江珍云

摘 要：演示實(shí)驗(yàn)作為一種有效的教學(xué)手段和教學(xué)形式，是初中科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是幫助學(xué)生建立科學(xué)概念和規(guī)律、理解和掌握科學(xué)知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié)。通過(guò)對(duì)目前演示實(shí)驗(yàn)存在的問(wèn)題和演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用的分析，根據(jù)新課程的要求以及建構(gòu)主義提出學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)，著重闡述了演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的選擇應(yīng)遵循的四點(diǎn)：內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注學(xué)生的興趣；內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注探究性；內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)；內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：科學(xué)；演示實(shí)驗(yàn)；教學(xué)內(nèi)容

科學(xué)是一門(mén)以觀察和實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的自然科學(xué)，每一個(gè)原理和定律的發(fā)現(xiàn)都來(lái)自堅(jiān)實(shí)的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)，中學(xué)科學(xué)教學(xué)過(guò)程是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)興趣，使其逐步具備初步觀察事物、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。演示實(shí)驗(yàn)作為一種有效的教學(xué)手段和教學(xué)形式，它對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作、實(shí)驗(yàn)方法的學(xué)習(xí)起示范作用，是學(xué)生獲得直觀感性認(rèn)識(shí)的重要手段，也是建立科學(xué)概念和規(guī)律、理解和掌握科學(xué)知識(shí)不可缺少的環(huán)節(jié)。

一、新課程教學(xué)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的宗旨

1.轉(zhuǎn)變教師的教學(xué)理念和教育形式

新課程對(duì)于科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)提出新的要求，首先對(duì)于教師的自身素質(zhì)以及教學(xué)形式和內(nèi)容提出了新的挑戰(zhàn)。新課程改變了以往的教學(xué)模式，沒(méi)有像過(guò)去那樣規(guī)定“必做必考”的實(shí)驗(yàn)，而是把它融合在內(nèi)容標(biāo)準(zhǔn)里了，穿插在每個(gè)章節(jié)之中，幾乎每節(jié)課都有實(shí)驗(yàn)或“說(shuō)一說(shuō)”“做一做”；新課程也沒(méi)有規(guī)定用什么器材、什么方法。對(duì)于因以往教學(xué)形式，新課程教學(xué)對(duì)于教師自身是極大的考驗(yàn)，因而教師首先要轉(zhuǎn)變觀念，不斷學(xué)習(xí)掌握應(yīng)有的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰椭R(shí)，以科學(xué)理論知識(shí)、教育學(xué)、心理學(xué)和教學(xué)法的綜合知識(shí)結(jié)構(gòu)的全面提升來(lái)改變傳統(tǒng)教育理念；在教學(xué)形式上科學(xué)教師必須腳踏實(shí)地親手實(shí)踐，要?jiǎng)?chuàng)設(shè)新的實(shí)驗(yàn)教育情境，通過(guò)強(qiáng)調(diào)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)，提高學(xué)生的心智技能來(lái)提高教學(xué)質(zhì)量，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展。

2.以學(xué)為本提升學(xué)生能力

新課程科學(xué)演示教學(xué)要求教師始終以學(xué)生為本，要靈活處理教材，教學(xué)內(nèi)容選擇突出重點(diǎn)，教學(xué)設(shè)計(jì)上創(chuàng)新求變。目的是：

（1）激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

良好的學(xué)習(xí)興趣，是求知欲的源泉。在科學(xué)課堂中，真實(shí)、形象、生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)，對(duì)學(xué)生有很強(qiáng)的吸引力，極易喚起學(xué)生的興趣，激發(fā)學(xué)生的求知欲望，使之形成今后愉快、主動(dòng)學(xué)習(xí)科學(xué)的內(nèi)在動(dòng)力；使其主動(dòng)參與教學(xué)，成為教學(xué)中的主體。

（2）培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、邏輯思維能力和創(chuàng)新能力

演示實(shí)驗(yàn)的一切功能都離不開(kāi)觀察，在教學(xué)中，教師有目的引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行觀察，培養(yǎng)學(xué)生良好的觀察力和注意力，提高學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。而且，直觀的演示實(shí)驗(yàn)?zāi)転閷W(xué)生提供建立概念和規(guī)律的感性材料。演示中暴露在學(xué)生面前的認(rèn)知沖突和懸念，還需要通過(guò)他們的思維，運(yùn)用比較、歸納、概括等思維方式，獲得認(rèn)知結(jié)果。學(xué)生通過(guò)自己的思考建立起來(lái)的認(rèn)知結(jié)果更為可靠持久，思維能力也同樣可以得以加強(qiáng)。

