祝法祥
【摘 要】在科學(xué)教學(xué)中,要有目的、多方位的引導(dǎo)探究性實驗,這樣可以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,幫助學(xué)生培養(yǎng)學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣,提高課堂中學(xué)生參與率,發(fā)揮學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。本文針對當(dāng)前初中科學(xué)探究性實驗存在的誤區(qū),并提出幾點優(yōu)化策略。
【關(guān)鍵詞】誤區(qū);探究性實驗;優(yōu)化策略
目前我市各學(xué)校正在摸索“135”課堂教學(xué)模式,其中的一條主線就是“突顯主題,體現(xiàn)探究”,而五步教學(xué)中心又是“活動探究”。新課標主張“以學(xué)生為中心,讓學(xué)生親歷實驗過程,不管實驗成功與否,目的在于體驗探究過程,培養(yǎng)探究意識”。因此,在科學(xué)課堂中開展探究性實驗教學(xué)是非常重要的。
一、探究性實驗教學(xué)存在的誤區(qū)
1.側(cè)重“玩”而忽略“思”
在上課時,有的教師給學(xué)生提出問題后,就直接讓學(xué)生進行實驗,在實驗過程中發(fā)現(xiàn)實驗并不如愿,在給出適當(dāng)?shù)奶崾竞?,學(xué)生繼續(xù)實驗,而又因時間限制,沒有給學(xué)生充分時間去討論、匯報,就結(jié)束了探究。
2.探究沒有目的性
在課堂上,教師沒有把實驗的焦點落在知識的重點、難點上,主次不分,很容易誤導(dǎo)學(xué)生對知識的掌握,難以整體把握。教師作為課堂教學(xué)的組織者和引導(dǎo)者,沒有把握住教學(xué)重點,為學(xué)生的探究掌好舵。
3.放任自由
在以科學(xué)探究為主要學(xué)習(xí)方式的新課程理念下,教學(xué)活動應(yīng)當(dāng)能夠充分體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,然而,由于一些教師對學(xué)生主體地位的理解存在偏差,過分強調(diào)學(xué)生的主體地位,弱化教師的指導(dǎo)作用把主體回歸的課堂變成放任自流。
二、探究性實驗教學(xué)優(yōu)化策略
1.充分體現(xiàn)學(xué)生的主體性
新課程體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性,而教師的指導(dǎo)作用不能忽視。把學(xué)生動手實驗融入學(xué)習(xí)中,充分體現(xiàn)了學(xué)生主動意識。我們絕不能滿足于“一桶水”,而應(yīng)是“一條流動的河”。教師要成為學(xué)生學(xué)習(xí)活動的組織者、指導(dǎo)者、參與者,引導(dǎo)、組織學(xué)生去“猜想”、去“創(chuàng)造”、去“發(fā)現(xiàn)”,通過親歷實驗過程,使學(xué)生自己學(xué)會科學(xué)知識。在學(xué)習(xí)《大氣壓》一節(jié)時,學(xué)生在理解大氣壓存在且很大總是覺得不可思議,我就讓他們自己做一做覆杯實驗和小組合作馬德堡半球?qū)嶒?,讓他們親身體念。
2.創(chuàng)設(shè)問題情境
俗話說:“學(xué)貴知疑,小疑則小進,大疑則大進”。教師在充分信任學(xué)生的基礎(chǔ)上,根據(jù)實驗教學(xué)的內(nèi)容和學(xué)生的實際,要善于創(chuàng)設(shè)問題情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)新的科學(xué)探究情境與已有知識沖突所在,從而引燃探究火花。
3.變演示實驗為探究實驗
