王曉丹

◆摘? 要：對(duì)2013浙教版現(xiàn)有教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新有利于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造潛能，提高學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)實(shí)踐能力。本文分別從現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，以教材實(shí)驗(yàn)改進(jìn)方法及示例，對(duì)當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)的幾點(diǎn)思考與建議等方面對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)進(jìn)行了研究。

◆關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新;教材實(shí)驗(yàn)改進(jìn)

一、對(duì)初中科學(xué)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新是課改對(duì)教師提出的新要求

科學(xué)課程改革總是不斷地深入和強(qiáng)化，科學(xué)課程標(biāo)準(zhǔn)也明確提出了自主、合作、探究的學(xué)習(xí)理念?！白灾鳌币髮W(xué)生明確研究對(duì)象，能夠根據(jù)研究對(duì)象來主動(dòng)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn);“合作”要求學(xué)生能通過師生或生生來完成較為復(fù)雜的學(xué)習(xí)任務(wù);“探究”要求學(xué)生能通過自己積極主動(dòng)的探索來完成知識(shí)的學(xué)習(xí)，而不是僅僅通過教師的講授來被動(dòng)接受知識(shí)。

現(xiàn)代科技日新月異，科技創(chuàng)新的成果也越來越多地應(yīng)用于生活，要提高學(xué)生的自主、合作、探究能力必須充分激發(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)學(xué)習(xí)的興趣，并將更多的科技發(fā)展成果應(yīng)用于科學(xué)課堂，使學(xué)生感受到科學(xué)的魅力。新穎與別具匠心的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)茏畲笙薅鹊丶ぐl(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，并開發(fā)他們積極探索的潛能，還有助于培養(yǎng)實(shí)事求是、嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。

二、新課改背景下初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀分析

實(shí)驗(yàn)是獲取知識(shí)、掌握技能的感性基礎(chǔ)，是培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)的重要途徑。因此，在課程改革的引領(lǐng)下，初中科學(xué)教師對(duì)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)也非常重視，讓學(xué)生在課堂上直觀的感受到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，使學(xué)生自主地建構(gòu)知識(shí)，激發(fā)學(xué)生探索的欲望與學(xué)習(xí)的興趣。但由于主觀或者客觀的原因，課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果總是不盡人意。

主要原因可以歸納為以下幾點(diǎn)：

（一）教師主觀方面的原因?qū)е聦?shí)驗(yàn)教學(xué)創(chuàng)新不足

由于課堂教學(xué)任務(wù)較重并且許多實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不是立竿見影的，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的產(chǎn)生與觀察過程需要時(shí)間，有些教師沒有充分的時(shí)間進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)，只是簡單地用視頻資料進(jìn)行代替。有些教師認(rèn)為演示實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生理解知識(shí)的幫助較大，但學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)只是學(xué)生湊在一起是無效的，因此常常省略學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)。

（二）實(shí)驗(yàn)條件限制導(dǎo)致課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果不理想

大部分實(shí)驗(yàn)器材只有在實(shí)驗(yàn)室才有，學(xué)生對(duì)于運(yùn)用日常生活中資源進(jìn)行主動(dòng)實(shí)驗(yàn)的參與性不夠，這對(duì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新能力有著非常大的阻礙。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中學(xué)生的主觀能動(dòng)性沒有得到充分的發(fā)揮，他們并沒有近距離參與實(shí)驗(yàn)，只是遠(yuǎn)距離坐在自己的座位上被動(dòng)記憶知識(shí)，日積月累他們逐漸喪失了對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。

（三）教材實(shí)驗(yàn)本身的局限性降低了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性

現(xiàn)在知識(shí)的講授出現(xiàn)了提前化趨勢，部分初中教材實(shí)驗(yàn)已經(jīng)在小學(xué)課堂中提前演示，初中科學(xué)教師再次在課堂中進(jìn)行演示已經(jīng)無法提高學(xué)生的興趣。教材實(shí)驗(yàn)本身存在一定的局限性，有些實(shí)驗(yàn)無法在教室演示或者其實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象本身就不明顯，這樣對(duì)學(xué)生進(jìn)行相關(guān)知識(shí)的進(jìn)一步探索產(chǎn)生了極大的阻礙。

三、教材實(shí)驗(yàn)改進(jìn)策略

現(xiàn)有浙教版的科學(xué)教科書經(jīng)過幾次改版，目前的教材實(shí)驗(yàn)更加貼近生活，同時(shí)與現(xiàn)代科技發(fā)展前沿的聯(lián)系也更加緊密。教材實(shí)驗(yàn)是經(jīng)過專家縝密思考后精心編排的，其設(shè)計(jì)具有一定的梯度，并且簡單易懂，容易說明問題。

