试谈科学实验在教学中的作用

◎袁柏军

科学是一门以实验为基础的自然学科，实验教学是科学学科的最大特点，在科学教学中有很重要的位置。实践证明，生动有趣的实验是激起学生兴趣的重要因素。一种元素的发现，一个定理的形成，做不做实验，学生兴趣和学习效果会截然不同。因此，要稳定发展学生兴趣，教师除了做好教材中已有的实验外，还要结合教学内容，补充一些趣味实验。

一、实验能激发学生学习兴趣

兴趣是最好的老师，对于初中的学生来说，对某一学科的重视和学习，大多数情况下是感性的认识，而非理性的。教师在授课时，应创设一些有趣的实验，刺激学生的感官，充分调动学生学习科学的积极性。在上第一节科学绪言课时，我增补了几个有趣的实验：魔棒电灯、清水变牛奶、酚酞试剂写字后喷洒氢氧化钠溶液变色、烧不坏的手帕等简单好玩的实验，激发学生学习科学的兴趣。通过以上实验现象提出与教学内容有关的问题，引发学生思考，进而顺其自然地进行教师预设的教学设计，使学生主动地参与到教学中来。例如，在讲氧气的制法时，上新课前，我展示了一瓶我刚刚制作的氧气，让学生猜想是什么气体？学生猜想后，我将一根带火星的小木条伸入瓶中，木条复燃，学生感到新奇，很兴奋。我不失时机地提出：想知道这瓶氧气是如何得来的吗？这节课我们就可来学习氧气的制法。实验引发了学生的好奇，他们迫不及待地想知道学习内容。

二、科学实验教学中学生观察能力的培养

观察是认识的窗口，是思维的前提，对于事物，如果没有敏锐而细致的观察，就不能深入认识事物的本质。在科学实验中，要教给学生观察的方法，如观察要有明确的目的和重点，要自始至终，从明显的到细微的都必须认真地、细致地观察，要提醒学生注意排除其他因素的干扰，要求学生实事求是地做好实验记录。观察的内容一般来说包括三个方面：一是物质变化前的颜色、状态等；二是物质在变化过程中产生的现象（例如物质的状态与颜色的变化、发光、发热、形成烟或雾和放出气体等）；三是物质变化后的颜色、状态等。

例如，在做镁带燃烧的实验时，实验前要让学生观察到金属镁是银白色的固体；实验过程中镁带剧烈燃烧、发出耀眼的白光、放出大量的热；实验后生成了一种白色粉末状的固体（氧化镁）。在科学实验教学过程中，教师应注意对学生观察能力的培养，要不断用实验启发学生积极感觉、知觉事物的变化，让学生在大脑中留下深刻印象，并透过现象，抓住事物的本质。如果能借助多媒体辅助教学来演示实验，既能放大实验现象，增强实验的可见度，更易于学生认真、细腻有序地观察，增强直观印象。

三、科学实验教学中学生探究能力的培养

科学科学的形成和发展都离不开实验，学生通过探究性实验，可以探究自己还未认识的世界，帮助学生形成科学概念，理解和巩固科学知识，掌握实验技巧，激发学生学习科学的兴趣，拓宽学生知识面，培养学生的观察能力、思维能力、实验能力和探究能力，使学生学会科学研究的方法。比如学生实验“对蜡烛及其燃烧的探究”。

首先，我按以下的实验步骤提出问题：①点燃前的观察。观察蜡烛的颜色、状态、形态、气味和硬度（能否用小刀切？）等。把一小块石蜡放入水中，观察现象（是否溶于水？沉还是浮？）。②点燃蜡烛的探究。观察火焰（火焰分几层？哪层最明亮？哪层最暗？）。将一根火柴梗迅速平放入火焰中约一秒后取出，观察火柴梗被烧情况。把干而冷的烧杯罩在火焰的上方，观察烧杯内壁上有什么现象发生？片刻后取下烧杯，迅速向烧杯中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察有什么现象发生。③蜡烛熄灭后的观察。观察有什么现象发生？用燃着的火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，看蜡烛能否重新燃烧？其次，让学生猜想和假设上述的问题。这时动脑的过程，猜想必须符合逻辑，同时必须考虑到是否可以检验。最后，通过实验检验，在实验时，多鼓励学生敢想、敢做、敢于突破常规的束缚。通过科学探究活动来学科学，在这一过程中学生可以把科学知识与观察、推理和思维技能结合起来，从而可以能动地获得对科学知识的理解。

四、科学实验教学中学生综合能力的培养

科学的实验教学目的是学生通过实验直接地了解事物运动的变化实质，认识事物变化的基本规律。因此，在实验教学过程中不但要培养学生的敏锐的观察力、学会观察、学会动手，还要重视培养学生的综合能力，而综合能力的培养除了在课堂的实验教学中得以实施外，更多的是体现在课外。教师可以布置学生回家利用电池、电珠、导线制作一个小电路，在家里测量各种家用电器的功率等等，写出实验记录，到课堂讨论。教师还可以布置学生回家准备材料，带回课堂做，如大气压存在实验，每人准备一个衣钩吸承受拉力最大。

科学课外实验是学生实验的一部分，因此，教师要认真钻研教材，紧密结合教学内容，启发学生利用方便易得的材料做些操作简单、易学易做、安全的实验。布置实验的题目要具体、详细，并进行必要指导，如筷子提米实验；将易拉罐上口剪掉，把筷子插人易拉罐的中央，再把米放入罐中压实压紧，提起筷子，由于静摩擦力作用，将整个易拉罐带米一起提起。这个实验还可以改变材料来做：分别用易拉罐和玻璃杯进行实验来作比较，用竹筷子和玻璃筷分别进行实验比较，用粗糙的大米和用精制的大米分别实验进行比较等……通过实验，可使学生弄清研究对象，研究过程，还可总结出摩擦力的规律。由于是课外实验，自由度大，学生可依照自己的意愿改变条件，控制实验的进程，所以更能深刻感知实验现象。

总之，初中科学课教学是离不开实验的，实验能充分发挥学生的主动性、创造性，学生自己探究、自己发现的乐趣是任何外来的奖励无法比拟的。科学实验是传递知识，培养能力，形成价值观的最好的载体之一。它以其丰富的内涵在科学教学中发挥着独特的功能和作用。为此，科学实验在教育、教学中的作用地位非常重要，重视科学实验，充分发挥科学实验的作用。正确认识科学实验的多种教育教学功能，对于深化科学实验教学理论，培养学生科学的实验素养，树立科学的人生观，全面提高教学质量，具有重要的理论与实践意义。