核心素养下的初中科学拓展性实验研究

陈洲

【摘要】科学实验作为提高学生实践创新能力的重要途径，已成为中学科学教学改革的突破口。本文选取了几个有趣的拓展性科学实验，介绍了其制作过程，并将实验原理与课本知识点结合，为现阶段“促进有效学习”课堂变革及拓展性课程建设提供一些参考。

【关键词】核心素养 初中科学 拓展性

【中图分类号】G633.98 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）30-0054-02

引言

初中科学课程标准在课程基本理念中指出：“初中科学应促进学生自主学习，让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考。通过多样化的教学方式，帮助学生学习科学知识与技能，培养其学科探究能力，使其逐步形成科学态度与科学精神。”拓展性实验课程恰好提供了这样一个契机，它不同于国家课程，没有升学的压力和硬性的规定，广大的一线教师可以自由选取，自行设计，完全自由发挥。近两年来，笔者一直面向我校初中学生开设——《趣味科学实验》。本文集锦了几个趣味科学实验，以作参考。

一、实验集锦

1.简易直流电动机

实验现象：将1号干电池装在电池盒里，强磁铁放置在上方，再将线圈架在支架上，电路接通，轻轻拨动线圈，线圈便旋转起来。

实验原理：通电线圈在磁场中受到力的作用。力矩不平衡使线圈旋转，当转到漆包线包围位置的时候由于惯性继续旋转到力矩不平衡位置，就会一直旋转。

实验步骤：

（1）预留约1厘米的漆包线线头，然后将漆包线绕成合适的环形，并尽量多绕几匝。接着将多余的线沿环形线圈缠绕，尽量密集些。相应地在另一端也保留约1厘米的线头，两个线头尽量接近线框中点。（2）将其中一端的线的外皮漆全部用小刀刮去，另一端则刮去半边即可。（3）截取两段约7厘米长的漆包线，两头刮去漆皮，并折成M字型，注意向下凹陷的部分的漆一定要刮干净。（4）用夹子将（3）步骤所做的两根漆包线固定在干电池正负两极间，并将长方形带脚线圈搁在其上。（5）将永久磁铁放置在线圈下方，用手轻轻拨动线圈，线圈便会转动起来。

2.水火箭

实验现象：在火箭体内灌入一定数量的水，利用打气筒充入空气到达一定的压力后发射。压力空气把水从火箭尾部的喷嘴向下高速喷出，在反作用下，水火箭快速上升，像导弹一样有一个飞行轨迹，最后达到一定高度后下落，基本上都能达到五六楼层的高度。

实验原理：牛顿第三定律（力的作用是相互的）。

实验步骤：

（1）利用饮料瓶制作成箭体、箭头、尾翼。（2）将橡皮塞塞入瓶口，目测需要的长度，切除多余部分，将气门芯按顺序装入橡皮塞。（3）发射架的制作，将圆形铁圈固定在铁架台的合适位置，火箭底部能架在上方，气筒皮管够得着即可。（4）在空旷处给火箭灌水，用打气筒充气到一定程度，水火箭就会喷射而出。

3. 简易投影仪

实验现象：在一个漆黑的房间里，用智能手机全屏播放一段视频，将手机放置在支架上，盖上盖子，画面投影到白墙，就可以观看影片了。

实验原理：凸透镜成像

实验步骤：

（1）挖出圆孔。在大纸盒侧面上画出一个与透明胶带纸环等大的轮廓，再用锋利的美工刀切割出圆孔。（2）安裝投影仪的镜头。将透明胶带的纸环按在挖好的圆孔上，用胶条粘住，再将放大镜粘在前面。（3）固定支架。用鞋盖裁剪出一个与鞋盒等宽的支架，用透明胶条粘成一个底座。（4）制作调焦距的拉条。在鞋盒后面底部挖一条缝隙，作为可拉动滑动的轨道，用多余的纸板剪出一条拉条穿过缝隙，粘在底座上。（5）最后，将手机放到底座上面，然后盖上鞋盖即可放映。由于手机的屏幕亮度不同，最好将手机屏幕亮度调到最亮，这样投影的效果就会越好。在暗室中投影到白墙上，拉动调焦拉条，调到合适位置，投影清晰即可。

二、实验应注意的几个问题

1.把握探究实验的效果和价值

本次课程改革以科学探究为突破口，倡导以科学探究为主的多样化的学习活动。但我们不可能也没有必要将所有的内容都设计成探究性的。将验证性实验改为探究性实验，必须考虑以下条件：（1）教材内容难易适中；（2）学生对进行探究性实验已有准备；（3）在探究性学习中不仅仅是依靠本门学科就能解答的问题，因此对教师在知识方面的要求是多学科的。这些条件需要教师分析和挖掘教材知识的价值，选择具有核心地位和基础地位的、规律性的内容让学生探究。所以需要老师提高自己，更新自己的知识结构，提高自己的组织能力。

2. 帮助学生建立探究的条件

在探究实验中培养学生的探究能力，教师应对学生进行一些科学探究方法的指导，如有意识地向学生渗透探究学习的方法，落实5要素：①提出问题；②收集证据；③形成解释；④评价结果；⑤交流发表等。在课堂上多采用启发探究的模式，培养学生的探究兴趣，结合具体的教学实验，给学生作分析示范，组织课外兴趣小组，模拟科学家进行实验探究的情景，对学生进行科学研究方法的训练等，使学生在实验过程中避免失误，提高学习效率。

3. 教师应当做探究“向导”

在学生探究阶段，教师要融入学生的探究活动中，要巡视各个小组的表现情况，及时给予必要的帮助和辅导，利于为后面的整合、今后的教学安排提供具体的学习情景。实施探究性实验教学，需要花费大量的时间、精力和财力。需要我们转变应试教学观念，以“培养学生终身教育”为目标，做一个探究路上的向导者。

三、结语

初中教师在课堂上往往会因为各种原因没有演示过多的实验，很多时候，学习科学理成了纯粹运用科学规律和公式去解题，这样学习科学显然是枯燥乏味的。科学教师可以通过开设一系列趣味科学实验的拓展性课程，把课本中的科学知识通过各种趣味科学实验创设富有情趣的意境，启发学生积极思考，并引导学生去设计，去做实验，尝试对实验结果做出合理的科学解释，使他们在实验的过程中感受科学知识的实用性，以提高他们学习的积极性和兴趣。而且还可以在此基础上引导学生不断进行实验反思，通过形式多样的创新实践训练，培养学生的创新思维、创新意识和创新能力，促进学生科学素养的发展。

参考文献：

[1] 黄晓虹.物理演示实验[M].杭州，浙江大学出版社，2012.

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