侯小英初中科学工作室
    【论文】优化实验教学,激活实验课堂
  • 作者:佚名  创建时间:2018-11-22  阅读次数:13  所在工作室:侯小英初中科学工作室

优化实验教学,激活实验课堂

 ——在农村中学开展有效实验教学的实践体会

     吴兴区东林二中  褚敏琪 

摘要:实验是科学教学的重要方法和手段,也是学生掌握科学知识最有效、最轻松的学习途径。在科学课堂教学中,实验已经从从属地位转变为一个重要的教学领域,提高实验的有效性显得极为重要。笔者结合自己的经验,尝试从优化实验内容、改进实验器材以及选择合理实验方法等方面来提高实验有效性,从而推进素质教育。

关键词:优化实验;教学方式;有效性;策略

当前,随着新课程理念的深入人心,以学生为主体,倡导“以学科探究为主的多样化的学习方式”理念,重视学生的“亲身经历和体验”,强调“创设生动活泼的学习情境”。这些新的课程理念在科学教学中的有效落实,都离不开科学实验。然而在诸多偏远地区的农村中学,科学实验教学的有效性还是不容乐观的。

一、农村中学实验教学的现状

据了解,在农村中学,特别是那些偏远乡镇地区的中学,长期以来处于实验室设备陈旧、实验仪器和药品短缺不全,没有先进的教学仪器和设备,也没有配备专门的实验室管理员等。以上种种,都会给科学老师开展实验教学带来诸多难度,科学实验教学的有效性也难以实现。  

近几年来,农村的学生存在在两种现象:一方面很多学生只知道机械性的读书,死读书,动手能力较差,生活中也得不到锻炼,甚至有个别学生划个火柴都困难;另一方面,学生都有好奇的心理,对新事物也特别感兴趣,所以实验也能吸引学生,学生也爱上实验课。但是农村中学教师大多采用较为传统的知识接受型教学方式组织教学,往往只会完成基础知识和基本技能的传授,忽视了对知识的拓展,忽视了学生探究方法和探究能力的培养,忽视了“三维教学目标”的全面实现。这都导致实验的教学效果不理想,实验教学的有效性更是难以体现。    因此在全面推进素质教育的今天,讨论在农村中学如何开展有效实验教学就显得十分迫切。近几年,本人在开展有效实验教学过程中也积累了点滴体会。

二、实验课堂教学有效性的策略

1、 培养实验兴趣是有效教学的关键

根据了解:做实验是学生上科学课最高兴的事情。本人配合教材内容,多选取实际生活中的物品作为实验器材;变演示实验为分组实验;优化教本实验;让学生自己设计实验……这些都是行之有效的措施,能打破按部就班进行实验操作的传统观念,充分发挥学生的主观能动性,较好的满足他们的求知欲,从而能更好的培养他们的学习兴趣。

(1)善于发现农村本地实验素材,培养兴趣  

农村地区有着丰富的本土化实验素材。本人充分利用这一天然资源宝库,将相关的实验和书本知识结合起来。有很多化学现象在农村随处可见,随处可取,我根据教学的要求有目的性地引导学生去发觉这些现象。比如,农村很多的石灰坑,生石灰溶于水放热方应;生石灰拌水后粉墙,墙面“结壳”后怎么会“出汗”;白醋去除水垢,刀具的生锈等;以此让学生感受到生活丰富多彩,科学就在身边,从而培养学生对科学的兴趣。

(2)化被动为主动,培养兴趣

在上初一上第二章蜗牛这节教材的教学内容时,曾经我是用课件展示蜗牛的图片,然后介绍其身体的各个结构,发现效果并不理想。经过反思,决定采用化被动为主动的方法。我首先让学生完成以下准备工作:捕捉蜗牛若干只,提前数天饲养,观察其形态、行为,从课外书籍或通过网络搜集蜗牛的相关资料待交流。通过一起抓蜗牛这一环节,本身就包含了科学知识的学习:蜗牛的生活习性。另外,又充分调动了学生的积极性。进而也明白了,实验教学要顺应学生“好奇、好动、好玩、好胜”的心理,激发他们的学习兴趣,从而在不知不觉中就能轻松地学到科学知识。

