摘 要:科學(xué)是初中教學(xué)中的重點學(xué)科,是中考必考內(nèi)容。隨著我國教育事業(yè)的不斷革新,對初中科學(xué)教學(xué)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn),而實驗是科學(xué)教學(xué)有效途徑之一,這就要求教師基于新課改背景改革與創(chuàng)新初中科學(xué)實驗教學(xué),激發(fā)學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)新能力,培養(yǎng)學(xué)生想象力,從而培養(yǎng)出知識與能力齊發(fā)展的高質(zhì)量人才。
關(guān)鍵詞:初中科學(xué);實驗教學(xué);對策
科學(xué)作為一門綜合性的自然學(xué)科,有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)思維。初中科學(xué)實驗教學(xué)是科學(xué)學(xué)科的重要環(huán)節(jié),其教學(xué)目的既包括引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)知識,驗證科學(xué)結(jié)論,還包括對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng)。鑒于此,在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)正確看待實驗教學(xué)中存在的問題,從而制定出科學(xué)有效的實驗教學(xué)策略,促進學(xué)生全面發(fā)展。
一、 初中科學(xué)實驗教學(xué)中存在的問題
(一) 演示實驗過于依賴信息技術(shù)的應(yīng)用
隨著互聯(lián)網(wǎng)和科技的發(fā)展,信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域,成為教師有效教學(xué)途徑之一。但任何事物都有兩面性,面對初中科學(xué)教學(xué)活動,部分教師不能正確使用信息技術(shù),即使科學(xué)演示實驗都要應(yīng)用多媒體進行視頻播放,學(xué)生缺少對實驗現(xiàn)象的真切感受,從而導(dǎo)致實驗教學(xué)無效。多媒體教學(xué)具有一定的優(yōu)勢,能夠通過對學(xué)生多種感官刺激激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,但科學(xué)實驗教學(xué)強調(diào)學(xué)生對實驗的直觀觀察,在實際體驗中掌握實驗?zāi)康?。因此,在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)站在客觀角度,合理使用信息技術(shù),避免對信息技術(shù)的過分依賴心理。
(二) 探究實驗過于模式化
探究實驗過程基本包括六方面,即提出問題、猜想假設(shè)、實驗設(shè)計、獲取證據(jù)、檢驗評價和合作交流。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,部分教師過分關(guān)注對探究實驗過程的完整性,未能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、時間、空間等教學(xué)因素的限制合理制定探究實驗過程,致使探究實驗流于程序化、模式化。因此,在初中科學(xué)探究實驗教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容,圍繞學(xué)生主體,開設(shè)創(chuàng)新性實驗過程,提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效率。
(三) 分組實驗傾向合作化
分組實驗是實驗教學(xué)完成的有效途徑之一,通過學(xué)生之間相互交流探討,在合作下完成實驗。但實際科學(xué)實驗教學(xué)中,教師片面看待分組實驗,從而產(chǎn)生分組實驗就是有效實驗的認(rèn)知誤差,這必然阻礙初中生的個性化發(fā)展。因此,在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)認(rèn)識到初中生是獨立完整的個體,具有無限開發(fā)的潛能,在組織學(xué)生分組實驗的同時,關(guān)注的個性化發(fā)展,鼓勵學(xué)生自主研究,引導(dǎo)學(xué)生成為思維意識獨特的人才。
二、 初中科學(xué)實驗教學(xué)的優(yōu)化策略
(一) 以生為本,提高學(xué)生實驗效率