教材實(shí)驗(yàn)過于經(jīng)典的同時(shí)會(huì)使有些教師產(chǎn)生了對(duì)教材實(shí)驗(yàn)的依賴，逐漸失去了對(duì)問題本身的思考，實(shí)際上可以從以下幾個(gè)方面對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行進(jìn)一步的思考與改進(jìn)：

（一）為彌補(bǔ)教室實(shí)驗(yàn)條件的限制，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)

目前科學(xué)教材上的有些實(shí)驗(yàn)由于某些受到外因和內(nèi)因的影響，導(dǎo)致個(gè)別實(shí)驗(yàn)無法在教室里進(jìn)行演示，這時(shí)教師常用的策略是播放視頻資料來代替親自進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，或者僅僅只是進(jìn)行口述，這樣學(xué)生很難親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的直觀性，不利于對(duì)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法的理解和掌握。

【例1】八上《大氣壓強(qiáng)》這一節(jié)課程內(nèi)容與生活實(shí)際聯(lián)系非常緊密，教材中的實(shí)驗(yàn)是幾個(gè)常見的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)，如瓶口吞蛋、紙杯覆水等等，學(xué)生可以通過這幾個(gè)實(shí)驗(yàn)感受到大氣壓強(qiáng)的存在。通過教師給出的相關(guān)數(shù)據(jù)，學(xué)生可以計(jì)算出一標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可以支撐起10.3米高的水柱，因?yàn)榻淌腋叨扔邢?，這個(gè)實(shí)驗(yàn)無法在教室里面操作，有的教師播放一段視頻代替或者僅僅口述，這一點(diǎn)不得不成為日常教學(xué)中的一個(gè)遺憾，學(xué)生也無法親身感受到大氣壓強(qiáng)到底有多大，因此其認(rèn)知與理論常常會(huì)發(fā)生一些沖突，導(dǎo)致這部分的知識(shí)成為了一個(gè)不易突破的難點(diǎn)。針對(duì)這一不足我們可以對(duì)課堂教學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行創(chuàng)新，在教室里就可以輕松演示大氣壓強(qiáng)支撐幾米高的水柱的實(shí)驗(yàn)。

創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)器材：一個(gè)漏斗、約3米長的橡膠管、一個(gè)臉盆和水。

實(shí)驗(yàn)過程：用一根長的橡膠管，一端套上一個(gè)漏斗，往漏斗及管內(nèi)灌滿水，然后與掌心緊密結(jié)合。另一端放在有水的臉盆內(nèi)。慢慢提起手掌，觀察漏斗會(huì)掉下來么？試說出其中的科學(xué)道理。

1.用手拿著漏斗連同橡膠管慢慢抬高，教師可以站在椅子上來做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，可以讓學(xué)生直觀地感受到大氣壓強(qiáng)可以支撐幾米高的水柱，此實(shí)驗(yàn)可以彌補(bǔ)以往的實(shí)驗(yàn)學(xué)生不能在教室中看到大氣壓強(qiáng)支撐幾米高的水柱的實(shí)驗(yàn)。（如圖所示）

2.在將漏斗抬高的過程中，可以感受到漏斗對(duì)手心的作用力。橡膠管是凹陷的，提得越高，凹陷得越深。

通過本實(shí)驗(yàn)對(duì)原有教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，彌補(bǔ)原有課堂實(shí)驗(yàn)條件的不足，使學(xué)生親身體驗(yàn)到大氣壓強(qiáng)的存在，并且從多個(gè)角度對(duì)知識(shí)進(jìn)行了進(jìn)一步的深化和理解，本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，實(shí)驗(yàn)效果突出。

（二）為提高學(xué)生的參與度，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)

課本中有些實(shí)驗(yàn)器材過于復(fù)雜，實(shí)驗(yàn)材料較難獲得，在課堂教學(xué)中學(xué)生缺乏實(shí)驗(yàn)探索的體驗(yàn)，學(xué)生自己制作參與的程度不大。這時(shí)可以引導(dǎo)學(xué)生利用日常生活中的材料，對(duì)教材的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)創(chuàng)新。從而使學(xué)生認(rèn)識(shí)到科學(xué)就在身邊。

【例2】如八下《電動(dòng)機(jī)》這節(jié)知識(shí)，教師常常會(huì)從實(shí)驗(yàn)室取一個(gè)小型電動(dòng)機(jī)來進(jìn)行演示。實(shí)際上可以讓學(xué)生自己動(dòng)手來制作電動(dòng)機(jī)。