(3)改进实验器材,提高学习兴趣

改进实验器材、用学生熟悉的材料去做实验,提高实验的可见度。通过对实验现象观察,帮助学生理解科学知识,理解一些核心的概念和原理,才能理解科学是一个知识体系。

在上《物质的熔化和凝固》这节课,我们科学组选取两个平行班进行对照实验,一个班级用书本提供的海波为原料实验进行教学,另一个班用水为原料进行对比实验教学,虽然是同一个教师教学,教学的方式也一样,但是实验效果相差甚远,用冰为原料的整节课中教师很少说话,发挥实验在说话功能,学生学习积极性空前高涨。

本节课中,实验现象(冰熔化时温度计示数不变)与学生潜意识(冰熔化过程中温度要升高)产生矛盾,所以有很多同学认为温度计坏了,整节课中,学生学习兴趣浓、参与程度高。

而用海波为原料进行实验,由于海波的导热性不好,实验现象不明显,很难得出晶体熔化时温度不变,只好老师用嘴巴引导学生,海波在熔化过程中温度是不变的,解释这个实验现象不明显是…… 老师讲得很累,从学生的表情看出,他们一脸茫然,好象泼了一头雾水,有的则对此表示怀疑。

从上面案例可以看出:同样的课题,用不同的实验材料,教学效果相差甚远。选择实验,应尽可能选择学生熟悉的实验材料,使程序简单、现象明显,更能提高实验的效率。

(4)创设问题情景,激发兴趣

在学生学习物体的着火点知识时,物体不能在水中燃烧是多数学生的生活经验,我设计这样一个问题:白磷的着火点是40℃,若把它放在60℃的热水中,再向水中通入氧气跟白磷接触,你们认为白磷会不会燃烧?多数学生认为不会,我不加以回答,当堂做演示实验,结果与学生想象的完全不同:白磷居然在水下燃烧起来了,学生在惊讶和兴奋中,对燃烧的两个条件的理解产生了质的飞跃,提高了思维能力。

2、优化实验程序,发挥实验功能

有效的教学策略是实验发挥最大功效的保证,影响实验教学效率的因素除了实验内容和实验方式的选择外,还与实验教学程序的优化有关。它包括目标的设定、活动的组织的循序及反馈的方法、评价的实施等。

(1)实验要有效整合

一个实验,多次使用,提高实验的利用率。在一节科学课中,往往实验很多,如果做的实验个数太多,会使整节课比较凌乱,主题不鲜明,重点不突出,还会影响学生的思维。所以一个实验能多次利用,或者一个实验同时发挥多个功能往往都是提高实验的有效性。

为了探究物质的溶解能力与那些因素有关?二位老师设计的实验基本相同,但是实验顺序不同,发现实验效果相差很大。

殷老师做了三次实验,首先取清水,用玻璃棒搅拌来练习玻璃棒的使用,接着把水倒掉,取少量水倒入糖搅拌,发现有部分糖没有溶解,接着又把糖水倒掉,又取20毫升的水加入8克的糖,进行搅拌,在学生的感觉中有很多实验,影响学生的思维。

刘老师做了一次实验,在它的基础上修改了2次,先在是两个有20毫升水烧杯分别加10克的糖和10克盐。进行充分搅拌后把进行对比,得出不同物质溶解的能力是不同的。紧接着在刚才糖加入水的烧杯中继续加糖直到不能溶解为止,得出同一种物质溶解的能力是有限的,接着把刚才没溶解的糖水进行加热,物质溶解的能力还与外界温度有关等三个结论

