吾小玉(浙江省開化縣第二初級中學(xué))
初中科學(xué)正是一門以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科,實驗是學(xué)生獲取知識,進行知識創(chuàng)新的重要手段。在教學(xué)中,利用身邊的生活物品,改進實驗,創(chuàng)新實驗,通過簡單直觀的實驗操作將知識進行內(nèi)化,可讓課堂的實驗更貼近生活,激發(fā)學(xué)生的興趣,更好地理解科學(xué)原理,提高學(xué)習(xí)效率。
初中科學(xué)的最大特點就是緊密聯(lián)系生活,掌握科學(xué)原理、方法和技能用以解釋各種自然現(xiàn)象。通常在教授新課內(nèi)容時,教師一般會以“現(xiàn)象——科學(xué)原理——應(yīng)用解釋”這樣的過程來呈現(xiàn)。解釋現(xiàn)象得出科學(xué)原理的過程,依托實驗教學(xué)以幫助學(xué)生理解,利用身邊的器材設(shè)計一些小實驗,解釋科學(xué)原理,充分發(fā)揮實驗功效,激活學(xué)生思維,對于知識的理解起到良好的促進作用。
案例1:U型管模擬吸飲料實驗
U型管在實驗室非常普通,看似簡單的器材,用到恰當可以起到很大的作用。一些因為氣壓差引起的實驗現(xiàn)象,借助它可以放大實驗現(xiàn)象,使演示實驗效果更清晰直觀化。八年級上冊“大氣的壓強”新授課堂中為了體現(xiàn)“大氣壓強就在我們身邊”這一知識點,鋪設(shè)了吸飲料這個生活中非常熟悉的現(xiàn)象,學(xué)生的前概念就認為是嘴的吸力大將飲料吸到嘴中。單純講解,無法讓學(xué)生信服,很難糾正學(xué)生的前概念錯誤。于是我設(shè)計了一個模擬吸飲料的實驗,集氣瓶1的雙孔橡皮塞中連接一個滴管,用膠頭密封,另外一孔用橡皮管連接U型管的一端,U型管另一端用導(dǎo)管連接集氣瓶2,集氣瓶2的另一根導(dǎo)管連接抽氣裝置。集氣瓶1模擬飲料瓶,集氣瓶2模擬嘴,抽氣的過程相當于人在吸飲料。怎樣讓學(xué)生直觀地看到是因為氣壓差而使得液體進入嘴的呢?于是就在兩瓶之間增加一個U型管,當?shù)喂艿哪z頭密封時,裝置的氣密性良好的情況下,無論怎么抽氣,集氣瓶1中的水都無法被吸入集氣瓶2中,而U型管中也不會有液體出現(xiàn);而將膠頭拿開后,一抽氣水就會由集氣瓶1中進入集氣瓶2中,此時明顯可以看到U型管中出現(xiàn)的液面差。對比的現(xiàn)象很明顯,一目了然,學(xué)生也不得不信服了。
通過以上改進,直觀地把吸飲料的過程進行了分解,放大了實驗現(xiàn)象,學(xué)生通過對現(xiàn)象的分析,結(jié)合之前所學(xué)的知識,各抒己見,在討論和爭議中解決問題,得出正確結(jié)論。吸飲料實驗改變了以往留在學(xué)生心中的錯誤認知,為他們發(fā)現(xiàn)問題和提出問題提供一種學(xué)習(xí)環(huán)境。通過直觀的實驗,激活了學(xué)生的思維,使得科學(xué)的課堂更加生活化,也對學(xué)生的思維進行了沖擊。這種直觀的實驗效果比起教師直白地告訴學(xué)生科學(xué)原理要強百倍,也將課堂中的難點進行了有效的突破。
通過實驗讓學(xué)生親身體會,并獲得動手和思考的機會,是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣的重要策略。而科學(xué)課本中的一些實驗活動,受課堂時間的限制、實驗條件的限制,不具備開展小組合作探究活動。此時,我們的教學(xué)活動就不能充分地以學(xué)生為主體來開展。利用身邊的一些器材,優(yōu)化實驗,讓課堂實驗活動更簡潔高效,充分節(jié)約時間,提高教學(xué)效率。
案例2:電荷間的相互作用探究實驗