實(shí)驗(yàn)器材：強(qiáng)磁鐵，硬質(zhì)銅導(dǎo)線，干電池。

具體做法：如圖將磁鐵放在干電池負(fù)極下面，用一根粗銅線做成如圖形狀。將銅導(dǎo)線凸起部分放置于電源正極上方，觀察通電線圈在磁場中發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)。

通過本實(shí)驗(yàn)對(duì)原有教材電動(dòng)機(jī)模型進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，讓學(xué)生親身制作并感悟電動(dòng)機(jī)的工作原理。培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力。在電動(dòng)機(jī)制作中獲得成就感，激發(fā)了學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣。

（三）為使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)

教材中有些實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象并不明顯，對(duì)于在一個(gè)40幾人的班級(jí)中，相當(dāng)多的學(xué)生并不能明顯觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，有時(shí)只有前排的一些學(xué)生可以觀察到實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，這容易使學(xué)生失去對(duì)實(shí)驗(yàn)的興趣。如果能夠利用一些只能用眼睛觀察到的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象轉(zhuǎn)化為耳朵聽到的現(xiàn)象就會(huì)使實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更加直觀，從而大大增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

【例3】例如八上中《物質(zhì)的導(dǎo)電性》這一節(jié)中在研究人體的導(dǎo)電性時(shí)，為了說明人體可以導(dǎo)電，使用的是導(dǎo)電球裝置，如圖，組織全班同學(xué)手拉手組成一個(gè)回路，導(dǎo)電球發(fā)光。當(dāng)其中任何兩個(gè)同學(xué)放手時(shí)，導(dǎo)電球熄滅了。說明了人體在這個(gè)電路中可以導(dǎo)電。

通過本實(shí)驗(yàn)對(duì)原有教材物質(zhì)的導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，讓學(xué)生參與體驗(yàn)，加深了學(xué)生對(duì)人體可以導(dǎo)電的印象，使得原有認(rèn)知中認(rèn)為人體導(dǎo)電危險(xiǎn)，人體導(dǎo)電不可測的觀點(diǎn)得以糾正。使學(xué)生樹立了正確的情感態(tài)度與價(jià)值觀。

（四）為實(shí)驗(yàn)的簡便性，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)

在課堂化學(xué)實(shí)驗(yàn)中，為了使學(xué)生更好地理解知識(shí)常常需要多次反復(fù)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，教材中的實(shí)驗(yàn)裝置比較復(fù)雜，操作不簡單且有些化學(xué)藥品本身有毒會(huì)污染環(huán)境，因此可以對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新，從而提高了實(shí)驗(yàn)的簡便性。

【例4】如八下《空氣中氧氣含量的測定》實(shí)驗(yàn)：用鑷子夾取一塊白磷，用吸水紙吸干白磷表面液體后，放入注射器內(nèi)。將活塞推到某一刻度線處，記為V1，裝上針頭密封。將注射器放入約60℃的熱水中，讓白磷燃燒一段時(shí)間后將注射器取出。將注射器置于桌面上冷卻一會(huì)兒，等注射器冷卻后，讀取活塞所處刻度線，記為V2。

通過計(jì)算即可求出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。

通過本實(shí)驗(yàn)向?qū)W生滲透綠色環(huán)保的理念，在實(shí)驗(yàn)中又可以控制藥品的用量，從而節(jié)約了藥品，使學(xué)生樹立了科學(xué)技術(shù)社會(huì)環(huán)境的理念。同時(shí)裝置改進(jìn)也拓展了學(xué)生的思維，為他們的創(chuàng)造性思維奠定了基礎(chǔ)。

（五）為攻克教學(xué)難點(diǎn)，對(duì)教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)開發(fā)

有些實(shí)驗(yàn)在課本中并沒有實(shí)驗(yàn)操作的實(shí)例，但相關(guān)知識(shí)是一個(gè)難點(diǎn)，如果能用實(shí)驗(yàn)探究進(jìn)行難點(diǎn)突破將更利于學(xué)生理解知識(shí)。

【例5】如在七下《月相》教學(xué)時(shí)，我們?cè)趯W(xué)校的廣場上建立了一個(gè)月相中心。將學(xué)生帶出教室，讓學(xué)生在模擬空間中體會(huì)月相的變化，并結(jié)合日食月食，讓學(xué)生樹立一個(gè)空間的立體的方位感。課堂氣氛活躍，學(xué)生對(duì)這種模擬實(shí)驗(yàn)過目不忘，而且每天重復(fù)，教學(xué)的有效性也就自然而然體現(xiàn)出來了。

