施淑芳

摘要 新課程背景下,實(shí)驗(yàn)對于完成初中科學(xué)課程的任務(wù)具有不可替代的作用。期望通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平得以提高。但在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的認(rèn)識上會(huì)有一些偏差。本文希望通過對一堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)課的分析,提出新課程背景下發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)探究功能的新思考。

關(guān)鍵詞 新課程改革 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探究能力

1、問題的提出

初中科學(xué)課程內(nèi)容充分體現(xiàn)了“通過實(shí)驗(yàn)學(xué)科學(xué)”的思路,不僅在教材中有教師的演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還增加了學(xué)生的探究實(shí)驗(yàn),而且單獨(dú)設(shè)置了《科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)手冊》,期望通過實(shí)驗(yàn)使學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)水平得以提高。這樣的設(shè)置安排也充分體現(xiàn)了科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。

我們知道實(shí)驗(yàn)對于完成初中科學(xué)課程的任務(wù)具有不可替代的作用,無論是傳授知識、訓(xùn)練技能、發(fā)展能力,培養(yǎng)科學(xué)態(tài)度和科學(xué)方法,還是進(jìn)行政治思想教育和品德教育,都離不開科學(xué)實(shí)驗(yàn)。且實(shí)驗(yàn)是增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣的催化劑,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié),但在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中對實(shí)驗(yàn)教學(xué)功能的認(rèn)識上會(huì)有一些偏差。這是一位老師在八年級下《空氣》中的一個(gè)教學(xué)片斷:

教師在課堂上成功地演示空氣中氧氣含量的測定實(shí)驗(yàn)后,

提問:“同學(xué)們你觀察到什么現(xiàn)象?”

學(xué)生答:“看到紅磷在瓶中劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的白煙;反應(yīng)停止,打開止水夾后觀察到瓶內(nèi)水位上升,約有15體積的水進(jìn)入瓶內(nèi)?！?/p>

師又問:“根據(jù)觀察到現(xiàn)象,可推測空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為多少?”

學(xué)生答:“紅磷燃燒時(shí),是紅磷與空氣中氧氣反應(yīng),生成五氧化二磷固體,五氧化二磷溶于水,使瓶內(nèi)的氣壓減少,打開止水夾后,水在大氣壓的作用下,被壓入瓶中,容積約為15從而證明氧氣約占空氣體積的1/5?！?/p>

然后,教師了得出結(jié)論空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約占1/5左右。

像這樣由教師事先演示實(shí)驗(yàn),再由學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果的教學(xué)安排是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中非常常見的,從這表面上看教師的演示實(shí)驗(yàn)做得很成功,學(xué)生的觀察也很仔細(xì),且能通過邏輯思維活動(dòng)很好的解釋了產(chǎn)生現(xiàn)象的原因。教師能充分利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)和發(fā)展學(xué)生的觀察能力,引起學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的積極性。但這只是假象,因?yàn)閷W(xué)生只是被動(dòng)去看、聽,盡管教師分析非常清晰實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象也非常,而至于為什么要做這個(gè)實(shí)驗(yàn)?為什么要這樣做?諸如此類問題全部被教師事先安排的流程淹沒,學(xué)生并未產(chǎn)生真正的思維活動(dòng),或者說學(xué)生并未產(chǎn)生深層次的思維活動(dòng)。這樣的教學(xué)過程,實(shí)際上是學(xué)生在教師有意的引導(dǎo)下得出正確答案,并沒有引起學(xué)生思維的火花,學(xué)生也只是在“讀科學(xué)”,并沒有做到新課程要求的“探究科學(xué)”。

2、問題的解決

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師應(yīng)該將教材中的一些實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成真正的探究性實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)的結(jié)論應(yīng)是在探究后由學(xué)生獨(dú)立或討論得到,這樣做才會(huì)更有利于真正引起學(xué)生的思維活動(dòng),更有利于學(xué)生思維能力的培養(yǎng)。因此本人在設(shè)計(jì)《空氣》這堂課時(shí),對這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行認(rèn)真思考,我通過創(chuàng)設(shè)問題情境,引領(lǐng)并激發(fā)學(xué)生的探究精神。以下是我這個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)實(shí)錄:

