實驗是科學的最常用手段,然而,在現(xiàn)實的課堂實驗教學中,仍存在著大量與新課程不協(xié)調(diào)的低效或無效的教學行為,它直接導致了學生科學學習興趣的下降,因此如何開展有效實驗教學,優(yōu)化課堂教學效益,是初中科學課堂教學中實現(xiàn)提質(zhì)減負的關鍵。如何開展有效實驗教學?本人在教學中作有有效的探索。
一、更新觀念,巧做實驗
科學是以培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)為宗旨的,在科學探究實驗中,學生是學習的主體,教師是引導者,組織者,學生與教師在教學中扮演著不同的角色。如:學習大氣壓時,我取出一個空飲料瓶(事先在瓶蓋和瓶底各戳一個小孔),灌滿水,用食指蓋住瓶蓋的小孔,學生正納悶沒現(xiàn)象,隨著我的食指的起落,瓶底的水聽話的流出和停止,這是怎么回事呢?接著我又取一空飲料瓶,盛滿水,擰緊瓶蓋后,放在水平桌面上,用錐子在飲料瓶下部側(cè)壁扎一細孔(注意扎孔時不要用力擠按飲料瓶)。當扎完小孔后會發(fā)現(xiàn)并沒有水流出,在第一個孔的相同高度處,任意位置再扎一個細孔后發(fā)現(xiàn)依然沒有水流出。我及時問學生:“這是怎么回事?”學生討論后得出:“這是由于大氣壓作用的結(jié)果,并且證明了大氣壓是各個方向都存在的?!苯又以谇皟杉毧咨舷路礁鳡C一細孔,邊做邊問學生:“會發(fā)生什么現(xiàn)象?”學生發(fā)現(xiàn)下面的細孔向外流水,而上面的細孔不向外流水。我又追問:“如果擰開飲料瓶蓋呢?”學生發(fā)現(xiàn)三孔都流出水,且小孔位置越靠近瓶底,水柱噴的越遠。該實驗把同一種液體內(nèi)部壓強和深度的關系巧妙聯(lián)系起來,有利于前后知識結(jié)構體系的形成。
在實驗過程中,學生遇到困難不能繼續(xù)實驗時,教師不能立即去做給學生看,而是應組織學生去分析問題出在哪兒。對于實驗過程中可能會出現(xiàn)的其他情況,教師要有充分的課前準備,確保實驗教學順利和有效地進行。
二、突破典型,觸類旁通
每類實驗的原理、裝置、操作都有規(guī)律可循,因而應做好典型實驗,實驗后注意實驗的歸納反思,使實驗目的更清晰,效果更優(yōu)化,再由典型實驗引導、培養(yǎng)學生的實驗能力,將知識技能內(nèi)化。如在學習實驗室里制取氧氣時,兩種典型的氣體制取裝置,氯酸鉀和二氧化錳混合加熱,雙氧水和二氧化錳混合不需加熱制取氧氣,由于這是初中的第一種氣體制取,也是最典型的制取氣體的兩種方法。我先讓學生回憶氧氣的性質(zhì),引導學生根據(jù)有關性質(zhì)設計思路:儀器的選擇、連接和固定、裝置氣密性的檢查、藥品的取用、加熱方法、氣體的收集和放置等。然后引導學生得出制取氧氣的發(fā)生裝置、收集方法等。在做《二氧化碳的實驗室制法》實驗時,要求學生類推氧氣實驗室制取,自主設計二氧化碳制取實驗。
三、創(chuàng)造機會,促進探究
學生是課堂的主體,更是實驗的主角,課堂上應盡可能多為學生創(chuàng)造動手機會。事實上多數(shù)的教師演示實驗都可以讓學生來做,如:通電直導線周圍的磁場,通電螺線圈的磁場,我就挑了兩名學生替我做實驗,還配上攝像頭,兩名學生做實驗的過程及實驗現(xiàn)象通過多媒體都投影到大屏幕上,我空出來就引導下面學生如何觀察并及時改正操作中的一些不妥,效果很好。由于學生直接參與了課堂實驗,課堂氣氛變得活躍而輕松,學生的注意力更加集中了。教師可根據(jù)實驗類型與難度挑選不同層次的學生,這樣的教學更注重學生的個體差異,能照顧到各層次學生的充分發(fā)展,尤其是后進生,只有當他們被鼓舞、被信任、體驗到成功的愉悅時,他們才有更大的積極性,才有可能學得好。
四、邊教邊做,激發(fā)熱情
將部分演示實驗、學生實驗改為邊教學邊實驗,使學生能夠獲得親自參與研究、探索實驗的體驗,有利于激發(fā)學生的學習熱情,培養(yǎng)學生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力。由于這是學生通過自己動手來“首次”觀察可能出現(xiàn)的現(xiàn)象,他們充滿了新鮮感和興奮感,探索問題的欲望非常強烈,效果十分明顯。如在學習《電路探秘》時,讓學生想辦法使一節(jié)小燈泡發(fā)光,有的學生沒有開關,我適時的問“那么我們家里的燈泡要永遠的亮著,如何熄滅呢?”引出了開關,就學習了完整的電路。然后我追問,“如何讓兩只小燈泡同時發(fā)光呢?”這時學生興奮了,開始動腦,電路的兩種連接方式串聯(lián)和并聯(lián)就很自然的完成了。
五、巧借媒體, 提高效率
多媒體教學是指利用文字、實物、圖像、聲音等多種媒體向?qū)W生傳遞信息,借助多媒體,可以將一些抽象的、實驗現(xiàn)象不明顯的或在現(xiàn)實環(huán)境下難以完成的實驗,進行模擬,既能彌補常規(guī)實驗儀器的不足,又能吸引學生的注意,充分調(diào)動學生的各種感官刺激,從而取得更好的實驗教學效果。如:做了電解水實驗后現(xiàn)象是非常明顯,而電解水的原理,通過微觀粒子的運動變化情況來解釋宏觀發(fā)生的現(xiàn)象,內(nèi)容比較抽象,我用計算機模擬了一個電解池的裝置,在電解池內(nèi)的水中繪出幾個水分子模型,然后讓這些模型運無規(guī)則運動,繼而是通電后的水分子分離成氫原子和氧原子,這些原子重新組合成氫氣和氧氣,電極上產(chǎn)生了氣泡,微機發(fā)出“嘟嘟”的響聲,十分形象、生動,學生看了個個興趣十足。另外對于一些危險的、有毒的、復雜的、多次重復的等實驗用計算機進行模擬實驗也是可行的,甚至是必須的。
六、課外活動,拓展時空
科學實驗興趣小組的建立,豐富了同學們的探究實踐,激發(fā)了學生的探究樂趣,大大優(yōu)化了課堂教學效益,具體操作如下:1、參與學生實驗的準備工作,如配置藥品溶液、物理儀器準備等2、興趣小組成員預做、分析實驗,以便課堂中能幫助獨立實驗有困難的學生3、補做不成功的實驗,認真分析,討論改進良方4、自行設計實驗研究、自制教具、小發(fā)明和小制作等。如:讓學生用小彈簧和鉤碼成功制作彈簧秤,并與學校提供的彈簧秤進行比較,完善自己的思路等。
總之,在科學實驗有效性教學中,教師應努力做到“學生力所能及,教師避之;學生力所難及,教師助之;學生力所不及,教師為之”的新課程理念。只要我們能立足學生實際,在教學過程中始終注意緊扣實驗目的,激發(fā)學生興趣,活化學生思維,切實把握好實驗過程中的每個操作環(huán)節(jié),就一定能優(yōu)化科學教學效益,切實提高學生的科學素養(yǎng)。