摘 要:科學(xué)課標(biāo)強(qiáng)調(diào)“觀察和實驗對培養(yǎng)學(xué)生的觀察和實驗技能,培養(yǎng)實事求是的科學(xué)態(tài)度,引起學(xué)習(xí)興趣,具有不可代替的重要作用”,因此大力加強(qiáng)演示和學(xué)生實驗,學(xué)校和教師應(yīng)該根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的要求安排足夠的學(xué)生實驗和演示實驗。為了激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,倡導(dǎo)用日常器具做實驗,圍繞初中科學(xué)低成本實驗進(jìn)行研究,希望對教師的教學(xué)有所幫助。
關(guān)鍵詞:初中科學(xué);實驗效果;興趣引導(dǎo)
本文倡導(dǎo)利用日常器具做實驗——實驗室的課程資源不僅限于實驗室的現(xiàn)有設(shè)備,學(xué)生身邊的物品和器具也是重要的實驗室資源。利用日常器具做實驗,不但具有簡便、直觀等優(yōu)點,而且有利于學(xué)生動手,發(fā)展學(xué)生的實驗技能,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識。因此,研究開發(fā)低成本實驗,是基礎(chǔ)科學(xué)教育改革的一個重要方向。
一、變廢為寶,提升實驗效果
低成本實驗一方面通過利用生活中的廉價材料開展物理實驗教學(xué)以解決或緩解實驗器材短缺問題,滿足經(jīng)濟(jì)落后國家或地區(qū)中學(xué)開展科學(xué)實驗教學(xué)的需要;另一方面通過利用生活材料、物品或器具做物理實驗,以提高學(xué)生對科學(xué)的學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和實踐能力。在設(shè)計低成本實驗中要體現(xiàn)三條原則:(1)制作材料低成本;(2)制作過程低成本;(3)教學(xué)演示低成本。
如在七年級上第三章第一節(jié)“地球的形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)”這一課的學(xué)習(xí)中,教師可以帶領(lǐng)學(xué)生變廢為寶,利用紙帶做成地球的形狀和鉛筆,大家一起來感受地球的形狀和兩極特點,給學(xué)生講解地球赤道稍微有些鼓,兩極略扁的形狀特點以及與地球自轉(zhuǎn)的關(guān)系等。如在七上第四章第一節(jié)“物質(zhì)的構(gòu)成”中給學(xué)生準(zhǔn)備針筒,用針筒抽取5毫升空氣,前端用手指頂住,使其密封。用另一只手慢慢推活塞,你能將空氣壓縮到幾毫升。步驟2:將5毫升的空氣改為5毫升水(將水倒入小燒杯便于抽?。襟E同上,你能將水壓縮到幾毫升。對比過后,讓學(xué)生親身感受到氣體的分子間空隙比固體和液體要大的特點。本實驗既體現(xiàn)出實驗器材簡單方便又能給學(xué)生留下對抽象的微觀世界不同狀態(tài)下分子間距離特點深刻的印象。
二、興趣引導(dǎo),激發(fā)實驗熱情
教師在進(jìn)行實驗教學(xué)時,要根據(jù)學(xué)生的思維特征,利用實驗激發(fā)學(xué)生的探究欲望,提升他們的動手實踐和積極思考的本領(lǐng)。如進(jìn)行探究壓力的作用效果影響因素教學(xué)的時候,教師可以利用學(xué)生的好奇心做個令學(xué)生感覺咋一驚的實驗。實驗準(zhǔn)備兩只高腳杯、一根粗細(xì)均勻的木板和一把鐵錘(見下圖)。首先讓學(xué)生預(yù)測鐵錘用一定力敲木板,實驗可能出現(xiàn)的現(xiàn)象。教師再通過實際演示操作后出現(xiàn)的現(xiàn)象,進(jìn)而結(jié)合學(xué)生分析后得出結(jié)論,解釋馬戲團(tuán)表演中的胸口碎大石原理。教學(xué)效果可想而知,通過教學(xué)使學(xué)生對知識的掌握上升到一定的理解水平,進(jìn)而推動學(xué)生把所學(xué)的知識轉(zhuǎn)化為實際應(yīng)用能力,培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。使得其以后可以更好地學(xué)習(xí)科學(xué)知識,同時也為學(xué)生樂于利用身邊的簡單物品設(shè)計低成本實驗打下堅實的基礎(chǔ)。
