提高試驗教學有效性的策略研究

1、提高實驗教學有效性的策略研究慈溪陽光實驗學校徐良明科學實驗教學是初中科學教學的重要組成部分，如何提高實驗教學的有效性是每位科學 教師都關(guān)心的課題。在“百度”上我們能檢索到有關(guān)“實驗教學有效性”的文章相當多，但 在這些資料中，絕大多數(shù)的研究是針對實驗的改進方面來開展的，比如實驗原理、實驗現(xiàn)象 的清晰呈現(xiàn)與有效觀察、實驗變量的控制、器材及方法的改進等內(nèi)容。拋開以上實驗本身的 相關(guān)問題，還有哪些因素有可能影響到科學實驗的有效教學呢？本文結(jié)合個人的教學實踐， 試著從新的視角來探討和分析科學實驗的有效教學，期望能對當下實驗教學帶來一些思考和 影響。一、關(guān)注實驗過程中的學生心理，提升實驗教學的有效參與科學

2、實驗以其生動、直觀、新異有趣等特點，對學生有極大的吸引力，能激發(fā)學生好奇 心而主動參與，但也因安全、嚴密的分析和推理讓學生產(chǎn)生恐懼、畏懼心理，從而阻礙學生 參與，實驗的參與率與參與度都大打折扣，這些影響到都對實驗教學效果帶來影響?！景咐弧咳A師版八上金屬的化學活動性順序“鎂銅金屬活動性”比較 教學中，筆者設(shè)置了鎂銅化學性活動比較的一個實驗。在進行鎂銅燃燒實驗時，我先點 燃鎂條，奇特的現(xiàn)象讓學生一片驚呼，可在加熱銅的實驗中，由于銅的氧化幾乎沒有現(xiàn)象， 學生左看看右看看，實驗就在學生的期待中結(jié)束了，學生的課堂情緒明顯下降。當我再拋出 “誰強誰弱，判斷依據(jù)是什么”這一問題時，學生情緒了了呼應(yīng)者不多。

3、在另一班級上課時, 我將這兩個小實驗的順序?qū)φ{(diào)了一下，開始時學生左看右看，沒有看見有什么明顯的現(xiàn)象， 可當我把鎂條一點燃，學生的驚呼聲響起一片，趁著學生情緒高漲，我拋出同樣的問題，學 生踴躍參與，幾乎是喊出自己的見解，課堂效果特別好。將實驗的次序簡單地交換一下，產(chǎn)生的教學效果竟截然不同，究其原因卻很簡單，就是 迎合了學生的期望心理，營造了一個可以“爆發(fā)”的氛圍，這足以說明實驗過程中學生的心 理活動對實驗教學效果是有影響的， 這也告訴我們實驗教學活動必須遵循感受與認知的心理 規(guī)律。也正是這次實驗教學讓我去探尋和關(guān)注究竟還有哪些因素會影響到課堂實驗教學的有上圖是實驗過程中心理因素和思維活動的流程。

4、在流程中，我們不難看出，實驗材料、 儀器設(shè)備、教師的行為都會影響學生的心理，而這些心理活動又會對實驗教學產(chǎn)生直接的影 響，所以我們給出的實驗資料要有條理性，操作步驟能用圖表說明的盡量用流程圖，這都會 給學生一個“易學”的心理暗示；實驗設(shè)計不要因追求“嚴密”而設(shè)計得過于繁雜而讓學生產(chǎn)生畏懼情緒；實驗器材的選用應(yīng)盡可能做到簡潔明了，不要刻意追求無謂的完善”而組合不恰當?shù)囊淮蠖哑鞑?，這反會弄得學生不明白要研究什么而盲無頭緒；教師更是要用行動和語言及耐心來緩解學生的不安全心理、 焦慮及畏懼心理；針對實驗過程中可能出現(xiàn)的思維疲 勞，教師可通過各種手段來進行干擾和調(diào)節(jié)，讓學生維持長久的興奮。二、關(guān)注教材編

5、寫意圖，找準實驗教學的有效點教材中的每一個實驗設(shè)置都有一定的意圖，教材的編寫者希望該實驗的出現(xiàn)能解決某一 個或某些問題，比如課題的引入、證據(jù)的獲得、規(guī)律及結(jié)論的得出，所以我們要認真研究教 材，領(lǐng)會編寫者的意圖，找準實驗教學的“有效點”?！景咐咳A師教材九下物質(zhì)的轉(zhuǎn)化和元素的循環(huán)中“酸雨形成的模擬實驗”這個實驗的設(shè)計過程如下：在燃燒匙里放少量硫粉，加熱，直到燃燒，把燃著的硫伸入 盛有氧氣的集氣瓶中，燃燒停止后，小心聞一下氣味，然后立即向瓶內(nèi)倒入少量水，振蕩， 加入幾滴石蕊試液測試溶液的酸堿性。筆者按步驟完成實驗教學后，有學生提出兩點置疑，一是實驗操作順序，他認為，為了 防止二氧化硫污染大氣，實

6、驗前應(yīng)該先在瓶底放入少量水。二是本實驗中用水來吸收二氧化 碳不合理，應(yīng)該用效果更好的堿液如氫氧化鈉溶液等。其實，產(chǎn)生這一問題的原因同樣是沒有找準實驗的有效點。 本實驗的有效點應(yīng)是模擬酸 雨形成的過程，并在過程中感受“ S-SO,-H2SO”的轉(zhuǎn)化，當然是先產(chǎn)生二氧化硫，再加入 水來模擬雨水的形成，再滴加石蕊來檢測。若是將實驗的有效點定在如何防止二氧化硫污染 大氣這一層面，那最好的方法就是預(yù)先在瓶中放入一定量的氫氧化鈉溶液來作吸收劑。正是實驗有效點的錯位讓學生產(chǎn)生了錯誤的理解。從以上案例不難看出，只有領(lǐng)會了實驗意圖，找準了實驗的有效點，實驗教學才會發(fā)揮 它應(yīng)有的效果，所以教師在實施實驗教學之前不

