張瑛

摘 要：在我國現(xiàn)代化社會(huì)快速發(fā)展的同時(shí)，人們?cè)絹碓蕉嗟匾庾R(shí)到知識(shí)就是力量，擁有了知識(shí)才能擁有好的生活方式，知識(shí)對(duì)于工作和生活是非常重要的。而知識(shí)更多的是從學(xué)校里老師的教育下獲得的，因此什么樣的教育模式就決定什么樣的教育成果，這對(duì)于學(xué)生的知識(shí)獲得有很大的影響力。由此可見，一個(gè)科學(xué)的、合理的教育模式不僅僅影響著學(xué)校的名譽(yù)，更影響著學(xué)生未來的發(fā)展。而在對(duì)初中科學(xué)的教學(xué)過程中，大量演示實(shí)驗(yàn)則成為教學(xué)方式中比較重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，使學(xué)生可以通過生動(dòng)有趣的實(shí)際事例來達(dá)到好好學(xué)習(xí)，提高成績的目的。從多個(gè)方面闡述了演示實(shí)驗(yàn)對(duì)初中科學(xué)教學(xué)的重要性，從大量的課堂實(shí)例中使學(xué)生更好地掌握這門課程。

關(guān)鍵詞：觀察和實(shí)驗(yàn)；科學(xué)發(fā)展觀；能力培養(yǎng)

初中科學(xué)是一門以觀察和實(shí)驗(yàn)為主要教學(xué)手段的科目，它的主要任務(wù)是幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)一些自然的現(xiàn)象和科學(xué)的發(fā)展規(guī)律，樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀。在我國的九年義務(wù)教育初中科學(xué)教學(xué)大綱中有提及這方面的內(nèi)容，說初中科學(xué)教育應(yīng)當(dāng)以觀察和實(shí)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，老師應(yīng)當(dāng)通過大量的案例和實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)科學(xué)事實(shí)形成正確的認(rèn)識(shí)，這種認(rèn)識(shí)是學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)發(fā)展規(guī)律的必要基礎(chǔ)，觀察和實(shí)驗(yàn)對(duì)于提高學(xué)生的觀察力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ囵B(yǎng)實(shí)事求是、刻苦努力的科學(xué)態(tài)度，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣都有著很重要的促進(jìn)作用，老師在實(shí)際教學(xué)中要大大加強(qiáng)觀察和演示實(shí)驗(yàn)，這樣才能使學(xué)生更好地學(xué)習(xí)科學(xué)文化知識(shí)。

一、初中科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的重要性

學(xué)生學(xué)習(xí)成績的好壞主要由學(xué)生的自身思維和學(xué)習(xí)興趣所決定，而初中科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法不但能很好地培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更能拓展學(xué)生的思考和觀察能力。初中生的年齡一般在十四至十六歲，他們的思維大都在最開始的由形象思維到邏輯和抽象思維的轉(zhuǎn)變階段，在很多情況下依靠自己的習(xí)慣和認(rèn)知去分析判斷事物，不能很好地從科學(xué)事實(shí)上判斷事物的本質(zhì)，很多人在某些時(shí)候產(chǎn)生的第六感便是由于對(duì)科學(xué)事實(shí)的認(rèn)知不足而導(dǎo)致的。中學(xué)生在初始階段的思維特點(diǎn)是對(duì)一切新生的事物都有很大的好奇心，特別是對(duì)自然界中的現(xiàn)象和規(guī)律的探索欲望。

但是，雖然有強(qiáng)烈的好奇心，但缺少一定的耐心和探索深度，對(duì)一些自然規(guī)律的認(rèn)識(shí)僅僅停留在表面，無法觸摸到事情的本質(zhì)，此時(shí)，老師便應(yīng)該在課程教學(xué)中不失時(shí)機(jī)地進(jìn)行科學(xué)引導(dǎo)，通過演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法來滿足和開拓學(xué)生的好奇心，從而培養(yǎng)出對(duì)自然現(xiàn)象的興趣和奉獻(xiàn)科學(xué)的精神。例如在課堂實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)習(xí)有關(guān)大氣壓強(qiáng)的知識(shí)，問怎樣利用大氣壓強(qiáng)使雞蛋自己掉到瓶子里？怎么樣讓雞蛋自己從瓶子里吐出來？演示過程是這樣的：首先把一塊浸了酒精的棉花點(diǎn)燃，放進(jìn)瓶子里，把煮熟的雞蛋剝了殼放在瓶口，一會(huì)兒火焰熄滅，瓶子冷卻，里面氣壓變小，大氣壓就會(huì)把雞蛋壓進(jìn)去。把瓶子倒過來，雞蛋在瓶口，在瓶子外面用熱水澆，幾分鐘后里面的空氣經(jīng)過受熱而膨脹，就把雞蛋從瓶子里吐出來了。在老師的生動(dòng)講解和及時(shí)引導(dǎo)下，學(xué)生不但明白了這個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理和操作過程，也對(duì)大氣壓強(qiáng)的學(xué)習(xí)產(chǎn)生了濃厚的興趣。在這堂有趣而生動(dòng)的課程上，學(xué)生精力旺盛，注意力集中，得到了前所未有的收獲。

