浅谈初中科学实验教学的有效性的提升

2020-01-01邱立岗

文化创新比较研究 2020年2期

邱立岗

（浙江省杭州市富阳区银湖中学，浙江杭州 311400）

初中阶段，科学实验是学生重点研究内容，具有内容多样、实践操作、种类丰富的特征。在新时期的教育理念下，学生的创造力至关重要，科学实验不仅能培养学生的核心素养，同时也能够激发学生创新意识。为此，教师需要提高初中科学实验教学的有效性，从而提高学生的发展质量，促进学生的全面发展。

1 初中科学实验教学现状

1.1 实验教学的不足

在初中科学的教材中，需要重视和必做的实验本应该按照教参的要求进行实验。然而，大多数的学校的教师并没有按照教材的内容进行实验，甚至有很多学校的实验课都不能按照授课需要的时间进行完成。也有上级管理与学校实际需求之间的矛盾，如八下空气中氧气的体积的分数实验教学，必需要用红磷，而红磷是危化物品，管理非常严格，实验用品店怕检查，就不进货，要么你学校订购1 t 红磷，结果这必做的实验只能用视频代替了。同时像这个实验还会产生二氧化硫，有毒，教师上课之前还必须试做过，挺麻烦的因此种种教师就有了借口，让诸如此类的初中科学实验变成了“纸上谈兵”。

1.2 教学模式过于传统

一些教师的教学模式，依然继承了传统应试教育的教学方式，对于课堂的内容，没有做到创新，也没有将学生作为主要的教学对象来进行授课。有些教师会带学生进行科学实验，但也仅仅是教师在讲台前进行实验的演示，学生只需要出眼睛看就算是完成了课堂的教学内容。甚至有一些教师，连动手演示的实验步骤都直接的省略，完全的借助多媒体的设施来进行实验的演示。通过对学生的问卷了解，只有30%左右的学生表示演示实验的教学方式具有一定的效果，而20%的学生甚至认为Flash 动画演示的效果更胜一筹。多媒体视听结合的优势不断冲击学生的感官，调动学生的学习积极性，但是部分学生也表示出自己作为“看客”，已经习惯于在课堂中“听”讲。

2 科学实验课的意义

科学实验是见证知识形成过程的重要方式，学生通过实验探究深入理解科学概念，掌握科学知识，并在实验的操作过程中，加强自身的学习技能，丰富自身的科学情感与态度。为此作为一名合格的教师，应该在科学实验课程中，为学生带来丰富的学习体验，从而激发学生的科学创新意识，提高学生的核心素养能力。此外，教师可以在实验中提出相应的问题作为学生的思维导向，让学生根据问题内容不断地探究实验，从而掌握实验目标，同时也能够逐渐摸索出适合自己的方式。在实验的过程中，学生也可以清晰地看到，并思考影响实验结论的因素有哪些，需要测量的量是什么，并探索控制变量的方式有哪些。此外，教师可以引导学生安全使用实验仪器，边实验边测量，边操作边记录，从而完成整个实验过程。因此，教师要关注科学实验教学的有效性，理解其存在的意义。

3 提升科学实验教学有效性的方法

3.1 增强实验基础设施保障科学实验教学的开设

学校应该重视实验基础设施的建设，并积极做好后期维护。为学生创造一个良好的实验环境，给学生提供更多更好的实验设备和材料来完成实验，只要实验设备和器材充足，科学教师也没有借口，反而会乐于给学生做更多的实验，毕竟科学教师有更深的体会，只要科学课有实验，学生上课的兴趣会更足。

3.2 提高教师综合素质

教师是在课程中对学生进行引导的领航者。他们就像指南针一样，为学生引导正确的方向，同时还需要培养学生自己寻找方向和向目标方向前进的能力。所以，教师综合素质的高低直接影响学生综合素质的培养。尤其是在科学实践的课堂中，这种需要理论与实践相结合的教学内容，本身就需要教师具有高学历和高素质。

3.3 将科学实验生活化

科学离不了生活，生活也离不了科学。所以，科学实验的教师在教学中，应该教学内容与生活相结合，将科学内容生活化。

例如，在八年级上册“大气压强”的教学中，教师都会做覆杯引入：取一透明玻璃杯倒满水，盖上玻璃片，再把它们倒过来，然后放开托着玻璃片的手，当学生看到水没有掉下来，都很惊讶而产生疑问：“是什么托住了玻璃片？ ”……在学生纷纷震惊之余，紧接着将该实验所需的材料与工具发放到学生手中，每个小组一份，然后让学生进行实验，最后选出实验最好的一组。在此过程中，学生散发思维，设计出多种方式：（1）用吸管吸完牛奶后，牛奶包装盒变扁了。（2）吸盘挂钩挤出空气能吸在玻璃板上。（3）针筒活塞向上抽能吸水，（4）垃圾筒中套好垃圾袋用橡皮筋扎好，很难把垃圾袋拉出.（5）塑料杯装水，盖上纸板，倒过来，纸板不会掉下来。……

