浙江省樂清市柳市鎮(zhèn)第四中學(xué) 金冠宙
研究演示實(shí)驗(yàn)的有效教學(xué)不僅對課堂教學(xué)的變革,而且對學(xué)生各種能力的培養(yǎng)都具有重要意義。為此,我們可以對初中科學(xué)教材中的一些演示實(shí)驗(yàn)做些巧妙處理和優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)完美的有效教學(xué),下文就此談?wù)剛€(gè)人幾點(diǎn)膚淺的策略和做法。
并不是所有的課堂演示實(shí)驗(yàn)都能成功展示在學(xué)生面前,各種各樣的因素都會(huì)導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的失敗。如果教師機(jī)械地再重復(fù)操作實(shí)驗(yàn),而不和學(xué)生一起深入分析失敗的原因,就會(huì)讓學(xué)生錯(cuò)失了一次最佳的思考問題和科學(xué)探索的機(jī)會(huì)。例如,有一次在做CO2熄滅臺(tái)階蠟燭的實(shí)驗(yàn)時(shí),由于兩支蠟燭的火焰都很大,結(jié)果倒完集氣瓶中的CO2后,兩支蠟燭都沒熄滅。這時(shí)我并沒有馬上重新演示,而是抓住這個(gè)失敗并把它當(dāng)作一個(gè)探究問題提出,“大家一起分析一下,剛才老師的實(shí)驗(yàn)操作步驟有沒有錯(cuò)誤的地方?”一些觀察仔細(xì)的學(xué)生馬上回答,“沒有?!薄澳敲礊槭裁磳?shí)驗(yàn)不成功呢,請同學(xué)們分析一下其中的原因。”學(xué)生們開始主動(dòng)思考并分析,最終有學(xué)生回答,“這是因?yàn)橄灎T的火焰太大,加熱了燒杯里的空氣,形成了強(qiáng)烈的對流,把倒下去的CO2推到了燒杯外,導(dǎo)致CO2不能熄滅蠟燭。”“分析的很對。為了驗(yàn)證這個(gè)觀點(diǎn),讓我們再重新做一遍實(shí)驗(yàn)?!蔽覍芍灎T的燭芯剪短了一些,燭焰變小,第二次實(shí)驗(yàn)便成功了?!斑€能怎樣改進(jìn)這個(gè)實(shí)驗(yàn)?”學(xué)生思考后回答,“可以將CO2通過長頸漏斗倒入?!比缓髮W(xué)生親自演示,改進(jìn)后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常成功。
因此,巧妙處理失敗的實(shí)驗(yàn),不但加深了學(xué)生對實(shí)驗(yàn)原理的理解和認(rèn)識,而且還可以在和諧的學(xué)習(xí)氛圍中鍛煉學(xué)生全面分析問題和解決問題的能力,培養(yǎng)求異創(chuàng)新的探索精神。
在科學(xué)課堂中利用自制或改進(jìn)的簡易教具進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué),往往會(huì)取得事半功倍良好的教學(xué)效果。例如,《生物的呼吸和呼吸作用》這一節(jié)中要講述膈的升降與呼吸,但實(shí)驗(yàn)室并沒有現(xiàn)有的模擬裝置。為了克服器材的不足,我把實(shí)驗(yàn)室里的玻璃鐘罩(模擬胸腔壁)塞上單孔橡皮塞后,將一根Y形玻璃支管(模擬氣管)從玻璃鐘罩底部倒插入橡皮塞,再將兩個(gè)小氣球(模擬肺)分別套在兩邊的支管上,用透明膠帶將氣球口扎緊并緊粘在支管上,以防漏氣,最后將保鮮膜(模擬橫膈膜)粘在玻璃鐘罩的底部。這樣,一個(gè)自制的呼吸模擬裝置就完成了。演示時(shí)教師只需用手指上推和下拉保鮮膜(模擬膈的升和降),氣球由于罩內(nèi)氣壓的變化時(shí)癟時(shí)鼓(模擬肺的擴(kuò)張與收縮)。借助于這個(gè)簡易呼吸運(yùn)動(dòng)裝置直觀的演示,不但教師教的輕松自如,而且學(xué)生也能清楚地明白呼吸的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,這就大大提升了課堂教學(xué)效率。
當(dāng)我們在課堂上講解純理論知識點(diǎn)時(shí),光憑空洞說教就會(huì)使得教學(xué)形式變得晦澀乏味,學(xué)生不但學(xué)得無趣,而且又難以領(lǐng)會(huì)。這就要求我們適當(dāng)補(bǔ)充一些相應(yīng)的演示實(shí)驗(yàn),通過直觀的感性認(rèn)識,以達(dá)到對抽象知識的全面深刻理解。例如,在講到《氧氣的實(shí)驗(yàn)室制法》時(shí),為了具體說明催化劑的作用,我準(zhǔn)備了兩支裝有相同質(zhì)量氯酸鉀固體藥品的試管,其中一支裝入二氧化錳,另一支作為對比沒有放二氧化錳。兩支試管同時(shí)加熱,結(jié)果裝有二氧化錳的試管很快有氣體產(chǎn)生,而另一支沒有二氧化錳的試管遲遲沒有氣體產(chǎn)生。這個(gè)補(bǔ)充的對比實(shí)驗(yàn)加深了學(xué)生對二氧化錳的催化作用的理解,比起枯燥的理論講解更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)新知識的興趣。