相比之下,刘老师用一个实验略修改用了三次。不但节约了实验时间,还促进学生的思维。

(2)实验要及时评价

实验失去了评价,即使实验效果很明显,但是这个实验没有发挥应有的功能,不会达到实验的目的,不但浪费学生的时间,还会带来一些副作用。

在探究影响物质溶解能力大小因素时,老师给学生一个任务——把杯底的糖也变成糖水。极少数同学想到用加热方法来继续溶解糖,绝大部分同学采用加水的方法使糖继续溶解。实验结束后,老师只分析了加热方法能提高物质的溶解能力,而对大部分同学所做的加水实验现象和结论只字不提,这样一来,不但没有发挥这个实验的效果,还使学生认为老师不尊重他们,更重要的让学生误认为加水也能提高物质的溶解能力。

课堂实验教学只有与特定的教学目标、教学内容、教师个性特点以及具体的教学环境相适合,才能发挥最优的实验功能。

3、激发好奇而质疑,激活学生学习动机

好奇是学生探索心理的推动力,质疑则构成了学生从一般性思维发展到创新思维链上的关节点,疑而启思,疑而生变。如瓦特因对蒸汽冲动水壶盖好奇而质疑,发明了蒸汽机;牛顿对树上落下的苹果好奇而质疑,最终发现了万有引力。我们可以通过各种实验现象,激发好奇心,引起学生质疑,常使学生的情绪处于亢奋、激动之中。在这种情感的刺激下,抓住学生的注意力,激发学生去探索、去揭示“奇”的奥妙,去寻求“疑”的答案。

(1)做演示实验激发学习欲。

在上“大气压强”这节课时,我先演示如图所示的实验。让学生观察现象,用针筒抽气时,气球有什么变化,这一出乎意料的现象很自然地激发起学生强烈的好奇心,迫不及待地想知道为什么,因而对我要讲的内容兴趣盎然,并产生跃跃欲试想要亲自动手实验一番的愿望。

(2)讲故事留悬念激发探知欲。

在讲九年级上第三章杠杆平衡时,我先讲了阿基米德的故事,然后将阿基米德的预言“如果能找到一个支点和足够长的硬棒,便可以将地球撬起来。”作为能否实现的问题提出来,马上引起了同学们的激烈争论。(假设阿基米德的质量为60 kg,支点距地球的距离为1m,地球的质量为6 ×1024kg)通过争论不仅能对所学的知识加以巩固,又能加强实际应用能力,我们老师何乐而不为呢?

4、开展家庭小实验,扩大科学探究的功能

我在进行正常教学的过程中,根据学生家庭的实际情况,考虑到实验器材是否具备,是否有替代品等因素,适当安排学生家庭小实验。通过家庭小实验的开展,不仅能对所学内容进行巩固和提高,把教学中的重点、难点通过学生自己动手,用最简单、最贴近生活的方法,获得最直接的感性认识,而且能充分体现学以致用的思想,调动学生学习的积极性。如,学习了“常见的盐——食盐与纯碱”以后,要求学生在家中设计多种鉴定食盐与纯碱的方法,鼓励学生打破只用食醋检验气体的思维定势。总之,教师要在各种情况下尽力挖掘具有培养学生科学素质的素材,精心设计教材之外的实验,开阔学生的视野,引导学生进行大胆的实验。又如根据进行羊毛织物、化学纤维织物燃烧时的现象和燃烧的产物,初步区分羊毛织物和化学纤维织物。利用食醋(最好为醋精)巧除家中烧开水的壶和盛放开水的暖瓶中的水垢等。通过这类小实验,以学生身边的材料作为实验药品,可以使学生有一种亲切感,感到科学并不神秘,就在我们身边,这有利于调动学生的学习积极性和激发他们进行实验探究的兴趣。

5、改教师课堂演示实验为学生登台实验

演示实验由老师在讲台上演独角戏,学生在下面“看电影”,学生的主体作用难以得到发挥。如果让学生代替老师“登台演出”操作一些简单实验,例如水的密度一节中研究物质质量与体积关系实验;利用铅笔研究压力作用效果与受力面积关系实验;研究平面镜成像特点实验等等。这样一方面有利于增强学生的动手能力,同时可以暴露出一些错误操作,让学生在改正错误操作过程中达到提高操作规范化的效果。另一方面还可以通过学生亲自上台演示一些实验,来证明常犯的一些错误理论,譬如让学生登台演示钠与硫酸铜反应生成单质铜和硫酸钠、二氧化碳通入氯化钙溶液中产生白色浑浊等错误理论,让学生在活生生的事实面前哑口无言“低头认罪”,承认错误之后,让学生自己去思考,去发现错误的原因,这样又给学生留下思索问题的机会。