教材中的一些概念、規(guī)律如果是通過老師在講臺上演示實驗、學(xué)生在座位上觀察現(xiàn)象、師生共同分析實驗現(xiàn)象、實驗數(shù)據(jù),然后歸納得出。這樣安排實驗的可見度小,學(xué)生的參與性不高、學(xué)生對實驗過程缺乏體驗,并且知識和能力都得不到提升。在力所能及的條件下,將某些課堂演示實驗改為學(xué)生實驗或隨堂實驗,使學(xué)生能親自參與控制科學(xué)現(xiàn)象及現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,使某些科學(xué)現(xiàn)象、科學(xué)規(guī)律、科學(xué)公式經(jīng)過學(xué)生自己動手,在老師的指導(dǎo)下“發(fā)現(xiàn)”出來,這樣,既能使學(xué)生對所學(xué)的知識印象深刻、理解透徹,又能鍛煉學(xué)生的動手操作能力,還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。如在學(xué)習(xí)“凸透鏡成像規(guī)律”一節(jié)的教學(xué)中,教材安排的是由教師通過演示實驗總結(jié)凸透鏡成像規(guī)律。但改為學(xué)生隨教師一起通過自己動手實驗總結(jié)“凸透鏡成像規(guī)律”,由于學(xué)生親自控制現(xiàn)象產(chǎn)生的條件,在科學(xué)環(huán)境中學(xué)習(xí)科學(xué),充分發(fā)揮學(xué)生的主體性,總結(jié)出來的規(guī)律就印象深刻,記憶牢固,又學(xué)習(xí)了一定的科學(xué)研究方法。
又如,在研究焦耳定律時,教材安排的是演示實驗,先將兩根阻值不同的電熱絲串聯(lián)在電路中,然后對質(zhì)量、初溫均相同的煤油加熱,觀察燒瓶中細玻璃管內(nèi)煤油液面上升情況,來研究電熱大小與電阻的關(guān)系。教學(xué)中發(fā)現(xiàn)老師照著課本的安排進行實驗,學(xué)生沒有經(jīng)歷探究,既不能調(diào)動學(xué)習(xí)興趣、又不能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,教學(xué)效果很不理想。我在處理這部分教材時,把它改成分組實驗,首先要求學(xué)生猜想電熱的多少可能與哪些因素有關(guān),說出你猜想的依據(jù)。學(xué)生經(jīng)過討論,猜想到電熱的大小可能與電流、電阻、通電時間有關(guān),然后要求學(xué)生設(shè)計實驗方案,他們都想到了采用控制變量法,對于如何判斷電熱的多少,同學(xué)們暢所欲言,有的是將溫度計玻璃泡貼在電熱絲上,比較溫度上升的情況;有的是在電熱絲上各插上一根火柴,觀察哪根火柴先被點燃;有的是在電熱絲上涂上石蠟,觀察誰先被熔化;有的是電熱絲給氣球內(nèi)空氣加熱,比較氣球內(nèi)空氣體積的大小;有的是給水或其它液體加熱,比較溫度上升的快慢等等。接著我讓學(xué)生按自己設(shè)計的方案進行探究,當(dāng)學(xué)生通過不同方法都得到了與其他小組相同的結(jié)論時,那種成就感就不言而喻了,學(xué)生親自經(jīng)歷了實驗探究過程,學(xué)習(xí)興趣很高,動手能力也得到了培養(yǎng)。
4.設(shè)計開放性實驗
實踐是創(chuàng)新的搖籃,通過讓學(xué)生自己設(shè)計實驗,培養(yǎng)學(xué)生動手動腦解決問題的能力,既讓學(xué)生體驗到成功的喜悅,又培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。在科學(xué)實驗中,即使實驗?zāi)康暮鸵笙嗤?,但如果實驗原理和實驗器材不同,實驗設(shè)計方案也往往具有開放性。