（3）優(yōu)化學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生的探究性

過(guò)去，學(xué)生比較注重在課堂上聽(tīng)老師講課從書(shū)本上獲取現(xiàn)成的知識(shí)，而對(duì)于現(xiàn)實(shí)生活中的科學(xué)關(guān)注不夠以至于出現(xiàn)學(xué)習(xí)脫離現(xiàn)實(shí)的現(xiàn)象，這種學(xué)習(xí)的方法不利于他們主動(dòng)學(xué)習(xí)與創(chuàng)新學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。在中學(xué)特別是在低年級(jí)階段，演示實(shí)驗(yàn)所占的比例較大。教師在課堂教學(xué)中通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方法，及早地向?qū)W生進(jìn)行該方法的滲透，學(xué)生通過(guò)體驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程掌握學(xué)習(xí)方法，學(xué)會(huì)收集信息、處理信息，以及分析概括等，建立自我探究的學(xué)習(xí)方式，優(yōu)化自己的學(xué)習(xí)模式。

二、演示實(shí)驗(yàn)的教學(xué)策略

在新課程背景下，科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)要追求“學(xué)生發(fā)展為本”價(jià)值取向，以學(xué)生能力提升為要求，因而在演示內(nèi)容選擇方面，提出四點(diǎn)要求：要關(guān)注學(xué)生興趣、生活經(jīng)驗(yàn)、可探究性、現(xiàn)代技術(shù)。以下主要以物理演示實(shí)驗(yàn)案例分析為主探究這四點(diǎn)教學(xué)策略的實(shí)踐。

1.內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注學(xué)生的興趣

新課程提出：學(xué)生對(duì)科學(xué)的興趣是學(xué)習(xí)科學(xué)最直接和持久的內(nèi)部動(dòng)力，對(duì)學(xué)生今后的發(fā)展至關(guān)重要。由于在中學(xué)低年級(jí)階段，學(xué)生對(duì)科學(xué)事物和現(xiàn)象本身的新、奇、美感到有趣，容易通過(guò)簡(jiǎn)單現(xiàn)象的再現(xiàn)激發(fā)他們的直接興趣。

比如，在演示同種電荷互相排斥實(shí)驗(yàn)前，先演示這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)，將下端散開(kāi)的塑料捆扎繩，用清潔干燥的手自上而下地捋幾次，結(jié)果非但不合攏，反而更散開(kāi)。通過(guò)演示學(xué)生會(huì)感到很奇怪，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲，然后再演示同種電荷互相排斥實(shí)驗(yàn)。這樣，教學(xué)效果要好得多。課本中有的演示實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生的想象中，其實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生不良的后果，如損壞東西等。在老師演示時(shí)，學(xué)生會(huì)特別注意實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行。教師可充分利用學(xué)生的這一心理來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。例如，演示盛滿水的杯子上蓋一塊玻璃片后倒置，在大氣壓下的作用下，玻璃片不會(huì)掉下來(lái)，水不會(huì)流出來(lái)的實(shí)驗(yàn)。筆者在演示時(shí)，將該實(shí)驗(yàn)放在講臺(tái)教師用書(shū)正上方進(jìn)行，學(xué)生觀察時(shí)會(huì)馬上想到老師的書(shū)會(huì)很危險(xiǎn)，從而吸引了學(xué)生的注意力。總之，在課堂演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如果教師用心設(shè)計(jì)一些好的演示方法與技巧，演示效果就會(huì)得到大大的加強(qiáng)。

2.內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注探究性

建構(gòu)主義認(rèn)為，學(xué)生的學(xué)習(xí)不應(yīng)當(dāng)是單純地輸入和接收，而應(yīng)當(dāng)是從他原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)出發(fā)，先是對(duì)新知識(shí)發(fā)生質(zhì)疑，進(jìn)而產(chǎn)生猜測(cè)、思考、觀察、測(cè)量、分析等一系列有意義的活動(dòng)，然后到理解和認(rèn)同，這個(gè)過(guò)程是對(duì)原有認(rèn)知結(jié)構(gòu)的調(diào)整和改變，是新、舊知識(shí)之間雙向互動(dòng)、相互作用的過(guò)程。

浮力是學(xué)生比較熟悉的一種力，是初中科學(xué)重點(diǎn)內(nèi)容之一。正因?yàn)楦×Ρ容^常見(jiàn)，學(xué)生往往會(huì)憑著自己的生活經(jīng)驗(yàn)去認(rèn)識(shí)浮力，在這些認(rèn)識(shí)中有些是不科學(xué)甚至是錯(cuò)誤的，因此在教學(xué)中就要求既要注意利用學(xué)生已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)，又要糾正那些錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí)。