通過本實(shí)驗(yàn)對(duì)原有教材實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了創(chuàng)新改進(jìn)，使學(xué)生增加了對(duì)月相的直觀感受，進(jìn)一步的深化和理解月相形成的原因，本創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)可操作性強(qiáng)，實(shí)驗(yàn)效果明顯。

四、對(duì)于教材實(shí)驗(yàn)改進(jìn)創(chuàng)新的其他幾點(diǎn)思考

只要從以上幾個(gè)方面對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行思考可以對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行有效的改進(jìn)，并激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)與探索的興趣，在實(shí)際教學(xué)中也收到了良好的效果。為了更好增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性還可以在以下幾個(gè)方面進(jìn)行提高：

（一）增強(qiáng)研發(fā)氛圍，提高教師對(duì)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的熱情

對(duì)原有教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新是時(shí)代發(fā)展對(duì)教師提出的新要求。在科學(xué)教學(xué)中對(duì)原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探索和創(chuàng)新才能使課堂教學(xué)生動(dòng)有趣，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣及潛能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維及能力，使原有的課堂教學(xué)工作煥發(fā)出新的活力。在學(xué)校層面可以開展教師實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新大賽，通過相關(guān)的比賽激勵(lì)教師進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與改進(jìn)，也可以加強(qiáng)教師之間的相互學(xué)習(xí)。同時(shí)對(duì)學(xué)生也有一個(gè)很好的示范作用。只有當(dāng)一所學(xué)校把實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新作為一種常態(tài)，一個(gè)氛圍，這所學(xué)校才真正煥發(fā)出了科學(xué)的活力。

（二）提高科學(xué)素養(yǎng)，加強(qiáng)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的培訓(xùn)

學(xué)?？梢远ㄆ陂_展實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)工作，通過每周一次或者每月一次的實(shí)驗(yàn)培訓(xùn)加強(qiáng)教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的重視，以及教師自身實(shí)驗(yàn)操作技能的提高。實(shí)驗(yàn)教師是與實(shí)驗(yàn)器材接觸最多的教師，他們本身需要對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)充滿熱情，能利用實(shí)驗(yàn)室的器材自己進(jìn)行創(chuàng)造性實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)與改良，通過他們對(duì)實(shí)驗(yàn)的思考以及對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察再對(duì)一線的教學(xué)教師進(jìn)行培訓(xùn)可以有效提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)的有效性。

（三）注重過程性評(píng)價(jià)，完善學(xué)校對(duì)教師以及教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)方式

學(xué)校對(duì)教師的評(píng)價(jià)，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)不應(yīng)該僅僅停留在考試分?jǐn)?shù)的評(píng)價(jià)。考試分?jǐn)?shù)僅僅說明學(xué)生會(huì)做這道題，并不能評(píng)價(jià)學(xué)生的創(chuàng)造能力以及動(dòng)手能力。而21世紀(jì)的今天學(xué)生的創(chuàng)造能力是引領(lǐng)時(shí)代發(fā)展的重要能力。因此學(xué)校對(duì)教師，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)可以轉(zhuǎn)化為多方面、多角度的評(píng)價(jià)，例如可以對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行過程性評(píng)價(jià)，這樣可以激發(fā)學(xué)生持續(xù)的探索熱情。

（四）培養(yǎng)創(chuàng)造性思維，每周布置一項(xiàng)家庭小實(shí)驗(yàn)

家庭科學(xué)小實(shí)驗(yàn)既是教材實(shí)驗(yàn)的拓展和補(bǔ)充，也有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。家庭小實(shí)驗(yàn)也可以有效地培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和分析問題解決問題的能力。教師可以鼓勵(lì)學(xué)生將自己的實(shí)驗(yàn)過程上傳到網(wǎng)上，與同學(xué)進(jìn)行分享或者將實(shí)驗(yàn)過程打印成照片在班級(jí)進(jìn)行展覽，從而鼓勵(lì)學(xué)生相互學(xué)習(xí)，增強(qiáng)班級(jí)的探究氛圍。

科學(xué)教師在教學(xué)工作中要關(guān)注學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力以及對(duì)科學(xué)、技術(shù)社會(huì)等方面的認(rèn)識(shí)。讓學(xué)生體驗(yàn)科學(xué)探究的過程，使輕負(fù)高效真正落到實(shí)處，而科學(xué)實(shí)驗(yàn)就是進(jìn)行高效教學(xué)的“推進(jìn)劑”。

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