注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)踐操作能力，對(duì)于教學(xué)工作來說是非常重要的。愛因斯坦曾說：“興趣是最好的老師?！睆男睦韺W(xué)角度來說，興趣能使人更加專心致志，從而提高工作和學(xué)習(xí)效率。從記憶角度來說，人類大腦中的左右腦分工不同，記憶力也不同，對(duì)于生動(dòng)形象的事物有著更好的記憶能力，因此，自然現(xiàn)象和自然規(guī)律應(yīng)當(dāng)以演示實(shí)驗(yàn)的方式授予學(xué)生。

二、對(duì)演示實(shí)驗(yàn)創(chuàng)造技法的探索

著名的瑞士兒童心理學(xué)家皮亞杰曾旗幟鮮明地提出內(nèi)因和外因相互作用的發(fā)展觀，即心理發(fā)展是主體與客體相互作用的結(jié)果。主客體相互作用主要有以下三點(diǎn)：（1）在心理的形成與發(fā)展中，主體和客體之間是相互聯(lián)系、相互制約的關(guān)系，即兩者相互依存，缺一不可。（2）主體和客體之間存在著相互轉(zhuǎn)化的互動(dòng)關(guān)系。（3）主體和客體的相互作用受個(gè)體主觀能動(dòng)性的調(diào)節(jié)。心理發(fā)展過程是主體自我選擇、自我調(diào)節(jié)的主動(dòng)建構(gòu)過程。因此，演示實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生學(xué)好自然科學(xué)是非常重要的。以下幾種試驗(yàn)方法非常值得學(xué)習(xí)：

1.對(duì)比法

顧名思義，對(duì)比法就是通過對(duì)事物與事物之間進(jìn)行對(duì)比，使操作者心理上產(chǎn)生強(qiáng)烈的差異感，從而達(dá)到增強(qiáng)記憶力的方法。

例如在化學(xué)試驗(yàn)中為了證實(shí)氧氣的密度大于空氣的密度而設(shè)計(jì)對(duì)比試驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的器材是：（1）已經(jīng)裝滿氧氣蓋上玻璃片的集氣瓶兩個(gè)；（2）木條一根；（3）火柴；（4）酒精燈；實(shí)驗(yàn)的演示步驟是：（1）取一瓶收集滿氧氣的集氣瓶A，將瓶口向上，移去玻璃片，經(jīng)過一段時(shí)間后，將帶火星的木條伸入瓶中；（2）另取一瓶收集滿氧氣的集氣瓶B，將瓶口向下，移去玻璃片，隔相同的時(shí)間后，將帶火星的木條伸入瓶中。通過對(duì)比觀察實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象得到的現(xiàn)象是：A中帶火星的小木條復(fù)燃，B中帶火星的小木條不會(huì)復(fù)燃。由此可以得到結(jié)論A中由于氧氣的密度比較大，瓶中氧氣濃度足夠使小木條復(fù)燃，而B中由于氧氣密度大而在集氣瓶倒置時(shí)氧氣大量散出，因此帶火星的小木條不會(huì)復(fù)燃。在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中，通過對(duì)比A和B中帶火星小木條的復(fù)燃情況使我們對(duì)氧氣的性質(zhì)和特點(diǎn)熟記于心。

2.強(qiáng)化法

強(qiáng)化法也是非常容易理解和使用的，在實(shí)驗(yàn)中把一些關(guān)鍵因素加以加強(qiáng)和放大，或是對(duì)一些非關(guān)鍵因素減少描述，從而使要研究的東西得到凸顯來達(dá)到加強(qiáng)記憶力的方式。在使用這種方法時(shí)，應(yīng)先了解什么屬于關(guān)鍵因素，什么屬于非關(guān)鍵因素，分析他們的特點(diǎn)，然后通過凸顯或者降低的技法來達(dá)到強(qiáng)化的目的。例如通過證實(shí)物體受到的浮力等于物體自身所受的重力的實(shí)驗(yàn)。

“曹沖稱象”的故事流傳至今，最為人稱道的是曹沖采用的方法，在古時(shí)候沒有大型的稱重儀器，于是他便把船上的大象換成石頭，而其他條件保持不變，使兩次的效果（船體浸入水中的深度）相同，于是得出大象的重就等于石頭的重。大象在船上時(shí)，大象和船的總重等于船受到的浮力；把大象換成石頭，石頭和船的總重等于船受到的浮力；船上放大象和船上放石頭，船排開水的體積相同，船受到的浮力相同，所以石頭和大象的重量相同，此方法便證實(shí)了漂浮在液面上的物體受到的浮力等于物體自身的重力。其中通過減少一些工具（非關(guān)鍵因素）而凸顯出物體的浮力和自身所受的重力（關(guān)鍵因素）來達(dá)到強(qiáng)化的目的。