開始做好實(shí)驗(yàn)鋪墊引入:拿一支小蠟燭,點(diǎn)燃后放入集氣瓶中,蓋好玻璃片,等蠟燭熄滅,集氣瓶冷卻后,把他倒扣到水里,移開玻璃片一會(huì)兒,重新蓋好玻璃片。引導(dǎo)學(xué)生觀察

[ 學(xué)生發(fā)現(xiàn)集氣瓶中有一些水。]

問題1:為什么水能吸入集氣瓶中?進(jìn)入集氣瓶中的水的體積取決于誰的體積?

引導(dǎo)學(xué)生討論分析得出:焟燭燃燒消耗了氧氣,瓶內(nèi)氣壓減小,外界大氣壓把水壓入集氣瓶中,于是學(xué)生就會(huì)很自然的認(rèn)為進(jìn)入瓶中水的體積就是消耗氧的體積。

[學(xué)生發(fā)現(xiàn)水進(jìn)入集氣很少。]

問題2:科學(xué)家的結(jié)論是氧氣約占空氣體積的1/5,而剛才同學(xué)們看到的實(shí)驗(yàn)中,氣體體積減少卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)少于1/5,為什么?

這時(shí)根據(jù)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象提出質(zhì)疑,教師提出問題,激起學(xué)生探究的欲望。學(xué)生經(jīng)過激烈的小組討論,提出猜疑可能是蠟燭燃燒后的產(chǎn)物是二氧化碳和水,二氧化碳是氣體占了一定的體積,所以氣體的減少小于1/5。

問題3:蠟燭燃燒的產(chǎn)物是氣體對實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會(huì)有所干擾,那該實(shí)驗(yàn)的材料該做如何的選擇呢?

教師針對學(xué)生的猜想,進(jìn)一步的追問,激發(fā)學(xué)生對這實(shí)驗(yàn)的反應(yīng)物選擇的思考。這時(shí)學(xué)生的思維非常敏捷,馬上有同學(xué)提出應(yīng)選擇物質(zhì)燃燒后生成產(chǎn)物是固體,且容易與空氣中的氧氣反應(yīng),但由于學(xué)生剛接觸科學(xué)宮化學(xué)知識,對物質(zhì)的認(rèn)識不是很多,不知道哪些物質(zhì)反應(yīng)生成物是固體,這時(shí)教師就引導(dǎo)學(xué)生看書了解紅磷燃燒生成的產(chǎn)物五氧化二磷是固體,并指出硫、碳燃燒產(chǎn)物是氣體,鐵、銅在空氣中不易燃燒,于是學(xué)生就明白了該實(shí)驗(yàn)的最佳反應(yīng)物是選紅磷。接一下來師生共同演示實(shí)驗(yàn)(這時(shí)教師提供4組實(shí)驗(yàn),讓班級中動(dòng)手能力比較強(qiáng)的學(xué)生來一起實(shí)驗(yàn),分布在班中的不同位置,便于小組中其他同學(xué)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象)

[學(xué)生觀察現(xiàn)象:紅磷劇烈燃燒,產(chǎn)生大量的白煙,打開止水夾時(shí)水就壓入集氣瓶中,但不同小組水進(jìn)入的量都不一樣的]

這時(shí)學(xué)生表現(xiàn)出來很大疑惑,學(xué)生眼神中充滿期待,為什么一樣的空氣會(huì)有不一樣的結(jié)果呢?

問題4:剛才不同組同學(xué)實(shí)驗(yàn)都選擇了相同且最佳的反應(yīng)物了,為什么實(shí)驗(yàn)的結(jié)果會(huì)有這么大的差距呢?我們實(shí)驗(yàn)過程中該要注意哪些事情呢?