下面就談?wù)剬?duì)本節(jié)課的設(shè)計(jì)。

老師：不會(huì)游泳的人掉到河里將會(huì)怎樣？答：沉下去。

（這個(gè)現(xiàn)象學(xué)生較熟悉，則會(huì)表現(xiàn)出較大的興趣和強(qiáng)烈求

知欲。）

老師：但如果抱著救生圈就不會(huì)下沉。船、木塊會(huì)浮在水面上；而潛水艇卻可以浮在水面也可以沉入水中，等等的這些現(xiàn)象都與浮力有關(guān)，那么什么是浮力？浮力是怎樣產(chǎn)生的？為什么有的物體會(huì)沉到水底，而有的則會(huì)浮在水面？這節(jié)課我們就來(lái)學(xué)習(xí)浮力的知識(shí)。

演示實(shí)驗(yàn)1：浸入水中的乒乓球放手后向上浮，（讓學(xué)生感性

認(rèn)識(shí)浮上來(lái)的物體受到浮力）

學(xué)生實(shí)驗(yàn)：（研究下沉的物體是否也受到浮力）

師：上浮的物體受到浮力，那么下沉的物體是否也受到浮力呢？接下來(lái)我們就用實(shí)驗(yàn)來(lái)研究這個(gè)問(wèn)題（介紹器材后演示：把膠塞掛在彈簧秤下讓學(xué)生讀出示數(shù)5牛）問(wèn)你們有沒(méi)有最簡(jiǎn)單的方法使我這把彈簧秤的示數(shù)減小到3牛呢？

學(xué)生：有，用手向上托膠塞。（叫一個(gè)前排的同學(xué)用手向上托膠塞，并使示數(shù)為3牛）

師：剛才這位同學(xué)用向上托的力有多大呢？

學(xué)生：用了2牛。

師：除用手向上托，那么你們還有沒(méi)有其他的方法使彈簧秤的示數(shù)減小呢？

學(xué)生：有，把它沒(méi)入水里。

師：到底是不是呢，請(qǐng)甲同學(xué)們把膠塞慢慢浸入水里，并觀察示數(shù)。

師：請(qǐng)A同學(xué)來(lái)回答剛才實(shí)驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象。

A同學(xué)：把膠塞慢慢浸入水中時(shí)，彈簧秤的示數(shù)慢慢減小。

師：為什么示數(shù)會(huì)減小呢？

A同學(xué)（想了一下）：水對(duì)膠塞也有一個(gè)向上托的力。

師：對(duì)了，水對(duì)膠塞的這個(gè)向上托的力就叫浮力。

……

演示實(shí)驗(yàn)2：浮力產(chǎn)生的原因

師：我這里有個(gè)兩端都用一樣的橡皮膜封住的透明圓筒，當(dāng)

橡皮膜外面受到壓力時(shí)就會(huì)向內(nèi)凹進(jìn)去，現(xiàn)在我把它浸入水中，大家注意觀察橡皮膜的受力情況。（浸入水中先平放后豎直放置）學(xué)生觀察這兩種情況下圓筒兩端橡皮膜的受力情況，讓學(xué)生回答現(xiàn)象，然后出示受力分析圖，讓學(xué)生分析觀察到的現(xiàn)象的原因。

■

（完成實(shí)驗(yàn)后叫B同學(xué)來(lái)回答觀察到的現(xiàn)象）

B同學(xué)：當(dāng)圓筒浸入水中平放時(shí)，觀察到圓筒兩端的橡皮膜凹進(jìn)去的程度一樣。

師：這說(shuō)明了什么？

B同學(xué)：這說(shuō)明了在同一深度的兩個(gè)橡皮膜受到的壓力一樣大。

師：那么圓筒浸入水中豎直放置時(shí)，又會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象呢？

B同學(xué)：兩個(gè)橡皮膜凹進(jìn)去的程度不一樣，下面的比上面的凹進(jìn)去的要多一些。

師：這又說(shuō)明了什么呢？

B同學(xué)：這說(shuō)明了下面的橡皮膜受到的壓力比上面受到的壓力要大一些。

【分析】：如右圖

教師啟發(fā)學(xué)生分析得出

F■=F■-F■

這個(gè)演示實(shí)驗(yàn)非常直觀地顯示了圓筒兩個(gè)表面的橡皮膜受到壓力的情況，再?gòu)睦碚摲治觯偷贸隽私胍后w中的物體上下兩個(gè)表面受到液體對(duì)它的壓力，它們的壓力差就是浮力，而且方向豎直向上。為了鞏固浮力產(chǎn)生的原因，提出反問(wèn)：如果只有上表面受到液體向下的壓力，而下表面沒(méi)有受到液體向上的壓力，是否有浮力產(chǎn)生呢？帶著這個(gè)疑問(wèn)設(shè)計(jì)了演示實(shí)驗(yàn)3（教具自制），使學(xué)生真正理解和掌握浮力產(chǎn)生的原因，這樣難點(diǎn)就突破了。

