蘇新兵

摘要：科學(xué)實(shí)驗(yàn)不僅是技術(shù)的操作過(guò)程，而且包含了豐富的科學(xué)思想和科學(xué)方法，是提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的最佳途徑。如何使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更有效的提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力呢？很多的老師在這方面都做過(guò)很詳細(xì)的研究，比如如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)和創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效指導(dǎo)和實(shí)施。但大多數(shù)老師對(duì)一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)或?qū)W生實(shí)驗(yàn)怎樣導(dǎo)入?yún)s考慮得比較少，往往直接把實(shí)驗(yàn)裝置擺上講臺(tái)進(jìn)行演示，這正是當(dāng)前課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)弊端。事實(shí)上，一個(gè)好的實(shí)驗(yàn)引入，不僅能激發(fā)學(xué)生的強(qiáng)烈興趣和求知欲望，還能為學(xué)生提供發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，運(yùn)用知識(shí)的機(jī)會(huì)，提供創(chuàng)造性地解決問(wèn)題的條件，使他們的創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和發(fā)展。因此必須注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)的導(dǎo)入，營(yíng)造科學(xué)探索的課堂氛圍，以更好地發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力方面的作用。

關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)教學(xué) 情境鋪墊 導(dǎo)入方法

科學(xué)實(shí)驗(yàn)的事實(shí)表明只有當(dāng)學(xué)生被教師設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)情境鋪墊所感染，或者思維進(jìn)入預(yù)定情境之中時(shí)，實(shí)驗(yàn)才能取得預(yù)期的效果。實(shí)驗(yàn)情境的創(chuàng)設(shè)實(shí)質(zhì)上是一種背景設(shè)置，情景鋪墊，目的是使學(xué)生進(jìn)入特定的學(xué)習(xí)狀態(tài)。例如，當(dāng)一個(gè)“馬德堡半球”呈現(xiàn)在沒(méi)有情境鋪墊的學(xué)生面前時(shí)，在學(xué)生的腦海中只能形成一個(gè)冷冰冰的球形鐵制品視覺(jué)形象。這種孤立的視覺(jué)形象脫離了豐富的內(nèi)涵，它既不能激發(fā)觀察者的興趣，更不能激發(fā)觀察者豐富的聯(lián)想，學(xué)生在心靈深處的感受是非常微弱的。但是，如果教師先介紹發(fā)生在1654年德國(guó)馬德堡市驗(yàn)證大氣壓存在的驚人實(shí)驗(yàn)后，再呈現(xiàn)“馬德堡半球”，它在學(xué)生的視覺(jué)中就成了一個(gè)富有傳奇色彩的、生動(dòng)活潑的歷史見(jiàn)證物。由此可見(jiàn)，實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)入十分重要。那如何更好地導(dǎo)入一個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)兀?都有哪些方法呢？

一：應(yīng)用歷史事實(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境鋪墊。

科學(xué)教學(xué)中的許多實(shí)驗(yàn)在歷史上有著特定的地位，在科學(xué)發(fā)展中起過(guò)特定的作用，科學(xué)家們?yōu)榇嗽冻龃罅康?、艱辛的勞動(dòng)。比如上面提到的馬德堡半球?qū)嶒?yàn)，還有放射線的發(fā)現(xiàn)等等。這些實(shí)驗(yàn)事實(shí)與豐富多彩的歷史背景相結(jié)合，可以使實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有趣味性。例如在“阿基米德定律實(shí)驗(yàn)”展開(kāi)之前 ，首先應(yīng)用歷史史料設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境鋪墊，介紹“曹沖稱(chēng)象”這一有趣的史實(shí)，并根據(jù)"曹沖稱(chēng)象"揭示船的吃水深度→排水量→船與石頭的重量關(guān)系之間的特定聯(lián)系，從而為阿基米德定律實(shí)驗(yàn)的展開(kāi)奠定了情境基礎(chǔ)。

二：運(yùn)用問(wèn)題設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境鋪墊。

中學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多。其教學(xué)目的除了驗(yàn)證科學(xué)定律以加深理解之外，主要是為了理解、深化及運(yùn)用科學(xué)概念。概念的心理動(dòng)力是思維，而思維源于矛盾，因而在演示實(shí)驗(yàn)前后以及過(guò)程中，制造矛盾，提出疑問(wèn)，主動(dòng)聯(lián)想，是設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境鋪墊的又一種方法。當(dāng)然，這些問(wèn)題的設(shè)計(jì)，應(yīng)該圍繞實(shí)驗(yàn)主體教學(xué)的實(shí)質(zhì)展開(kāi)，即為什么要進(jìn)行這種實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行這種實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的，借以激發(fā)學(xué)生思考，促使學(xué)生的思維從疑問(wèn)開(kāi)始，在聯(lián)想和想象中活躍，在獲得正確答案中發(fā)展，最后在具體實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證過(guò)程中及結(jié)果中得到強(qiáng)化，從而完成一個(gè)層次的認(rèn)識(shí)。