7、僅要研究實驗本身，更應(yīng)該好好地研究本節(jié)課中該實驗所要起到的作用。三、拓展實驗內(nèi)容豐富表象，做好實驗教學的有效輻射科學現(xiàn)象的表現(xiàn)形式是多層次的，立體的，但教材為我們提供的實驗卻往往著眼于單層 次的，單側(cè)面的實驗內(nèi)容，存在著局限性，有些實驗甚至還會將學生帶入思維誤區(qū)。【案例三】“鎂帶燃燒”實驗“鎂帶燃燒”實驗學生很熟悉，“發(fā)出耀眼的白光，有白色物質(zhì)生成”的實驗現(xiàn)象也爛 熟于心。在復(fù)習這一實驗時，筆者讓學生觀察這樣一組比較實驗，讓同學將鎂帶分別放在“氧 氣”瓶和空氣瓶中燃燒，比較燃燒產(chǎn)物，同學們發(fā)現(xiàn)在氧氣中的燃燒產(chǎn)物比空氣中的產(chǎn)物要 白，這一現(xiàn)象立即引起同學們的思考。該實驗很好地補充了學生對鎂在空氣

8、中燃燒現(xiàn)象的認識，不僅和氧氣反應(yīng)，其實也能和二氧化碳、氮氣發(fā)生反應(yīng)?！景咐摹恳后w對容器側(cè)壁有壓強的壓強實驗在探究“液體對容器側(cè)壁大小”這一活動中，老師們特別喜 歡用下圖這個實驗來演示?！叭龡l水柱，越靠近下面的水柱水射得越遠”的現(xiàn)象讓學生獲得“液體對側(cè)壁有壓強，且隨著深度的增加而增大”的親身體驗。但 是這個表象下面隱藏著一個陷阱，那就是，“水射得越遠，該處的壓強越大”是個錯誤的推論。我們知道：射程的大小取決于兩個因素：速度和時間。越深處，水的壓強越大，水的初 速度也越大，但若當射出去的水在空中運行的時間很短，它運動的水平距離也短，即射程較 小，所以射程長短還跟出水處距地面的高度有關(guān)?；谶@樣的

9、認識，筆者給學補做了一個實驗：拿掉木墊塊，重做這個實驗，學生會發(fā)現(xiàn), 最下面的孔射出的水并不是最遠的。 這一實驗現(xiàn)象讓學生重新思考能否根據(jù)射程的遠近來判 定壓強的大小，并據(jù)此校正自己的認識。通過上述案例的研究，我們有必要對原有實驗教學的內(nèi)容作適當?shù)难a充和拓展，特別是在實驗復(fù)習教學中，教師要盡可能地創(chuàng)設(shè)機會、豐富表象，讓學生多層次、全方位地去認識 事物的規(guī)律，提高實驗教學的有效性。四、注重實驗的“二次設(shè)計”，實現(xiàn)實驗教學的有效探究新課程標準強調(diào)：學習應(yīng)當是“接受”和“探究”的和諧統(tǒng)一。 那么在實踐中如何實現(xiàn) 兩者的統(tǒng)一呢？在實踐教學中，筆者嘗試通過“實驗教學二次設(shè)計”的方法來解決這一問題， 收到

10、了很好的效果。所謂的“實驗教學二次設(shè)計”指的是學生在某個實驗教學后，要對該實驗各環(huán)節(jié)進行點 評，在此基礎(chǔ)上，在不改變實驗?zāi)繕说那闆r下，再對實驗的各環(huán)節(jié)或是對實驗整體進行重新 設(shè)計。也就是讓學生在“接受”實驗教學后，讓學生對該實驗進行再加工、修改和創(chuàng)新，通【案例五】華師教材七下學生實驗觀察水的沸騰學生采用如圖裝置來觀察水的沸騰（教材在實驗器材中注明實驗裝置與 觀察冰熔化的裝置相同），并按教材要求一步步開展實驗，過程中學生完成 水溫度變化的記錄，繪制了水的沸騰曲線，也記錄了沸騰時的現(xiàn)象。但令人 不安的是學生的記錄五花八門，面對這樣的結(jié)果，多數(shù)教師會給學生標準的 曲線，標準的現(xiàn)象描述。筆者在面對這種

11、情況時，開展“二次設(shè)計”教學，效果頗佳。在學生完成“一次教學”后，筆者并不是給出標準，而是發(fā)動學生對實驗進行點評，學 生在比較其它小組的成果及結(jié)合自己體驗后， 提出了許多好的問題，歸納如下：石棉網(wǎng)吸熱、 水初溫較低，同時燒杯中的水散熱很強，導致燒水時間太長，一節(jié)課的時間多數(shù)花燒水上； 溫度計處于懸掛狀態(tài)，同時容易受氣泡沖撞影響，讀數(shù)有困難。針對這些問題，筆者和學生 一起來分析，尋找解決問題的方法。有學生認為要減少時間，可用小燒杯，選擇的水量要合適，水溫要適當；為減少散熱，有同學認為可在燒杯上面加紙片，甚至有同學建議不用石棉 網(wǎng)。為了便于讀數(shù)，同學們都認為要固定溫度計，于是紛紛設(shè)計固定的方法，活動中學生思 維非?；钴S。經(jīng)過討論、當堂檢驗及教師的指導，學生很快設(shè)計出了他們的方案。方案一： 減少水的用量，水初溫70C左右，加小紙片減少散熱，同時起固定溫度計的作用；方