提高初中科学课堂演示实验有效性的策略

发表时间:2021/4/27   来源:《中小学教育》2021年第1月第3期   作者:朱建木
[导读] 初中科学是一门以实验为基础的课程,演示实验是其中一种重要的实验方式,成功的演示实验能够提高课堂教学的效率
        朱建木
        (衢州市实验学校教育集团 浙江省衢州市324000)
        摘要:初中科学是一门以实验为基础的课程,演示实验是其中一种重要的实验方式,成功的演示实验能够提高课堂教学的效率。实际教学中可通过充分准备实验,合理改进实验和实事求是的实验方法来提高演示实验的成功率和有效性。
        关键字:科学教学;演示实验;有效性
        实验是初中科学教学中最常用和最重要的教学手段,是科学研究的基础,是科学本质的体现,是科学课的魅力所在,对帮助学生理解理论知识、掌握科学方法和提高动手操作能力有着举足轻重的作用。演示实验是实验的一种形式,是指配合教学内容由教师个人或者师生共同操作表演示范的实验,也是深受学生欢迎的实验方式,是教师施展教学艺术的一种独特方法,更是学生进行科学探究的重要手段。它能化抽象为具体,化枯燥为生动,把要研究的科学现象清楚地展示在学生面前,从而有效地培养学生的观察能力、表达能力和分析能力,帮助学生更加透彻、更加迅速的理解科学概念和科学规律,极大地提高课堂教学的效率。因此,如何能提高演示实验的成功率,是每位科学老师要面对和思考的问题,笔者认为提高演示实验的有效性需要做到以下三点。
        1.充分准备,提高实验成功率
        演示实验大多是难度较大、现象不明显、成功率较低或者存在一定危险的实验。教师在开展此类实验前需要认真研究和准备,明确实验原理,熟练掌握实验操作技巧来提高实验成功率。首先,课前要准备好与实验有关的全部器材,清楚实验需要药品的数量,并在实验过程中精确控制。如在做鸡蛋在盐水中浮沉实验时,事先应清楚一定量的水里需加多少质量的食盐才能使鸡蛋浮起来,并控制好每次加入食盐的量,若每次加入的量太少则浪费课堂教学时间;若每次加的量过多则往往可能看不到鸡蛋从沉底变到悬浮的过程。再如在做水的电解实验中,要控制好加到水中酸的量,太少实验现象不明显,太多会腐蚀电极。其次,熟悉操作要领,掌握实验技巧。实验前教师要充分练习,熟悉相关实验的操作要领和实验技巧。比如海波晶体熔化实验是初中阶段难度较大、成功率较低的实验,实验前需用碾钵将较多纯净的海波晶体碾成粉末进行水浴加热,等温度计上示数接近海波熔点时,采用“移进移出”酒精灯的方式来控制加热温度,可以提高实验的成功率。铁丝在纯氧中燃烧实验,取用粗细合适的铁丝(取与石棉网上差不多粗细的铁丝)紧紧绕在半根火柴梗上,点燃火柴待将燃尽时迅速伸入氧气瓶,可观察到明显现象。第三,准备双份器材,补救失败实验。任何一个演示实验在理论上都存在失败的可能性,每位教师在进课堂前尽可能准备双份器材药品,万一实验失败时可以进行补救。课堂上的教学时间是极其短暂而宝贵的,如果教师在演示中出现失误和差错,不仅会导致实验失败,造成仪器损坏,还可能会造成某些危险,引起学生的恐惧心理,影响学生学习的兴趣,所以课前教师必须作好充分准备,在实验室多试验几次,确保课堂上的成功实验。
        2.改进实验,增强实验的可视度
        教师做演示实验时,要严格按实验规范进行实验操作,不仅要做到实验流程清晰明白,还要体现科学实验的严谨性,这样才会促进学生养成规范的科学实验习惯。演示实验仪器要做到可见性大,实验现象清晰可辨。一个班50来个学生看一个老师做实验,怎样才能保证每个学生看得见实验的操作步骤和实验现象呢?首先,实验过程的变化要显著,要有明显的实验现象。在遇到演示材料的颜色比较浅淡时,可在此材料背后加上衬幕,能使学生清楚观察到实验产生的现象。比如在演示光在同一种均匀物质中沿直线传播,可以在装满水的大烧杯中滴入数滴牛奶,使光路清晰可见;又如在探究重力方向实验中,可以把挂着钩码的细线放入到装有染成红色的水的烧杯中,稍微转动烧杯,可以清晰的看到细线与水面垂直。其次,改进实验提高实验可视度。对于有些实验,教师可以发挥自己以及学生的智慧,对实验进行改进或创新。比如书本上研究摩擦力大小因素的筷子提米实验,直接使用大米进行实验的成功率并不高,后来笔者把浸泡过水的大米放进试管中,减轻了米及杯子的重力,大大提高了实验的成功率。

