科学实验教学的地位与途径

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科学是一门以实验为基础的学科,在实际的教学过程中,充分认识其功能和挖掘有效的教学方法,有助于教学质量的提高.本文结合教学实践,谈谈几点做法和体会.

认识实验教学的地位

(一)设计演示实验,可培养学生的观察力.

观察使人对客观事物的一种感性认识形式,它往往通过多种感官的联合活动,并在思维的参与下进行的.在观察时,必须对观察者预先提出一定的目的或任务,拟定一定的计划,按计划仔细地观察,提出问题,寻求目中答案 ,这样才能保证注意力集中在所要观察的事物中.是学生按照老师提出的目的要求去观察.观察的结果好坏,可有教师检查,检查方法可采取教师提问学生回答,也可让学生会址观察的标本图示,这样能达到观察的目的.

观察能力的提高,有赖于正确的观察程序与方法,教会学生用正确的方法进行观察,对培养学生的观察力是很必要的.先整体观察后局部观察,教师要指导学生全面进行观察,抓住事物的各个方面及其发展变化的全过程,这样才能达到认识事物的目的.局部观察及细微观察,要求学生在观察事物中抓住事物的最本质的属性,捕捉他们之间的细微差异,从而发现事物各个侧面的特点.其次是对比观察,运用纵横比较进行观察,同中求异或异中求同.对比观察能是学生从平常的现象中发现不平常的东西,从相似的事物中找出差异以及从差异中找出共同点或因果关系.最后是重复观察,为了保证观察的结果的可靠性,观察的次数要多,否则就难以区分偶然发生和一贯现象,也就是巴浦洛夫所说的“观察、观察、再观察”,他深刻地揭示了观察的严肃性和科学性.例如:观察脊髓的反射实验,实验的目的是验证脊髓具有反射的功能,属于低级反射中枢.该实验效果的好坏取决于脑的切除是否干净,因此,必须通过多次的观察.在试验中首先让学生把去脑的蛙进行翻身反射实验,在验证脊髓具有反射功能时,也应该重复的使用不同浓度硫酸来进行刺激,反复进行观察,最后让学生认识在适宜的条件刺激下,脊髓能完成低级的反射功能.在长期的实验教学中我深深体会到:只有指导学生反复观察,才能认识事物的本质属性.


(二)强化演示实验,可提高学生学习兴趣

课堂教学中的演示实验,最能调动学生的情绪,激发他们的学习兴趣和求知欲.教材中的演示实验有的是对科学概念、原理的概述,有的是对知识的分析、验证,有的则属于实验基本操作技能.对这些演示实验,我全部安排在45分钟课堂教学中完成,并力求演示操作规范、实验现象明显、分析表达准确简练.对部分演示实验装置或实验操作还作了适当的补充和改进,以增强实验效果.

燃烧和缓慢氧化的教学中,对白磷的燃烧演示实验进行改进,用球胆向烧杯的热水中缓缓通入O2,可看到热水中的白鳞与O2接触后,也开始燃烧,产生火光.演示结束后,我请学生思考3个问题:1.为什么铜片上的白磷能燃烧,红磷不能燃烧?2.水中的白磷需要什么条件才能燃烧?3.红磷能不能燃烧?接着再补充演示红磷燃烧的实验,将少量的红磷放在铁纱网上,直接在酒精灯火焰上加热,请学生观察红磷在空气中燃烧的现象,最后指导学生阅读教材内容,归纳总结出燃烧的条件.学生反映这样学既能理解,又记得牢.

开展实验教学的途径

(三)挖掘实验研究点,优化实验设计.

在现行的科学教材中,有关物理、化学、生物的实验大都是验证性实验,实践证明验证性的实验不利于学生的创新能力.而实施探究实验教学不仅培养了学生对实验的兴趣,有提高了学生的实验能力和创新精神.实施实验探究教学,教师必须有创新精神,努力挖掘可供探究的实验素材,根据教学目标和学生的认识水平,对现行的实验内容“动动手术”,做些调整.教师可以将一些验证性实验改成探索实验上来,将一些演示实验该做学生实验,也可适当改变教材中实验设计的某些环节,使之呈现为一种“变式”,以便激发学生的实验兴趣,激活学生的思路,以完善学生的实验能力.例如:“用电流表测电流”的实验就可以改为“研究串并联电路中各部分电流之关系”;第二册物质的特性中的“密度”一节,可将“密度的测定”这一验证性的演示实验变为探究实验教学.下面是我对“密度”一节的教学思路:上课时,教师首先给学生设置情景问题:“两个相同的烧杯分别装入相同体积的水和酒精比较,哪一杯质量大?”在让同学把它们同时放入已调节好的天平上,让学生观察天平是否平衡?结果天平向盛水的一边倾斜,为什么?然后让学生共同讨论,提出各种猜想.比如相同体积的不同物质,其质量是否相等?相同体积的同种物质,其质量是否相等?接下来,把同学分成4个大组,若干小组,第一组测若干杯体积不同的水的质量与体积第二、三、四组分别测若干个体积不同的铁块、铜块铝块的质量与体积,要求各个小组先设计实验方案、设计表格,然后再取实验材料做实验,收集证据,整理后填入表格中,分别计算出水、铁、铜、铝四种物质的质量与体积之比值;在通过同学之间的交流与合作,讨论并归纳出:物质的质量与体积之间的比值是恒定的,它反映了物质的一种特性.从而顺势提出“密度”的概念.这样,整节课在教师的指导下,通过学生自己摸索、寻求,让事实说话,不仅帮助学生理解密度概念本质,更重要的是培养可他们的探索思维方法.

“变式”的方法可以有多种,及灵活度可由教师把握,如初一“植物细胞的吸水,失水实验”,教师可早一天布置学生在实验室利用课余时间,根据老师提出的实验要求(分几个小组,容器、材料不一)让他们自己设计实验并完成分组实验,第二天,在课堂上,教师引导学生讨论,通过比较、分析,让学生领略到“课本试验方法不是探究的唯一途径”的实际意义,从而开拓学生的思维树立创新意识.此外初中自然课可供探究的实验素材还多得很,如化学方面的“盐的性质”“化学反应中的质量守恒”等等.

(四)开发家庭小实验,使课堂教学延伸到课外 (下转第17页)

(上接第46页)

新教材配合教材内容,共设置一些家庭小实验.教学实践证明,家庭小实验的引入使课堂教学延伸到课外,它对激发学习兴趣、巩固知识技能、培养能力、开发智力起到一定作用.当我第一次布置家庭小实验——观察蜡烛色态、构造及点燃时的现象,并与课本作业联系作为家庭作业时,学生感到很新奇.而第二次布置家庭小实验——用玻璃杯、饭碗和小蜡烛来测定空气中氧气的含量,学生开始产生兴趣,大多数学生在家里做了这个实验,一旦成功了,其兴奋之情自不必说,学习科学的兴趣也随之激发出来.后来,每次做演示实验时,学生往往会问老师:“我自己在家里能不能做?”配合课堂教学内容,我们除了布置学生完成新教材中涉及家庭小实验外,还另外补充了一些既有浓厚生活气息,由于所学科学只是密切相关,同时学在家庭中又能够找到材料,独立完成的小实验,作为家庭作业.这些实验按教学进度陆续布置给学生完成.

总之,实验教学是一种多侧面,多形式的活动.科学的实验教学可以通过多种形式,不断的启发学生思考,调动学生的学习热情,充分发挥其主体性.达到真正理解和掌握知识的目的,使教学质量得到大面积的提高.

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