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三、巧妙應(yīng)用生活常用物品進(jìn)行試驗
低成本實驗也是一個可以利用生活物品代替某種實驗器材的實驗形式,它能夠解決個別地區(qū)教學(xué)器材缺乏的困難,并能夠在一定程度上節(jié)約實驗的時間,同時能讓更多學(xué)生感受動手實驗的樂趣。如在能量轉(zhuǎn)化專題內(nèi)容或內(nèi)燃機(jī)原理教學(xué)中,我們可以用一個常見食品外包裝盒、一枚小鐵釘和一個打火機(jī)的電子點火器,再往盒內(nèi)滴幾滴酒精蓋上盒蓋。然后用手充分摩擦外盒表面后,再按下電子點火器,就可制作出內(nèi)燃機(jī)工作轉(zhuǎn)化的實驗效果,并且裝置可以重復(fù)使用。這個實驗的優(yōu)點是器材很常見,在課堂上甚至每個同學(xué)都可以擁有一套這樣的器材,并同時進(jìn)行動手實驗,而且實驗成功率很高,實驗效果明顯、印象深刻,實驗原理又包括多個教學(xué)知識點的應(yīng)用,教學(xué)中起到一舉多得的作用。
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四、簡單實驗,探究自然現(xiàn)象
美麗的彩虹是大家在雨后常見的,但是很少有學(xué)生會了解彩虹的形成原理,于是在學(xué)習(xí)光的反射和折射時,教師可以讓學(xué)生自行準(zhǔn)備好塑料瓶和一張白紙,帶領(lǐng)學(xué)生將塑料瓶裝滿水,在陽光照射下觀察白紙上呈現(xiàn)出的光帶。反復(fù)地把塑料瓶及白紙的位置進(jìn)行調(diào)整,一起探究分析形成彩虹的原因。這個實驗所用的實驗工具都是學(xué)生了解常用的物品,探究的也是常見的自然現(xiàn)象,通過這樣的實驗,可以提高科學(xué)實驗的真實感,縮短生活與科學(xué)實驗之間的距離,使學(xué)生了解學(xué)習(xí)源于生活,生活應(yīng)用于學(xué)習(xí)的科學(xué)道理。
五、科學(xué)實驗與生活息息相關(guān)
在實驗中當(dāng)學(xué)生已經(jīng)明確了實驗的方向,這個時候教師就應(yīng)該引導(dǎo)鼓勵學(xué)生設(shè)計低成本實驗的情節(jié)和流程,為學(xué)生自行動手做出一個完美的鋪墊。因此教師??衫脤W(xué)生所學(xué)內(nèi)容,讓學(xué)生回到家中對一些較為常見的物品進(jìn)行利用、設(shè)計、發(fā)明等。這樣既可為學(xué)生在家中進(jìn)行低成本實驗做出完美的鋪墊,又可利用這種動態(tài)化的教學(xué),為學(xué)生帶來視覺沖擊,使得學(xué)生更好地理解低成本實驗設(shè)計、應(yīng)用。
初中科學(xué)課程中的低成本實驗設(shè)計作為一種方便快捷的實驗方式,不受時間和地點及材料的影響,學(xué)生想做就可以做。科學(xué)實驗可以激發(fā)學(xué)生的好奇心理,推動他們的學(xué)習(xí)熱情,這種實驗方式只要教師運用得當(dāng),學(xué)生的科學(xué)學(xué)習(xí)就會得到長足的進(jìn)步,對于他們以后的發(fā)展將產(chǎn)生積極的影響。
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編輯 李建軍