基于新課改的推進與革新,“以生為本”教育理念更為突出。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)強調(diào)“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人”,讓學(xué)生進行實驗操作,自身轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和參與者,結(jié)合學(xué)生提出的問題與結(jié)論指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)實驗內(nèi)容,提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。
例如,在金屬活動性順序?qū)嶒灲虒W(xué)中,筆者提供給學(xué)生銅片、鐵片、硫酸銅、硝酸銀等實驗用品,組織學(xué)生小組合作設(shè)計實驗,探究鐵、銅、銀的化學(xué)性質(zhì)。筆者觀察學(xué)生實驗過程發(fā)現(xiàn),多數(shù)學(xué)生將銅片和鐵片分別放在硫酸銅和硝酸銀溶液中,經(jīng)過四次實驗操作,探究出鐵、銅、銀金屬活動性逐層遞弱。但是,其中一組學(xué)生只操作兩步就證明了同樣的實驗結(jié)論。筆者請該組學(xué)生代表作出解釋:第一步,將鐵片插入硫酸銅溶液中,試管中的鐵片表面有紅色物質(zhì)析出,溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色,說明鐵與硫酸銅反應(yīng)置換出銅,并生成硫酸亞鐵,即鐵的金屬活動性強于銅;第二步,將銅片插入硝酸銀溶液中,盛有硝酸銀溶液的試管中銅片表面有銀白色物質(zhì)析出,溶液由無色變成藍(lán)色,說明銅片置換出了硝酸銀中的銀,并生成硝酸銅,即銅的金屬活動性強于銀。最終可以得出鐵的金屬活動性強于銅,銅的金屬活動性強于銀。
筆者根據(jù)實驗內(nèi)容組織學(xué)生分組實驗,在學(xué)生自主實驗過程中,通過思維的碰撞學(xué)生能夠創(chuàng)新實驗步驟,并得出正確的實驗結(jié)論。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生自主實驗,在學(xué)生交流探索中創(chuàng)新實驗內(nèi)容、簡化實驗步驟,從而提高學(xué)生實驗學(xué)習(xí)效率。
(二) 探索實驗,增強學(xué)生學(xué)習(xí)參與
學(xué)習(xí)是在學(xué)生實際參與體驗的過程中感受知識的產(chǎn)生過程,進而掌握知識。在初中實驗教學(xué)中,教師可以將教材中的演示實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿鲗嶒?,讓學(xué)生在合作實驗中體會動手的樂趣,從而提高學(xué)生課堂參與主動性與積極性,牢記實驗原理和目的。
例如,“杠桿的分類”是初中物理演示實驗內(nèi)容,很多學(xué)生由于本節(jié)內(nèi)容較簡單往往不注重學(xué)習(xí)。為提高學(xué)生對本節(jié)課的重視程度,筆者將演示實驗轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄繉嶒?。課前,筆者組織學(xué)生課下收集生活中常見的具有杠桿原理的物品。課上,學(xué)生準(zhǔn)備好了剪刀、鉗子、鑷子,筆者將準(zhǔn)備好的專門裁減衣物的剪刀拿出。學(xué)生認(rèn)為“除了剪東西部分長、手柄短,別的和我們準(zhǔn)備的剪刀一樣”。隨即,筆者將課前準(zhǔn)備好的厚紙板分給學(xué)生,多名學(xué)生分別上臺剪紙板。在實際操作后,學(xué)生發(fā)現(xiàn)筆者準(zhǔn)備的剪刀要輕松于學(xué)生準(zhǔn)備的剪刀,從而加深學(xué)生對杠桿內(nèi)容的理解。
筆者調(diào)整教學(xué)模式,將原本的演示實驗換為探究實驗,讓學(xué)生在實際參與中提高學(xué)習(xí)欲望,踴躍參與實驗探究中。學(xué)生對實驗內(nèi)容掌握的關(guān)鍵就是對實驗過程的真實參與,教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)整實驗策略,讓學(xué)生在實際探究中,強化實驗興趣,致使學(xué)生樂做、樂學(xué)。
(三) 知識遷移,培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)
實驗教學(xué)是學(xué)生通過一系列實驗操作解決問題,是由淺入深的思維過程。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)鼓勵學(xué)生對實驗內(nèi)容進行知識遷移,通過討論研究,培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力,促使學(xué)生靈活應(yīng)用知識。
例如,在金屬的氧化實驗教學(xué)后,學(xué)生通過操作探究總結(jié)出鐵生銹的原理,是因為鐵與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。但日常生活中很多鐵制品不容易生銹,隨即,筆者提問學(xué)生:想要避免鐵器生銹,該如何做。學(xué)生結(jié)合課上所學(xué)內(nèi)容,有的學(xué)生提議可以將鐵器包裹起來,像在水龍頭上纏上防水膠帶;有的學(xué)生提議可以刷上漆,像自行車等。
