简述初中《自然科学》多种实验教学法

董波静

摘 要：科学是以实验为基础的课程，在教学中教师应该依据教学对象、教材内容、学习阶段的差异来选择和改进各种实验，以此来切实保证有提升教学的有效性。

关键词：初中；自然科学；实验；改进

一、前言

《科学课程标准》中强调科学教学的核心目标是“提高以科学探究能力为核心的科学素养”。实验作为承载诸多科学探究要素的重要的教与学双方共有的方法和手段，其对于全面达成科学教学目标具有不可替代的作用。

二、实验的三大类别

科学学习中实验的重要性是毋庸置疑的，但是在教学中如何根据学习主体的差异、学习阶段的先后、学习内容的深浅而选择使用相应的实验，则是获得高效实验教学的保证。笔者将从以下三个方面以例析的方式来对具体实验的使用进行简要的阐述。

1. 教师介绍实验——叩开大门

（1）多种演示，引发科学学习兴趣。良好的开始是成功的一半，在学生刚刚接触自然科学课程的时候，教师并没有板滞的按照教学的顺序来按部就班地从第一章节开始教起，而是首先向学生简要地介绍一下自然科学课程的特点以及要求，从学生较为熟悉的生活和认知背景出发，精选生动有趣的实验，期望以此来引发学生的学习兴趣。

例如教师首先做了一个“隔管推水”的实验。教师取带有橡皮塞的200ml烧瓶一只，直角细玻璃管一根，玻璃管内滴入蓝色墨水使其成为一段2cm左右的蓝色墨水柱，然后将玻璃管的一端插入橡胶塞，再将橡胶塞塞紧烧瓶瓶口，将玻璃管水平放置，一切妥当之后，教师再将事先准备好的上面标有刻度（cm）的白纸放在玻璃管后面，以此来作为蓝色墨水的对照。

演示的时候，教师首先将一杯热气腾腾的开水放在烧瓶底下，此时由于瓶内气体受热，膨胀后推动蓝色墨水向右侧方向移动；移去热水杯之后，过了一会蓝色墨水又慢慢地向左侧移动回到先前的位置；紧接着教师将一块在冰箱里冰过的手帕围在玻璃管上，蓝色墨水柱又开始缓慢地向左侧移动。所有的这三种现象在刻度表的对照下能够被学生快速清楚地观察到。第一个实验已经引起了大部分学生的学习兴趣，趁热打铁，教师接着又演示了“筷子提米”“杯下抽纸”“水杯倒悬”等实验，在这些五花八门的类似于魔术表演的演示实验的“前后夹击”之下，学生对于科学这门课程的学习兴趣分外高涨，为下面的学习取得了一个良好的开端。

（2）联系实物，灌输科学依托生活。教师在进行演示实验的时候，对于一些学生平常接触不太多的学习实验内容最好能够出示实物，以此来拉近学生与实验内容之间的距离，力争能够使学生对于该类型的实验认识从感性上升到理性。

例如在学习“汽油机工作原理”的时候，教师吸取了以往上课的经验，特意找朋友从修理厂借出一只不用的汽油机，结合投影屏幕上出现的文字图片介绍，根据实物向学生们展示介绍了汽油机的结构以及负责连接传动的连杆和曲轴，使学生明白了汽油机“吸气、压缩、做工、排气”等四个冲程的工作原理。这样的结合实物的教学远远比仅依靠挂图和视频资料的效果要好很多。

2. 学生参与实验——引人入胜

（1）参与制作，细致入微，牢固掌握。音像教材的使用弥补了常规实验的不足之处，为学生深入理解、掌握知识创造了条件，在实际学习中非常受学生的欢迎。针对于近几年的初中科学考试中都出现了关于教材课本的题目，考核的内容主要是“此图所代表的实验是研究什么？”，虽然这样的题目看似简单，但是每年能够完全答对的学生寥寥无几。鉴于此，笔者引导和组织学生参与制作各种教学投影片，尤其是在复习课中，制作的过程就是一种精细入微的复习过程，由此提高了学生的识图能力和科学综合学习运用能力。

