创新实验设计 化解教学难点

张斌 陈群芳

摘 要：实验教学可以培养学生的观察能力、分析和解决问题的能力，可以培养学生的创新精神和实践能力，还可以培养学生的创造性思维。文章通过具体的案例诠释了实验体验对学生思维的拓展和对疑难问题的突破，意在促进有效教学。

关键词：实验体验；教学难点；思维拓展

中图分类号：G63 文献标识码：A 文章编号：1673-9132（2016）23-0056-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2016.23.034

余文森教授指出：所谓教学的有效性指在教学活动中，教师遵循教学活动的客观规律，采用各种方式和手段，用最少的时间、最小的精力投入，取得尽可能多的教学效果，实现特定的教学目标，满足社会和个人的教育价值需求而组织实施的活动。每个学生都参与教学活动是实施有效教学的前提，学生有无进步或发展是教学有没有效益的唯一指标。

学生知识理解的疑难处就是课堂要解决的问题。通过实验解决疑难是课堂有效性的体现。

试验可以使一些不易理解的现象直观呈现，使一些不明显的现象变得明显。排除外界因素的干扰，呈现给学生真实的实验现象，避免无力的解释，也是提高课堂有效的措施。

一、巧增实验，拓展思维

案例1：凸透镜成像

在浙教版科学七年级下册第二章第六节《透镜和视觉》中凸透镜成像实验的教学时，学生经常遇到的难题是：（1）不小心将凸透镜边缘损坏了一小部分，在物距不发生改变的情况下，烛焰在光屏上所成像的情况；（2）不小心让一滴泥水溅在了凸透镜的上半部分，观察到的光屏上的像的情况。对于这两个问题仅仅用空泛的语言描述，实在难以让学生领会。因此在开展凸透镜成像的实验时，有意识地增加两个实验步骤：（1）在光屏上观察到清晰的像时，用手遮住凸透镜的上半部分，观察光屏上的成像情况；（2）在光屏上观察到清晰的像时，在凸透镜的上半部分滴上一滴泥水，观察光屏上的成像情况。把一些不易理解的现象通过实验呈现，学生亲自动手尝试后印象深刻，同时也会产生浓厚的学习兴趣。

案例2：弹簧秤测力计的使用

在浙教版科学七年级下册第三章第二节《力的存在》中用弹簧测力计测量力的大小时，学生常会遇到这样的疑惑：两手分别用5N的力拉弹簧测力计时，弹簧测力计的读数是多少？在练习使用弹簧测力计时，学生已经学会了基本的操作，但对于两手用同样的力拉弹簧测力计时弹簧测力计的读数多少有些不解。遇到这种情况，不妨在实验中增加实验：（1）一端固定弹簧测力计使读数为5牛；（2）一手固定弹簧测力计，一手拉动弹簧测力计使读数为5牛。在实验过程中，学生的切身体会使其意识到手起到的固定作用和墙壁起到的固定作用是一样的，从而解除学生的困惑。

案例3：粉尘爆炸实验

在浙教版科学八年级下册第三章第二节《氧化和燃烧》中关于“爆炸”概念的教学，如果燃烧以极快的速度在有限的空间里发生，瞬间累积大量的热，使气体体积急剧地膨胀，就会引起爆炸。学生很难理解爆炸的发生，此时，可以增加粉尘爆炸实验：在奶粉罐中放入几根火柴，在罐口上放一层沙布，用橡皮筋将沙布固定。在沙布上放上一些面粉，盖好。将奶粉罐放在三角架上，下面点燃酒精灯，敲击罐体，使面粉洒下，形成粉尘。一段时间后看到粉尘爆炸。面对爆炸现象，学生便很容易理解面粉加工厂等地方要严禁烟火。

二、巧用实验，释疑解惑

案例4：探究金属钾与硫酸铜的反应产物

在浙教版科学九年级上册第二章第二节《金属的化学性质》中有这样一道习题：已知排在金属活动性顺序表最前几位的活泼金属能与水反应生成碱和氢气。请写出下列反应的化学方程式，并推测可能产生的实验现象。

（1）把1块绿豆大的金属钠放入1小杯滴有酚酞的水中；

（2）把1块绿豆大的金属钾放入1小杯硫酸铜溶液中。

对于习题（1），学生见过金属钠与水的反应，不仅能准确写出化学方程式，还能准确描述实验现象，然而对于习题（2），学生根据碱的性质，能写出相应的化学方程式，但对于产生的现象无法准确描述，在学生推测可能产生的实验现象后，适时地增加实验金属钾与硫酸铜的反应，实验结果出乎意料，试管中不仅出现了蓝色絮状沉淀，还出现了黑色的物质，这黑色的物质究竟是什么？由此展开实验生成资源的探究。该实验的增加不仅培养了学生应用知识的能力，更进一步加强了学生综合分析问题的能力。

在此习题基础上，增加实验“将钠投入水和煤油中”，发现金属钠沉在煤油层下，浮在水层上，在交界处剧烈反应。借此现象提问：

（1）钠为什么会在煤油和水的分交界处？

（2）钠表面为什么会产生气泡？

（3）钠为什么能上下跳舞？

（4）让实验现象更加显，可加入酚酞试液，酚酞试液变红的说明生成了什么？

这个实验不仅体现了密度等物理性质，还体现了化学反应和浮力知识等。

科学的综合性不仅体现的在知识的综合上，也体现在培养学生能力的综合上。以实验为载体培养学生的动手、动眼、动口、动脑的能力。

案例5：浮沉的判断

在浙教版科学八年级上册第一章第三节《浮力》中有这样一道习题：小科和妈妈一起上街到夜市买了一袋观赏鱼，袋内约有1/3的体积是封闭的空气。小科回到家后将没有打开塑料袋的观赏鱼直接放入家里的鱼缸中。若不计塑料袋的自重，那么这个装着水和鱼的塑料袋在鱼缸的水中所处的状态是（ ）。

A.悬浮在水中 B.漂浮在水面

C.下沉到缸底 D.先悬浮，后下沉

对于这类问题，我们不妨做个实验，让学生一目了然。

综上所述，在新课程新理念下，教师依然可以从一个普通的知识点上寻找出实验与知识联系，挖掘他们丰富的内涵。课堂教学不是简单地传授给学生知识点，而是在教学过程中激发学生学习科学的欲望和兴趣，努力培养学生分析问题解决问题的能力，通过探索、发现、质疑、反思等途径培养学生的科学态度。只要在教学教学活动中多开动脑筋，就一定能设计出更符合学生实际、更有利于学生科学素养提高的教学案例，也只有这样才能提高初中科学教学效率。

参考文献：

[1] 中华人民共和国教育部.义务教育 初中科学课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2011.

[2] 郑金洲.基于新课程的课堂教学案例[M].福州：福建教育出版社，2003.

[责任编辑 齐真]