很多的探究實(shí)驗(yàn)都開(kāi)始于問(wèn)題。例如，提出“空氣有沒(méi)有重量？能否稱(chēng)出空氣的重量昵？磁鐵能夠吸引鐵塊，鐵塊也能吸引磁鐵嗎？”這些問(wèn)題源于生活實(shí)際，但又往往被人們熟視無(wú)睹，如果能利用好這些問(wèn)題，那就更使即將展開(kāi)的實(shí)驗(yàn)籠罩上一層趣味的“靈光”。

三：利用實(shí)驗(yàn)知識(shí)體系的內(nèi)在聯(lián)系，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)情境鋪墊。

隨著實(shí)驗(yàn)教學(xué)的深入，學(xué)生不僅需要富有趣味的史料與問(wèn)題啟示，借以烘托實(shí)驗(yàn)主體，更需要揭示知識(shí)體系之間的內(nèi)在聯(lián)系。這種聯(lián)系正是新實(shí)驗(yàn)的一個(gè)情境鋪墊，而新實(shí)驗(yàn)又為知識(shí)體系添新的素材，為學(xué)生的認(rèn)知思維注入新的活力。

例如，科學(xué)教材“電磁感應(yīng)”這一節(jié)中，通過(guò)六個(gè)電磁感應(yīng)現(xiàn)象演示實(shí)驗(yàn)總結(jié)出感生電流產(chǎn)生的條件是“閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)?！痹诰唧w教學(xué)過(guò)程中，有經(jīng)驗(yàn)的教師在演示“磁鐵不動(dòng)，線框運(yùn)動(dòng)，有感應(yīng)電流產(chǎn)生”之后，啟發(fā)學(xué)生運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)中“相對(duì)運(yùn)動(dòng)”的知識(shí)來(lái)思考、推理第二個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。事實(shí)證明，大多數(shù)學(xué)生能從第一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)推理出：“線框不動(dòng)，磁鐵運(yùn)動(dòng)，同樣有感生電流產(chǎn)生?！庇辛诉@個(gè)判斷，教師再加以演示驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)效果就非常明顯。接著，教師讓學(xué)生思考第三個(gè)實(shí)驗(yàn)，即磁鐵和線圈一起運(yùn)動(dòng)，有沒(méi)有感生電流？學(xué)生的思維由于受到第二個(gè)實(shí)驗(yàn)的激勵(lì)，積極性會(huì)進(jìn)一步提高。用同樣的方法來(lái)處理后面三個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)生的思維逐步激活，進(jìn)入豐富的聯(lián)想空間，最終得到結(jié)論：“只要閉合電路的一部分導(dǎo)體在磁場(chǎng)中做切割磁感線運(yùn)動(dòng)，閉合電路中就有感生電流產(chǎn)生”。

四：從原實(shí)驗(yàn)不足說(shuō)明問(wèn)題中導(dǎo)出新的實(shí)驗(yàn)。

在“觀察水的沸騰”實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生對(duì)沸騰的條件之一達(dá)到沸點(diǎn)有很好的理解，可對(duì)需要繼續(xù)吸熱這一條件的理解缺乏感性的經(jīng)驗(yàn)。因此我在原實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上引出補(bǔ)充了如下演示實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)裝置，在課本（科學(xué)新教材七上）第150頁(yè)圖4—59的實(shí)驗(yàn)裝置中增加一只大號(hào)試管和一支溫度計(jì)，在大號(hào)試管中裝入適量的水（為了節(jié)約時(shí)間，可裝入前面實(shí)驗(yàn)中燒杯中的開(kāi)水），然后放入燒杯中的水里（注意勿使試管與燒溫度計(jì)的示數(shù)的變化情況及試管和燒杯里水的變化情況。 （為了加強(qiáng)演示效果，可在試管內(nèi)加一至二滴紅墨水）。這樣就很好的利用前一個(gè)實(shí)驗(yàn)的不足來(lái)引出下一個(gè)實(shí)驗(yàn)，使每一個(gè)實(shí)驗(yàn)的呈現(xiàn)都水到渠成。

五：利用生活情境鋪墊引入

生活中有很多有用的情境，可以用來(lái)做實(shí)驗(yàn)前的鋪墊。如在“杠桿平衡條件”的教學(xué)中，可以通過(guò)這樣一個(gè)情境的鋪墊來(lái)引入問(wèn)題：上課伊始，教師扛著拖把累得夸張地弓著腰走進(jìn)教室，同學(xué)們見(jiàn)狀，哄堂大笑。

生：老師，你真沒(méi)用，一個(gè)拖把把你累成這樣。

師：什么？我沒(méi)用？你上來(lái)試一試。

生：“試試就試試?！币粚W(xué)生邊說(shuō)邊輕松地扛起拖把。

師：等等，別忙著走。

教師把拖把柄一點(diǎn)點(diǎn)地往后移，只見(jiàn)那位同學(xué)越來(lái)越吃力，這時(shí)全班同學(xué)笑不起來(lái)了，深深地陷入沉思之中……然后再開(kāi)始杠桿平衡的實(shí)驗(yàn)探究。

小結(jié)：良好的開(kāi)始是成功的一半，一個(gè)有效的實(shí)驗(yàn)情境鋪墊會(huì)使實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

參考文獻(xiàn)：《課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效組織方式》 俞維軍

《新課改下初中科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)探討》臧華