（2）实践生疑，层层分析，获得新知。在初中阶段的自然科学的学习中，由于教学范围的局限性以及种种其他的原因，学生对于科学知识的认识会产生些许的缺漏，科学知识相对来说具有唯一性，因此这种认识上的缺漏极其容易对学生后续的高中物理或化学学习造成误导。而通过相关的实验，学生可以自行探究发现教材之外的科学知识，从而将初高中的学习衔接顺畅。

例如“摩擦”这一节的知识是初中自然科学学习中的学习难点。对于摩擦力的方向的认知，初中教材不做要求，但是在学生学习了力的三要素（力的作用点、力的方向、力的大小）之后，学生对于摩擦力的方向也会具有一定的思考，因而在当下的知识框架内，学生极其容易认为“摩擦力的方向与物体运动的方向相反” 。为了解决这样一个问题，笔者通过让学生进行这样一个实验来探索，以获得正确的新知。如图所示，M、N分别是两块相同材料的木块，底部都较为光滑。

现象：当M受到水平向左的拉力F，且F大小适宜的时候，M和N都以相同速度向左作直线运动。

思考1：N为何能够由静止转为运动？

解答1：因为N受到了力的作用，力是改变物体运动状态的原因。

思考2：N受到的力的性质，是谁在向N施力？

解答2：物体M施给N的摩擦力。

思考2：N在力的作用之下由静止转为向左运动，请问N的受力方向？

解答3：向左。

讨论：为何摩擦力的方向和物体运动的方向是一致的呢？

点评：通过教师所设计的小实验，通过一层层的疑问，使学生产生了疑问，不断地靠近真相，进而获得了新知。

3. 师生改进实验——化茧成蝶

（1）微型化改造。微型化改造实际上就是以尽可能少的消耗（实验用药少、实验程序少、实验用时少、实验结果佳）来完成以获得与常规实验相同实验结果的一种新实验思想方法，一般由教师和学生共同参与，以使师生在学校现有实验条件之下来共同提高科学实验的通过率。

例如在《光合作用》一课中，师生通过共同的探索与思考，决定改用安倍瓶进行酒精水浴加热来对绿叶进行脱绿。这样一来，不管是酒精的用量还是实验的时间都大为减少，这样就可以留下更多的时间来让大家进行讨论互动，经历科学探究的过程。

（2）优创化改造。眼睛观察、头脑思考、动手实验这是学习、研究和运用科学的三个最为基本重要的方法，用最新眼光和最严格的標准来衡量科学教材的话，我们会发现教材上所谓的一些演示实验的现象不够清楚明显，对一些经典重要的科学规律也缺少必要的实验证实。基于这种现状，笔者依靠《新课标标准》，对于一些重要的科学实验进行了一些优化与创新性的改造和修缮。

例如在进行展示“悬挂在支架上的重量物体，通过悬线对支架杆产生怎样的作用效果”的拉压演示实验的时候，笔者自制了相应的演示器具。

笔者准备了一块规格为20cm×50cm的长方形木板，在木板两端相距30cm处各挖一个直径为10cm的圆孔，分别在上下圆孔处经过圆孔的纵轴（A）和横轴线（B）上绑上松紧适中的橡皮条，在A处的橡皮条处与斜杠a相连接，在B处的橡皮条处与水平横杠b相连接，a与b杠相连接于点c，将木块固定在黑板上之后在点c处悬挂一重物（砝码），这样就可以很清楚地看到“A处的橡皮条被斜杠朝斜外下方拉长以及B处的橡皮条被横杠朝斜内上方顶入”的现象。笔者可以据此将F进行分解，学生也就能够相对轻松地搞清楚。

三、结语

在自然科学课程的教学之中，教师们必须真正体现以实验为基础的科学教学。除了上述的三大点之外，教师还可以通过多媒体等高科技手段来进行和改进各种实验，这样能更好地帮助学生理解和掌握那些抽象的科学理论知识，培养学生的科学素养，提升科学课程学习的有效性。

参考文献：

[1]阮雪芬.从实践中寻找答案——浅谈科学实验对初一学生的影响[J].启迪与智慧，2012（8）.

[2]高玉良.浅谈物理实验中学生创新能力的培养[J].教育教学论坛，2012（26）.

（宁波市鄞州区宋诏桥中学）