3.擴(kuò)展法

在實(shí)際教學(xué)時(shí)，由于受教材和實(shí)驗(yàn)工具的影響，老師在演示實(shí)驗(yàn)中采用單一的、習(xí)慣性的思維模式進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)無法發(fā)揮更大的作用和影響力，因此需要擴(kuò)展試驗(yàn)結(jié)構(gòu)和模式來達(dá)到目的。例如，運(yùn)用下面的小實(shí)驗(yàn)來證明大氣壓強(qiáng)的存在：

首先是準(zhǔn)備工作：玻璃杯1個(gè)，細(xì)長瓶頸的玻璃瓶1個(gè)，一定量的水，然后開始向瓶子里注滿水，將玻璃杯倒扣在瓶口上，把玻璃杯與瓶子一起倒置過來，將玻璃杯擱置在水平實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。這個(gè)時(shí)候老師應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生思考：水會(huì)從玻璃杯里溢出來嗎？這時(shí)向上提一下瓶子，當(dāng)瓶口離開玻璃杯中的水面時(shí)，瓶子中的水又會(huì)流入杯子里一些，當(dāng)玻璃杯中的水淹沒瓶口，瓶子里的水就會(huì)停止流出。此時(shí)我們會(huì)發(fā)現(xiàn)當(dāng)瓶口在玻璃杯中水面的上方時(shí)，瓶子里的水就會(huì)流入玻璃杯里，只要瓶口低于玻璃杯口邊緣的高度，玻璃杯里的水就不會(huì)倒?jié)M；出現(xiàn)這種現(xiàn)象的原因就是倒置裝滿水的瓶子時(shí)，水會(huì)流入玻璃杯里，玻璃杯里的水淹沒瓶口時(shí)，水會(huì)從瓶中流出，瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)會(huì)小于大氣中的壓強(qiáng)。當(dāng)瓶內(nèi)氣體的壓強(qiáng)與瓶內(nèi)水柱的壓強(qiáng)與大氣中的壓強(qiáng)相等時(shí)，瓶中的水停止流動(dòng)；而當(dāng)瓶口離開玻璃杯中的水面時(shí)，空氣從瓶口流入瓶內(nèi)，瓶中的水會(huì)再次流出，當(dāng)玻璃杯內(nèi)的水再次把瓶口淹沒，此時(shí)，瓶中的水不再流動(dòng)。

通過對(duì)上述擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)的具體分析，有效地提高了學(xué)生的觀察和思考能力。

4.模擬法

模擬法也是比較常用的演示實(shí)驗(yàn)方法之一，它主要適用于一些無法通過直觀的感知或者一般性實(shí)驗(yàn)而得到結(jié)果的現(xiàn)象的研究，按照原型的主要特點(diǎn)，通過用人們所熟悉的、具有代表性的實(shí)驗(yàn)材料來達(dá)到認(rèn)識(shí)了解現(xiàn)象的本質(zhì)規(guī)律的目的。例如設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來證明液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系：

對(duì)于液體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系，一般的學(xué)生相對(duì)比較陌生，因此老師可以通過模擬的方法來進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，加深學(xué)生的記憶。操作步驟是：首先將集滿深色水的氣球跟一些粗細(xì)規(guī)格不同、有豎直小側(cè)管的玻璃管連接起來，豎直的管口要向上放置。氣球膜產(chǎn)生的壓力對(duì)水產(chǎn)生的壓力使氣球內(nèi)的水由玻璃管內(nèi)流出，此時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象是：水在每個(gè)側(cè)管中上升位置的高低有所不同，玻璃管較粗端側(cè)管中的水面升得相對(duì)較高，而玻璃管較細(xì)處升得較低，得到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是管道細(xì)的地方比在管道粗的地方液體的壓強(qiáng)小，而在同一管道中，管道細(xì)的地方液體流速大，管道粗的地方液體流速小。由此實(shí)驗(yàn)證實(shí)：液體流速大處壓強(qiáng)小，液體流速小處壓強(qiáng)大。此次實(shí)驗(yàn)通過模擬的方法不僅滿足了學(xué)生的好奇心，也使學(xué)生更容易接受和理解?？茖W(xué)研究中最基礎(chǔ)的方法便是模擬法，它在實(shí)際教學(xué)中備受師生的青睞。這種實(shí)驗(yàn)方法不但激發(fā)了學(xué)生的興趣，開拓了學(xué)生的設(shè)計(jì)思路，還能更好地幫助老師突破教學(xué)難點(diǎn)。

現(xiàn)代科學(xué)知識(shí)的范圍較廣，它不僅包含靜態(tài)的科學(xué)現(xiàn)象與發(fā)展規(guī)律，還概述了動(dòng)態(tài)的科學(xué)知識(shí)以及這個(gè)過程中累積起來的科學(xué)探索方法和思維等。演示實(shí)驗(yàn)不但能使學(xué)生集中注意力，認(rèn)真學(xué)習(xí)，還能培養(yǎng)學(xué)生的觀察力和動(dòng)手操作能力，使學(xué)生的興趣大大提高。因此，演示實(shí)驗(yàn)是幫助學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)、了解科學(xué)原理的重要途徑。

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編輯 李建軍