吾小玉(浙江省開化縣第二初級(jí)中學(xué))
初中科學(xué)正是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,實(shí)驗(yàn)是學(xué)生獲取知識(shí),進(jìn)行知識(shí)創(chuàng)新的重要手段。在教學(xué)中,利用身邊的生活物品,改進(jìn)實(shí)驗(yàn),創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),通過簡(jiǎn)單直觀的實(shí)驗(yàn)操作將知識(shí)進(jìn)行內(nèi)化,可讓課堂的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)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(shí),教師一般會(huì)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(shí)驗(yàn)教學(xué)以幫助學(xué)生理解,利用身邊的器材設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn),解釋科學(xué)原理,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)功效,激活學(xué)生思維,對(duì)于知識(shí)的理解起到良好的促進(jìn)作用。
案例1:U型管模擬吸飲料實(shí)驗(yàn)
U型管在實(shí)驗(yàn)室非常普通,看似簡(jiǎn)單的器材,用到恰當(dāng)可以起到很大的作用。一些因?yàn)闅鈮翰钜鸬膶?shí)驗(yàn)現(xiàn)象,借助它可以放大實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,使演示實(shí)驗(yàn)效果更清晰直觀化。八年級(jí)上冊(cè)“大氣的壓強(qiáng)”新授課堂中為了體現(xiàn)“大氣壓強(qiáng)就在我們身邊”這一知識(shí)點(diǎn),鋪設(shè)了吸飲料這個(gè)生活中非常熟悉的現(xiàn)象,學(xué)生的前概念就認(rèn)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(cuò)誤。于是我設(shè)計(jì)了一個(gè)模擬吸飲料的實(shí)驗(yàn),集氣瓶1的雙孔橡皮塞中連接一個(gè)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(dāng)于人在吸飲料。怎樣讓學(xué)生直觀地看到是因?yàn)闅鈮翰疃沟靡后w進(jìn)入嘴的呢?于是就在兩瓶之間增加一個(gè)U型管,當(dāng)?shù)喂艿哪z頭密封時(shí),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(huì)有液體出現(xiàn);而將膠頭拿開后,一抽氣水就會(huì)由集氣瓶1中進(jìn)入集氣瓶2中,此時(shí)明顯可以看到U型管中出現(xiàn)的液面差。對(duì)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(jìn),直觀地把吸飲料的過程進(jìn)行了分解,放大了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,學(xué)生通過對(duì)現(xiàn)象的分析,結(jié)合之前所學(xué)的知識(shí),各抒己見,在討論和爭(zhēng)議中解決問題,得出正確結(jié)論。吸飲料實(shí)驗(yàn)改變了以往留在學(xué)生心中的錯(cuò)誤認(rèn)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(shí)驗(yàn),激活了學(xué)生的思維,使得科學(xué)的課堂更加生活化,也對(duì)學(xué)生的思維進(jìn)行了沖擊。這種直觀的實(shí)驗(yàn)效果比起教師直白地告訴學(xué)生科學(xué)原理要強(qiáng)百倍,也將課堂中的難點(diǎn)進(jìn)行了有效的突破。
通過實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生親身體會(huì),并獲得動(dòng)手和思考的機(jī)會(huì),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(shí)驗(yàn)活動(dòng),受課堂時(shí)間的限制、實(shí)驗(yàn)條件的限制,不具備開展小組合作探究活動(dòng)。此時(shí),我們的教學(xué)活動(dòng)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(shí)驗(yàn),讓課堂實(shí)驗(yàn)活動(dòng)更簡(jiǎn)潔高效,充分節(jié)約時(shí)間,提高教學(xué)效率。
案例2:電荷間的相互作用探究實(shí)驗(yàn)
在七年級(jí)上冊(cè)“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(jì)實(shí)驗(yàn)活動(dòng),開展小組合作得出電荷間的相互作用。實(shí)際上按照教材提供的器材很難做出明顯的效果,且器材準(zhǔn)備繁雜,花費(fèi)時(shí)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(duì)此實(shí)驗(yàn)進(jìn)行優(yōu)化:取一個(gè)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(gè)方向重復(fù)摩擦吸管,將吸管靠近筷子的一端,筷子會(huì)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(jìn)行摩擦,然后將它靠近可樂瓶上的吸管,吸管會(huì)被排斥,說明同種電荷相互排斥。實(shí)驗(yàn)優(yōu)化后,取材簡(jiǎn)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(jiǎn)單的改進(jìn)不僅放大了實(shí)驗(yàn)效果,也增加了實(shí)驗(yàn)的趣味性,使得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯,使學(xué)生們印象深刻。這些實(shí)驗(yàn)將知識(shí)化難為易,將難理解的知識(shí)變得更趣味更生動(dòng)了。有些簡(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn)可以布置學(xué)生在課前進(jìn)行操作實(shí)驗(yàn),也可以在課后繼續(xù)實(shí)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(shí)踐相結(jié)合,真正地將知識(shí)進(jìn)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(jiǎn)單的小實(shí)驗(yàn),可以喚醒他們對(duì)課堂教授知識(shí)的渴望。我們需設(shè)法讓學(xué)生多動(dòng)手做實(shí)驗(yàn),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(huì)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(qiáng)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(duì)它很熟悉,但我們的實(shí)驗(yàn)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(jí)上冊(cè)“大氣的壓強(qiáng)”的復(fù)習(xí)課教學(xué)中,學(xué)生對(duì)各種由于“氣壓差”引起的現(xiàn)象掌握不夠清晰到位,設(shè)計(jì)一堂以“氣壓差”為主線的實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)課,進(jìn)行歸納梳理。
針對(duì)這個(gè)知識(shí)點(diǎn)我進(jìn)行了這樣實(shí)驗(yàn)預(yù)設(shè):一個(gè)礦泉水瓶、一個(gè)氣球,將氣球套在礦泉水瓶口,氣球的其他部分放入瓶?jī)?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?jǐn)D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(jìn)瓶?jī)?nèi),倒掉熱水后再將氣球套在瓶口……實(shí)驗(yàn)完成之后,各小組進(jìn)行展示并分析實(shí)驗(yàn)。在這15分鐘的課堂時(shí)間內(nèi),學(xué)生自主思索,人人動(dòng)手實(shí)驗(yàn),進(jìn)而就對(duì)由于“氣壓差”的存在問題有了切身的體會(huì)。
我們的課堂中多是“菜譜式”的實(shí)驗(yàn),學(xué)生往往“照方抓藥”,培養(yǎng)得更多的是動(dòng)手能力而沒有動(dòng)腦,實(shí)驗(yàn)的科學(xué)價(jià)值沒有得到適當(dāng)?shù)捏w現(xiàn)和發(fā)揮。一個(gè)氣球簡(jiǎn)簡(jiǎn)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(dòng)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(gè)沒有“方子”的實(shí)驗(yàn),要求學(xué)生開展主動(dòng)的思維,用學(xué)過的知識(shí)來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),是能真正喚起學(xué)生熱情的課堂。
優(yōu)化創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)?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(shí)驗(yàn)資源,尋找、積累身邊的實(shí)驗(yàn)器材,有意識(shí)地將實(shí)驗(yàn)融入教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中,讓課堂教學(xué)更富有靈動(dòng)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。