三、实验教学引起的反思

本人也深刻了解到:实验教学很重要,它可以提高学生学习科学的兴趣和激发学生的思维,加深对科学概念和规律的理解,培养学生的实验能力,培养科学态度,培养创新精神和创造能力,培养良好的工作作风和优良的品德等。但是在平常的教学过程中,我发现看热闹的多,看门道的少,一说作实验,大家群情激昂,热情很高,一轮到自己操作就乱了套,效果并不好,所以我经常对实验教学进行反思。

1、分组实验如何实现计划性、目的性

科学课的实验活动大部分学生都是很感兴趣的,学生对科学的兴趣也均来源于此。每当学生走进实验室,哪怕只是看到一直烧杯、一盒火柴,也会激动不已。但在实际教学中,我发现学生对实验的兴趣却只是因好玩而引发,真正意义上的探究兴趣就减弱了。或者只是把兴奋点集中在了你争我抢的玩耍上,而没有专注于实验操作过程和实验现象的观察、分析和探究。表现在开展实验时目的、计划不明确,对为什么做、怎么做的问题不感兴趣。有时课堂上看似热闹,人人动手,但是最后学生竟然不清楚开展实验要解决的问题是什么,玩得高兴但真正的收获甚少。所以我在实验计划的制订过程中,尽可能多地考虑实验中可能出现的情况,把能预测到的都交代清楚,尽量把指导工作做细做扎实,为学生成功实验做好铺垫。强化实验的目的性和计划性教育,学生对实验的先后程序,观察的重点、分析探究的要求十分明了,内心对实验活动的认识就提高了,收获自然也就增多了。另外,小组内要明确分工,强化组员的责任意识。教师为学生分组时,应充分考虑学生的性别和个性特点,学生的学习成绩状况,注意各方面的平衡。

2、演示实验如何达成教学目标

    演示实验进行前教师必须明确演示实验要达到什么目的,解决什么问题,要突出哪些现象,学生要学习哪些知识,培养哪些能力等。要掌握演示实验的程序、步骤与方法,做到演示过程层次分明,重点突出。还要对实验情况有充分地预测和应对方法,使每一个实验都能完整地得出正确的结论。在演示实验过程中怎样提问,怎样引导学生观察与分析思考,教师都要事先做充分地设计。让每个学生都明白,演示实验不仅要注意观察,更重要的是要启发思维,分析现象,思考问题,自己得出结论。为了确保演示实验的顺利进行,课前可以反复进行多次试验,或者多采用对比实验的方法,这样可以大大提高演示实验的目标达成率。

综上所述,要使农村中学的学生健康快乐成长,师生和谐发展,农村中学就要有效地实施实验教学,这就要求科学教师不断努力探究新的教学方式,不断创新;激发学生学习兴趣,培养学生的观察、思维和操作能力,培养学生实事求是,严肃认真的科学态度和科学的学习方法,激励学生的创新精神,把农村中学生培养成具有一定从事科学生产活动能力的未来主人翁。

 

参考文献:

1、《实验教学与装备》 浙江省教育厅  浙江装备管理中心  主办

2、《中国教育学报》2006、08 中国教育学会主办

3、罗国石《中学化学教学中学生创新意识的培养,中学化学教学参考》2002年第11期

4、朱慕菊《走进新课程与课程实施者对话》 2002年  北京师范大学出版社

5、教育部基础教育司组织 《新课程与教学改革》 《走进新课程》 112-114

备案号:浙ICP备06011037号 平台制作:湖州市教育信息中心 何一民