,.第二天回校交给我,我对他们及时进行了评价和表扬,学生的兴奋之情现行于色,学习科学的兴趣也随之激发出来了。在学习酸、碱、盐的知识时我又布置学生利用厨房中现有的材料:食醋、鸡蛋壳、小苏打来验证酸与盐的反应的性质,还开辟了“厨房中的化学”。通过这些家庭小实验使学生感受到科学就在自己身边,科学与生产、生活、社会密切相关,在一定程度上增强了他们关心自然、关心社会的情感,也丰富了学生课余生活,使学生扩大了视野。

切实加强科学实验教学,调动学生学习科学的积极性,增强学生学习科学的兴趣,这仅仅是一个方面;另一方面,在加强科学实验教学过程中,培养出的那种积极参与、善于合作的潜在意识,乐于求真、勇于创新的精神,将使每个学生终身受益,本人将从这个方面更加努力去实践,让科学课堂呈现出浪花闪耀、高潮迭起的精彩。

2012/02/17

【参考文献】

1、孙大君 《立足实验教学 培养创新能力》 北京:课程?教材?教法2001年第7期.

2、王耀村 《初中科学教学案例专题研究》 浙江大学出版社2005年10月

3、冯智武 《探讨以实验为中心的化学创新教学模式》 中学化学教学参考2005年第3期.

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