3.4 把课堂实验拓展为课外实验来有效提升实验素养

课外实验作为科学实验的延伸，具有重要意义。比如寄宿学校的学生，可以先在学校内制定实验方案，然后回家之后，收集素材，开展实验，最后在返校之后与其他学生进行分享，相互评价。

例如，八年级上册“浮沉条件”的教学中，让学生在家里准备好杯子，加入适量的水，放入鸡蛋，观察鸡蛋的浮沉现象，然后往水中溶解食盐再观察鸡蛋的沉浮。思考物体的沉浮与什么有关？或者也可以让同学在家中煮汤圆，观察汤圆的沉浮等。

通过这些活动让学生感到做实验实际是挺方便的事，利用生活中的一些物品回家就能做很多实验，通过实验的体验，回到课堂上后同学之间交流、讨论、展示等活动过程也有助于提高学生对科学的兴趣。课外实验激发了学生探究的兴趣，能让学生满足了好奇心，增强科学实践能力。

3.5 把演示实验改为学生分组实验，有效增加学生体验

体验与实践孕育创新意识。在实验条件允许的情况下，应尽量把演示实验改变为学生分组实验。这种学习模式，可以充分调动学生的学习热情，同时还可以培养学生之间的友情，让学生在学习过程中，学会团结合作。

例如，在九年级上册“简单机械—滑轮”的教学时，因为演示实验最多两位学生参与实验，其他学生能够观看演示，然后记忆定滑轮与动滑轮的特征。因此我们可以开展学生分组实验模式，如下。

当学生能够准确分辨定滑轮与动滑轮之后，教师提出一个问题：如果我们只用一个滑轮提升钩码，哪种方式更省力呢？然后学生根据问题设计实验方案并检测。结果发现有的学生当成定滑轮使用，有的学生当成动滑轮，然后让学生记录弹簧秤测出拉力，观察力的方向。

在实验的探究过程中，学生体验到不同于课堂听讲的学习效果，在实践中进行了亲身体验，更加深刻地理解了不同滑轮的特征。有助于激发学生对科学课的学习兴趣，产生强烈的好奇心和求知欲，有助于学生形成科学概念。

3.6 把验证性实验改为探究性实验，提高创新能力的有效性

验证性实验，注重于实验的结果，只要把实验结果的呈现一下。这样的过程比较简单，缺乏对学生思维力度的培养。如果是探究性实难需要由学生自己设计方案并操作对现象进行分析等，学生是主动的学习，教学作用效果明显要好。

例如，在九年级上册“酸碱中和反应”实验时。教材内容是：先向NaOH 溶液中滴加几滴酚酞，再边滴加稀盐酸边搅拌至红色刚好褪去变为无色，最好蒸发结晶得到白色固体。为了使学生充分理解指示剂在中和反应的作用，教学时出示NaOH 溶液和盐酸溶液然后取样后将两种溶液混合，学生观察到无明显现象。问：是否说明它们一定没有发生化学反应？”学生肯定回答说不一定。再问：“那么怎么证明它们之间出现反应呢？ ”紧接着学生便根据实验得到的反馈进行讨论交流设计方案。学生会产生多种方案，然后让学生分组实验，一一展示，并记录总结实验结果，然后进行分析对比。通过实验、分析、比较，归纳。学生对中和反应有了较深的理解。

3.7 多采用新材料和传感器能有效增强实验的可观察性

原来科学教材中的有些实验只能在科学家的实验室实现，或者实验变量难以测量的实验，随着大量新材料的出现，在初中教学课堂中也变得容易实现，这样增加了学生的直观体验，学生的兴趣明显增加。例如，在八下的“物质燃烧的条件”的教学时，有教师采用用酒精灯加热铜片，铜片上由近及远放上火柴的实验，现象是火柴会依次燃烧起来，但学生无法观察到温度的高低的变化。但如果使用了感温变色材料，学生会很清楚温度的高低分布情况，对可燃物燃烧条件之一温度达到着火点理解更到位了。还有各种价格也不贵的传感器等新材料，能大大提高实验效率。实验观察中能增强实验的可视性，特别对数据的采集，可以更快更准确，从而大大节省我们宝贵的教学时间，同时也让学生进一步感受到科学新技术带来的方便，对科学的学习更有兴趣。