再如证明二氧化碳不燃烧、不助燃且密度比空气大的实验中,采用较大的集气瓶装满二氧化碳,在倾倒时,集气瓶口在低位蜡烛的右上方,用毛玻璃片盖住集气瓶口约2/3,只留瓶口约1/3用来倾倒,这样,可确保二氧化碳气体沿烧杯壁一侧流入烧杯底部,并由烧杯底部逐渐向上“满”。这样做使实验现象直观明显,操作相对简单,实验受外界因素的影响小,成功率高。第三,引入创新实验,提高实验效果。教材中部分实验即使操作再规范,实验的效果还是不明显,或者成功率比较低。因此,对于这部分实验要引导学生大胆的去创新。如浙教版九年级科学《食物与营养》中的探究食物所含能量大小实验中,使用易拉罐对实验进行改进,大大的提高了实验的效果。
        3.引入科技,展示实验过程
        很多实验,引进科技产品可以把实验过程充分的展示出来,如进行晶体熔化实验时,可以引入温度感应器,直接把实验温度在电子屏上显示出来;在进行做功可以改变物体能量实验时,用手机慢动作拍照功能,把实验过程一慢动作形式展示出来;在演示可见度不是很强的实验时,可以使用西沃授课助手中的同屏软件,投放到一体机大屏幕中,还可以运用微信小视频功能,拍下录像在大屏幕中播放。
        4.实事求是,启迪学生创造性思维
        当然有些实验即使我们老师操作准确到位,但实验还是失败。遇到这种情况怎么办?首先老师要承认实验失败,不能欺骗学生说“实验仪器坏了”,更不能胡乱编造实验数据应付了事。应当与学生一起,共同分析寻找实验失败的原因,迅速排除故障,然后继续实验。只有这种实事求是的科学精神和科学态度,才能真正培养学生实事求是的科学作风,对学生社会责任以及价值观的培养产生深远地影响。演示实验能够激发学生的学习兴趣,把抽象的科学概念形象的展示给学生。实验最终目的是要通过观察实验现象、经历实验过程、探究实验结论,启发学生思维,使学生更好地认识客观规律,发展创新能力,培养学习兴趣,使学生形成深刻正确的科学概念。因此演示实验不能死板的照搬课本实验,要结合实验内容,扩展实验的外延,启发学生思维,使他们通过实验观察——信息输入——思维分析,获取实验新知识,提高学习创新能力。特别要注意的是,教师要善于采用启发式演示实验,这样做会大大的提高课堂效率。演示实验时学生不应成为模仿教师的机械手,不应成为教师思维的执行者。为此,教师开始实验时设置疑点,创设实验情境,采用教师点拨提问、学生配合完成、学生代替教师完成,促使学生积极观察、思考。针对不同的学生因材施教,设置不同层次的问题,使不同类型学生的个性思维都得到发展。同时,在演示实验时,教师要眼观四路,耳听八方,及时发现学生的闪光点和不足处,培养严谨认真、一丝不苟的实验态度,提高实验技能、技巧,促进智能的开发,培养创新能力。
        总之,成功的演示实验是展现科学课堂教学魅力有效的手段之一,是培养学生观察、思维能力和发现科学规律的重要途径。教师只有明确了演示实验的重要性,掌握了正确的操作方法,才能使学生的观察和思维活动紧密地结合起来,在提高科学课堂的效率的同时,提高学生的科学素养。我们只有在演示实验中突出科学探究,践行学生为主体、教师为主导的教育理念,才可能提高课堂教学效率,实现师生双发展。
        参考文献:
        [1]全日制义务教育科学(7~9年级)课程标准(实验稿)[M].北京:北京师范大学出版社
        [2]义务教育《初中科学课程标准》2011年版.北京师范大学出版社
        [3]金蓓蕾.如何提高科学演示实验的有效性[J].考试周刊,2013年第34期
        [4]李联胜.初中物理实验教学中信息技术有效性应用的研究[J].数码世界,2021,(02):161-162.
        作者简介:
        朱建木,男,汉族,籍贯:浙江衢州生于:1984-12,职称:高级教师,本科学历,研究方向:初中科学教育。
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