演示實(shí)驗(yàn)3：如右圖反證浮力產(chǎn)生的原因。

■

初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)的探索性設(shè)計(jì)要盡量發(fā)揮實(shí)驗(yàn)的探究功能，讓學(xué)生體驗(yàn)、理解科學(xué)探究的方法和過(guò)程，豐富學(xué)生親身經(jīng)歷的探究活動(dòng)，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

3.內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注學(xué)生的生活經(jīng)驗(yàn)

建構(gòu)主義認(rèn)為，在基礎(chǔ)教育中，認(rèn)知主體在獲得新知識(shí)前，已有的經(jīng)驗(yàn)和知識(shí)就構(gòu)成了學(xué)生自己原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，這是他能獲得新知識(shí)的基礎(chǔ)，當(dāng)他遇到新的情況時(shí)，會(huì)用這個(gè)認(rèn)知結(jié)構(gòu)與新情況發(fā)生聯(lián)系，用這個(gè)結(jié)構(gòu)去認(rèn)同（應(yīng)順、適應(yīng)、平衡）新的知識(shí)，逐步建構(gòu)新的認(rèn)知結(jié)構(gòu)，這是建構(gòu)主義確認(rèn)的主體的認(rèn)知過(guò)程，這就是所謂的“建構(gòu)”。按照這種觀點(diǎn)，學(xué)生原有的認(rèn)知結(jié)構(gòu)對(duì)他學(xué)習(xí)新東西是非常重要的。如在做完“測(cè)定溶液的pH”的實(shí)驗(yàn)后，在教師的啟發(fā)下，學(xué)生用自己的幾根頭發(fā)，放到不同pH的溶液里，觀察頭發(fā)的耐久性，最后得出“選用偏酸性的洗發(fā)劑洗發(fā)為宜”的結(jié)論。這種“主題擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)”的教學(xué)，對(duì)于解決學(xué)生在“主題實(shí)驗(yàn)”中存留的疑惑問(wèn)題、培養(yǎng)學(xué)生探究創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)素質(zhì)、提高學(xué)生升學(xué)或就業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，大有裨益，頗受學(xué)生喜歡。在平時(shí)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師應(yīng)盡可能采用身邊隨手可得的物品進(jìn)行探究活動(dòng)和各種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，這樣可以拉近科學(xué)與生活的距離，讓學(xué)生深切地感受到科學(xué)的真實(shí)性，感受到科學(xué)和社會(huì)、科學(xué)和日常生活的

關(guān)系。

4.內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)今世界，科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展，它具有鮮明的時(shí)代特征。新課程提出義務(wù)教育階段“科學(xué)課程要反映當(dāng)代的科學(xué)成果和新的科學(xué)思想。應(yīng)當(dāng)讓學(xué)生了解一些他們能夠接受的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)，了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)對(duì)建設(shè)新農(nóng)村、新城鎮(zhèn)和改善人們物質(zhì)與精神生活的作用，從而使他們意識(shí)到科學(xué)與自身和社會(huì)發(fā)展的密切相關(guān)性，學(xué)好科學(xué)知識(shí)，提高科學(xué)素養(yǎng)，樹(shù)立服務(wù)社會(huì)、振興中華的理想”。同時(shí)近年的中考試題中同樣出現(xiàn)許多這樣的實(shí)例：如磁懸浮、神舟飛船、航空攝影、低溫超導(dǎo)、納米技術(shù)、綠地工程等。作為老師，我們?cè)谄綍r(shí)的教學(xué)中的內(nèi)容選擇應(yīng)關(guān)注現(xiàn)代技術(shù)的應(yīng)用。

演示實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)中的基本手段，既直觀又有效，既能獲得感性認(rèn)識(shí)又能升華成理性認(rèn)識(shí)，既能開(kāi)拓又培養(yǎng)能力。教師只有明確了演示實(shí)驗(yàn)的重要性，掌握正確的方法，才能使學(xué)生的觀察和思維活動(dòng)緊密地結(jié)合起來(lái)。只有用觀察促進(jìn)思維活動(dòng)的展開(kāi)，又用思維指導(dǎo)觀察活動(dòng)的進(jìn)行，逐步掌握科學(xué)概念和規(guī)律，發(fā)展觀察和思維能力，才能使我們的科學(xué)教學(xué)達(dá)到事半功倍的效果。

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（作者單位 浙江溫嶺松門(mén)鎮(zhèn)中學(xué)）