教師引導(dǎo)學(xué)生共同討論、探究、分析原因,學(xué)生明白水進(jìn)入瓶中量不同,可能裝置氣密性不好,可能是紅磷不足,沒有把氧氣耗盡,可能沒有冷卻應(yīng)打開止水夾等原因造成。學(xué)生的疑問得到了解,課堂的氣氛達(dá)到了高潮,本節(jié)課的重點(diǎn)得到突破。

整個(gè)過程通過教師設(shè)計(jì)的環(huán)環(huán)相扣的問題情境,引導(dǎo)學(xué)生解決實(shí)驗(yàn)中的問題,采用了猜想、否定、改進(jìn)、完善的群體探究方式,體驗(yàn)探究過程,自主地認(rèn)識了實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理、原料的選擇和實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng),學(xué)生興趣與信心倍增,課堂教學(xué)較成功。教師自覺地成了教學(xué)活動(dòng)的組織者,引導(dǎo)者。學(xué)生自然地成了科學(xué)探究的主體,達(dá)到了教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體地位的和諧統(tǒng)一。對于空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)測定的實(shí)驗(yàn)中,所含的顯、隱性知識的掌握和能力的培養(yǎng)水到渠成。

3、問題的思考

眾所周知,搞好科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是提高科學(xué)教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵之一,我們教師在教學(xué)中,應(yīng)該抓住實(shí)驗(yàn)教學(xué)的各種契機(jī),充分利用科學(xué)實(shí)驗(yàn),激發(fā)學(xué)生科學(xué)探究的欲望,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,只有讓問題貫穿于探究實(shí)驗(yàn)的全過程,才能體現(xiàn)新課程理念,充分發(fā)揮探究實(shí)驗(yàn)在科學(xué)教學(xué)中的重要作用。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)重要的組成部分,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中,存在一些教師只按課本及格式化的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中所描述的實(shí)驗(yàn)方式去做、看到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象就算完成實(shí)驗(yàn)任務(wù),使探究實(shí)驗(yàn)不能很好地發(fā)揮其在培養(yǎng)學(xué)生思維能力和探究精神方面的功能,且這也極大地影響了學(xué)生的問題意識和對實(shí)驗(yàn)的探究意識,因此在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,教師更多地站在學(xué)生的角度組織教學(xué),給學(xué)生充分的實(shí)驗(yàn)空間和思考余地,在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中,他們有更多的時(shí)間去理解有關(guān)實(shí)驗(yàn),提出自已的假設(shè),帶著問題進(jìn)行實(shí)驗(yàn),可以驅(qū)使他們更加細(xì)心地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察,對實(shí)驗(yàn)結(jié)果與自已的猜想進(jìn)行比較,發(fā)現(xiàn)問題并設(shè)計(jì)新的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究,從而全面的獲得新知。幫助學(xué)生自主構(gòu)建知識體系。

在新課程改革全面鋪開的今天,我們更注重的是學(xué)生的主動(dòng)構(gòu)建知識結(jié)構(gòu),通過學(xué)生自我的感悟,使自身得到提高。在此,實(shí)驗(yàn)更應(yīng)作為一種載體,應(yīng)使科學(xué)實(shí)驗(yàn)貫穿于教材的各個(gè)環(huán)節(jié),如新課的引入,重點(diǎn)、難點(diǎn)的突破,設(shè)疑和研討,小結(jié)和復(fù)習(xí),習(xí)題和課外活動(dòng)等,以盡可能地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)的綜合效益。因此不應(yīng)該只把實(shí)驗(yàn)當(dāng)作一種教學(xué)情境或只是起到一激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的作用。

科學(xué)(7-9)年級課程標(biāo)準(zhǔn)中敘述:“應(yīng)給學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì),讓學(xué)生通過手腦并用的探究活動(dòng),體驗(yàn)探究過程的曲折和樂趣,學(xué)習(xí)科學(xué)方法,發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力并增進(jìn)對科學(xué)探究的理解。”因此我們更應(yīng)該把實(shí)驗(yàn)教學(xué)看成是轉(zhuǎn)變學(xué)生學(xué)習(xí)方式和發(fā)展科學(xué)探究能力的重要途徑。

【參考文獻(xiàn)】

[1] 科學(xué)(7-9)年級課程標(biāo)準(zhǔn)

[2] 中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考 2007、12