如在學(xué)習(xí)歐姆定律之后,我讓學(xué)生自行設(shè)計測定未知電阻的電路圖,學(xué)生根據(jù)實驗原理畫出5種電路圖,即伏安法測電阻、用一只電壓表和已知阻值的定值電阻測電阻、用一只電流表和已知阻值的定值電阻測電阻、用一只電壓表和已知最大阻值的滑動變阻器測電阻以及用一只電流表和已知最大阻值的滑動變阻器測出未知電阻RX的阻值等等。我充分肯定了他們應(yīng)用學(xué)過的知識畫電路的做法,并根據(jù)實驗室現(xiàn)有的條件分析得出宜采用的電路,學(xué)生感到一種成功的喜悅,通過培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維,也使學(xué)生的創(chuàng)新能力在潛移默化中得到了培養(yǎng)。
再如,對不夠完善的實驗可引導(dǎo)學(xué)生根據(jù)實驗不足之處進行改進,如平面鏡成像,課本用兩支點燃的蠟燭來演示,讓一支蠟燭與另一支蠟燭的像剛好重合,得出物與像等大的結(jié)論。在現(xiàn)實實驗中,受許多因素影響,如空氣流動使蠟燭火焰不固定,兩支蠟燭燃燒程度不可能完全相同等,很難做到完全“重合”,我請學(xué)生在實驗中解決“重合”的問題,于是有學(xué)生提出用兩塊等大的長方形木塊,結(jié)果長方形木塊的長、寬、厚“重合”很明顯,得出像與物等大的結(jié)論。可是又發(fā)現(xiàn)木塊不發(fā)光,成像不清晰,找像的位置很吃力,課本用點燃的蠟燭就是因為能成清晰的像,于是學(xué)生又通過將木塊包上白紙或亮彩紙,這樣像就清晰了。如此對不完善的實驗進行設(shè)計,可促進學(xué)生的創(chuàng)新思維發(fā)展。
5.舉行課外小型科技活動
在教學(xué)中教師要千方百計、想方設(shè)法地開展課外小型的科技活動??梢詮慕M織學(xué)生課外興趣活動開始,采用不同的方式方法來吸引學(xué)生積極參與,使學(xué)生具備創(chuàng)新活動的基礎(chǔ)知識。在活動中,教師要進行引導(dǎo),必要時進行創(chuàng)新活動的提示,充分發(fā)揮學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如學(xué)了《力的存在》這一節(jié)時,在開展課外活動中,可以安排學(xué)生制作水火箭,并進行水火箭性能的小組比賽。完成課本上的家庭小實驗。并結(jié)合課本,適當(dāng)補充和學(xué)習(xí)一些課外知識,拓展學(xué)生的知識面,進行一些自制的有趣味性的且具有實際意義的實驗,并引導(dǎo)學(xué)生撰寫科技小論文和創(chuàng)新活動的課題,充分展示學(xué)生的創(chuàng)新才能。在培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力的教學(xué)活動中,更重要的是注意聯(lián)系社會實際,讓學(xué)生進行社會調(diào)查,到工廠、農(nóng)村、商店等地進行參觀、訪問、調(diào)查。寫出專題調(diào)查報告,并聯(lián)系社會實際,提出改進建議和措施。如我班上科學(xué)興趣小組的周熊芳和周心仁兩位同學(xué)對《水的電解實驗》進行了改進,改用10%的NaOH溶液并在原電路中串聯(lián)上一個二極管,改進后的裝置就可直接在220伏的電源上工作,不但電極不容易腐蝕,而且電解速度更快。本實驗也獲得了衢州市創(chuàng)新比賽二等獎。通過這樣的學(xué)習(xí)活動,讓學(xué)生在科技活動中,不斷的形成創(chuàng)新能力。
總之,探究性實驗則是實施科學(xué)有效教學(xué)的“營養(yǎng)餐”,只有營養(yǎng)均衡,學(xué)生才能健康發(fā)展。我們要時時做有心人,把握時機,恰當(dāng)點撥,做到以實驗為載體,以問題為主線,讓學(xué)生在實驗教學(xué)活動中吸收營養(yǎng),從而不斷提高他們的科學(xué)探究能力。
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(作者單位:浙江省江山市城南中學(xué))