筆者結(jié)合學(xué)生實驗內(nèi)容,引導(dǎo)學(xué)生進行知識遷移,根據(jù)鐵的氧化現(xiàn)象探索出如何防止鐵器生銹的方法,培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力??茖W(xué)包含多學(xué)科內(nèi)容,其實驗是對生活中各種現(xiàn)象具有解釋作用,教師在科學(xué)實驗教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生及時有效進行知識遷移,豐富學(xué)生認(rèn)知的同時培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。
(四) 聯(lián)系生活,培養(yǎng)學(xué)生實際操作能力
知識的學(xué)習(xí)是為了更好地解決生活生產(chǎn)問題。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容,選擇滿足學(xué)生認(rèn)知的、熟悉的、貼近的生活場景開展實驗操作,由于教具或?qū)嶒瀮?nèi)容與學(xué)生距離感大,很難提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)主動性與積極性,通過改進實驗,使實驗更具有實際操作意義,在操作中提高學(xué)生解決實際問題的能力。
例如,大理石是學(xué)生生活中容易見到的物品,在“測定大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”實驗中,在教學(xué)和作業(yè)過程中,更多遇到的是通過碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳,利用各種方法以希望達到能收集到更純、更準(zhǔn)確的二氧化碳的體積,再通過化學(xué)的計算求得碳酸鈣的質(zhì)量,進一步計算出大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。但筆者讓學(xué)生按照此方法進行實驗時,依然會有很多的問題,很難準(zhǔn)確的測定二氧化碳的體積。所以筆者和學(xué)生通過實際探索和研究,通過反應(yīng)發(fā)生裝置在前后的質(zhì)量差來計算生成二氧化碳的質(zhì)量,進一步求得碳酸鈣的質(zhì)量和大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該方法及其簡單,操作容易,但是學(xué)生和教師受到平常教學(xué)和作業(yè)思維的引導(dǎo)和限制,很難有更開闊的思路,只有通過實際動手操作,聯(lián)系實際,才能解決生活實際中的問題。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)將實驗內(nèi)容與生活相契合,激發(fā)學(xué)生思維,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。
總而言之,科學(xué)實驗教學(xué)是一種獨特的實踐認(rèn)識過程。在初中科學(xué)實驗教學(xué)中,教師應(yīng)強調(diào)“以生為本”的教學(xué)理念,立足于學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和發(fā)展需求,設(shè)計開展實驗教學(xué)。教師與學(xué)生是教學(xué)活動的重要組成部分,教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)者身份,結(jié)合學(xué)生實際學(xué)習(xí)情況和實驗教學(xué)條件,操作實驗內(nèi)容,并在教材實驗的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新,展現(xiàn)科學(xué)的學(xué)科魅力。學(xué)生對科學(xué)知識的學(xué)習(xí)不能只通過分?jǐn)?shù)來檢驗,教師應(yīng)有效認(rèn)清科學(xué)實驗的重要性,通過學(xué)生在實驗過程中的實際操作,培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、探究能力、思考能力等,進而實現(xiàn)對科學(xué)核心素養(yǎng)的滲透,通過多方合力,培養(yǎng)出高質(zhì)量、高素質(zhì)、滿足社會需求和發(fā)展的棟梁之材。
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作者簡介:范鵬,浙江省杭州市,杭州市余杭區(qū)運河中學(xué)。