又比如,關(guān)于《二力平衡條件》的演示實(shí)驗(yàn),教材上是讓鉤碼處于靜止?fàn)顟B(tài)下研究二力的平衡條件,為了避免學(xué)生因此而產(chǎn)生認(rèn)識的局限性,我們需要補(bǔ)充一個(gè)演示實(shí)驗(yàn)。將彈簧測力計(jì)掛一個(gè)鉤碼后做勻速上升或下降運(yùn)動(dòng),再一次研究二力的平衡條件,這樣學(xué)生對二力平衡條件認(rèn)識就比較全面。因此,我們不應(yīng)拘泥于教材上安排的演示實(shí)驗(yàn),要根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況適當(dāng)補(bǔ)充演示實(shí)驗(yàn),為學(xué)生搭建一個(gè)全面的知識體系。
對于演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),如果我們教師一味地遵循“教師演示+學(xué)生觀看”這種教學(xué)模式,這勢必會(huì)不同程度的限制和阻礙了學(xué)生各種能力的培養(yǎng)與發(fā)展。有些演示實(shí)驗(yàn),我們應(yīng)該讓學(xué)生主動(dòng)參與進(jìn)來,在探究性自主學(xué)習(xí)過程中理解和掌握教學(xué)內(nèi)容。例如,在《電流與電壓、電阻的關(guān)系》一節(jié)的教學(xué)中,我將原本是教師演示實(shí)驗(yàn)為主的教學(xué)模式變?yōu)橐詫W(xué)生為主體的探究性學(xué)習(xí)的分組實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。首先讓學(xué)生自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,并按照自己設(shè)計(jì)好的實(shí)驗(yàn)方案做實(shí)驗(yàn),教師巡回指導(dǎo),學(xué)生規(guī)范操作并記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù);然后學(xué)生處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),并畫出I-U和I-R的關(guān)系圖;最終師生共同分析、歸納、總結(jié)出I、U、R之間的關(guān)系,得出歐姆定律。在這種變驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)變探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式中,學(xué)生從被動(dòng)的接受者變成了新知識的發(fā)現(xiàn)者,在自主學(xué)習(xí)中培養(yǎng)觀察和探究的能力,同時(shí)也訓(xùn)練了動(dòng)手操作技能。
演示實(shí)驗(yàn)所需的器材不必非得從實(shí)驗(yàn)室獲取,很多常見的生活用品本身就是一件合適的實(shí)驗(yàn)器材。例如,用攜帶方便的激光筆用來演示光的直線傳播、反射和折射現(xiàn)象,讓原來不易被發(fā)現(xiàn)的光路變得清晰直觀。在課堂上用廚房內(nèi)常見的食醋來演示怎樣鑒別精鹽和堿面(NaHCO3), 給教學(xué)增添了一定的趣味性。又比如,為了幫助學(xué)生更加形象的理解氣體膨脹做功原理,我們可以找來一個(gè)空的大飲料瓶以及與瓶口相匹配的橡皮塞,再在橡皮塞上鉆一孔并將氣門芯插入孔中。演示時(shí),往飲料瓶中加入少許酒精,用橡皮塞塞緊瓶口,并將飲料瓶固定住后叫學(xué)生用打氣筒從氣門芯給飲料瓶不停打氣,直至塞子從瓶口沖出和瓶內(nèi)充滿白霧。讓生活用品當(dāng)作器材來演示實(shí)驗(yàn),既能喚起學(xué)生的好奇心,又能激發(fā)他們的求知欲,同時(shí)能讓學(xué)生切身體驗(yàn)到科學(xué)就在自己周圍,科學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會(huì)密切相關(guān),這就培養(yǎng)起他們關(guān)注自然、關(guān)心社會(huì)的情感。
總之,為了實(shí)現(xiàn)更有效的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué),我們還應(yīng)該在以后的教學(xué)實(shí)踐中不斷繼續(xù)探索,逐步完善演示實(shí)驗(yàn),盡力讓演示實(shí)驗(yàn)在科學(xué)課堂教學(xué)中發(fā)揮最大限度的作用。