在七年級上冊“汽化和液化”的教學(xué)內(nèi)容中,教材利用泡沫塑料小球、橡膠棒、玻璃棒、絲綢、毛皮設(shè)計實驗活動,開展小組合作得出電荷間的相互作用。實際上按照教材提供的器材很難做出明顯的效果,且器材準備繁雜,花費時間較多,課堂上很難開展小組學(xué)習(xí),只適合教師演示,導(dǎo)致教學(xué)效果不理想。我利用身邊常見的器材對此實驗進行優(yōu)化:取一個大可樂瓶、兩根吸管、紙巾若干、干木筷一根。將干木筷放在可樂瓶蓋上,用紙巾向同一個方向重復(fù)摩擦吸管,將吸管靠近筷子的一端,筷子會被吸引,說明異種電荷相互吸引;步驟二:將摩擦過的吸管放在可樂瓶蓋上,另取一根同樣的吸管與紙巾進行摩擦,然后將它靠近可樂瓶上的吸管,吸管會被排斥,說明同種電荷相互排斥。實驗優(yōu)化后,取材簡單方便,效果明顯,易于學(xué)生小組合作探究學(xué)習(xí)的開展。
這一簡單的改進不僅放大了實驗效果,也增加了實驗的趣味性,使得實驗現(xiàn)象明顯,使學(xué)生們印象深刻。這些實驗將知識化難為易,將難理解的知識變得更趣味更生動了。有些簡單的小實驗可以布置學(xué)生在課前進行操作實驗,也可以在課后繼續(xù)實踐,嘗試用身邊的物品如塑料、泡沫、氣球等物品繼續(xù)探究,將理論與實踐相結(jié)合,真正地將知識進行了活化。
復(fù)習(xí)課的內(nèi)容往往是單調(diào)乏味的,而利用簡單的小實驗,可以喚醒他們對課堂教授知識的渴望。我們需設(shè)法讓學(xué)生多動手做實驗,滿足學(xué)生操作的愿望,更重要的是可以讓學(xué)生不斷體會和嘗到“發(fā)現(xiàn)”和“克服困難、解決問題、獲得成功”后的喜悅,使讓他們愛上復(fù)習(xí)課。
案例3:大氣的壓強復(fù)習(xí)課
氣球是生活中最為普通的東西,學(xué)生從小玩到大,對它很熟悉,但我們的實驗就是從最熟悉的物品下手,讓平凡的事物發(fā)揮它更大更多的功能。在八年級上冊“大氣的壓強”的復(fù)習(xí)課教學(xué)中,學(xué)生對各種由于“氣壓差”引起的現(xiàn)象掌握不夠清晰到位,設(shè)計一堂以“氣壓差”為主線的實驗復(fù)習(xí)課,進行歸納梳理。
針對這個知識點我進行了這樣實驗預(yù)設(shè):一個礦泉水瓶、一個氣球,將氣球套在礦泉水瓶口,氣球的其他部分放入瓶內(nèi)。設(shè)問:“為什么氣球吹不大?你能利用所給的器材,或其他方法讓氣球鼓起來嗎?”接下來的課堂十分的精彩,學(xué)生想到了各種各樣的探究方法,創(chuàng)意層出不窮:有的用手擠壓礦泉水瓶;有的將礦泉水瓶放在熱水中;有的先將熱水倒進瓶內(nèi),倒掉熱水后再將氣球套在瓶口……實驗完成之后,各小組進行展示并分析實驗。在這15分鐘的課堂時間內(nèi),學(xué)生自主思索,人人動手實驗,進而就對由于“氣壓差”的存在問題有了切身的體會。
我們的課堂中多是“菜譜式”的實驗,學(xué)生往往“照方抓藥”,培養(yǎng)得更多的是動手能力而沒有動腦,實驗的科學(xué)價值沒有得到適當?shù)捏w現(xiàn)和發(fā)揮。一個氣球簡簡單單,激起了學(xué)生的興趣,激發(fā)了他們的創(chuàng)造本能,讓一堂課玩了起來,動了起來,最難能可貴的是通過教師的引導(dǎo)和學(xué)生的自主學(xué)習(xí),歸納出了一系列有關(guān)“氣壓差引發(fā)的現(xiàn)象”的本質(zhì)原因,使學(xué)生真正掌握了科學(xué)原理。這堂課中,老師給出的是一個沒有“方子”的實驗,要求學(xué)生開展主動的思維,用學(xué)過的知識來設(shè)計實驗,是能真正喚起學(xué)生熱情的課堂。
優(yōu)化創(chuàng)新實驗?zāi)軌驑O大地為科學(xué)課堂教學(xué)帶來積極的輔助作用,是提高課堂教學(xué)是有效性重要途徑之一。教師要善于利用各種實驗資源,尋找、積累身邊的實驗器材,有意識地將實驗融入教學(xué)的各個環(huán)節(jié)中,讓課堂教學(xué)更富有靈動性,使學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情得到延伸,思維更富有創(chuàng)造性。