由一节常态课引发对实验教学的思考
由一节常态课引发对实验教学的思考 实验是科学研究和学习的重要手段,是《科学》教学的 重要组成部分,是培养学生创新能力的一大法宝。本文以一 堂“二氧化碳”常态课为例,通过实验教学来培养学生掌握 知识的能力、实践能力、思维能力、情感态度和科学素养。摘 要:
常态课;
实验教学;
思考 科学是一门以观察和实验为基础的学科,实验对学生的 知识掌握、实践能力、思维能力、情感态度、科学素养等培 养有着独特的作用,尤其对激发学生的兴趣和求知欲有十分 重要的作用,因此实验教学应该引起足够的重视。然而实验 教学的现状和实验教学重要性出现严重失衡现象,下面由一 堂“二氧化碳”常态课引发了对实验教学的一些思考。
一、教学片段 师:我们来学习二氧化碳的物理性质。它的颜色、气味、 状态是怎么样的? 活动一:看一看:找出二氧化碳的有关物理性质 学生观察、闻气味等。
生:无色、无味、通常情况气态。
师:二氧化碳的密度和空气比怎么样呢? 活动二:比一比二氧化碳密度与空气比哪个大? 教师播放“向纸桶中倾倒二氧化碳”的实验录象。
教师演示实验:蜡烛自下而上熄灭的实验。教师拉开玻璃片,把它挡在上面一支蜡烛的上方,把一 瓶二氧化碳缓缓倒入,上面的蜡烛首先熄灭。
学生窃窃议论并表示疑问。
师:没有成功,我再做一遍。
教师仍然按照上面的操作重新做了一次实验,这次教师 总算如释重负,让学生看到了预期的现象。
师:蜡烛自下而上熄灭什么原因? 生:二氧化碳密度比空气大,不助燃。
生:不支持燃烧 师:还有哪些实验或或者生活中的实例说明它的密度比 空气大呢? 生:二氧化碳灭火。
教师播放“死狗洞”的动画。
教师举例:一个父亲进入到久未开启的菜窖,不久就窒 息,儿子进入去救,也窒息,解释现象并提出解决方法。
学生讨论。
教师播放“火把试验”的动画。
活动三:矿泉水瓶变瘪 教师演示实验:往收集满二氧化碳的矿泉水瓶内倒部分 水,快速旋紧盖子,摇晃。
学生解释现象。
师:二氧化碳能溶于水。
师:还有什么现象证明这一结论?生:可乐,汽水 …… 二、互动交流:
《二氧化碳》授课教师(简称师1,下同):这个实验 以前做都是做成功的,这次不知道怎么了? 听课教师(简称师2,下同):你课前这个实验做了吗? 成功率怎么样? 师1:来不及做,没做。
师2:如果有实验我们备课一定还要提前备实验,做一 做实验,做好充分准备才可以进教室上课,这样实验成功率 会高。
师2:这个实验为什么会失败呢? 师1:可能操作上还不够得当吧。
师2:这个实验是有技巧的,实验成功要求气体沿烧杯 内壁慢慢倒下去,你把玻璃片全移开,气体会扩散,如果倒 得过快,二氧化碳会全面覆盖在蜡烛上方,导致上面的蜡烛 先熄灭,不利于实验成功。
师2:第一次实验没有成功,第二次才成功,成功的概 率为50%,是否就能得出正确结论呢? 师1:嗯……应该分析一下实验不成功原因,用后面生 活中灭火等例子进一步作解释。
师:
……三、课例评析:
“二氧化碳”是比较典型的实验探索课,通过实验进行 直观、形象的教学,让学生获得丰富的感性认识,有利于学 生意义建构。
二氧化碳的物理性质同样可以通过让学生观察、实验, 自己获得结论。为了获得二氧化碳密度比空气大的知识,教 师用媒体播放实验,可以让学生自己设计实验来探索二氧化 碳密度比空气大;
教师演示“二氧化碳使烛焰自下而上熄灭” 实验。成功的实验结果是蜡烛自下而上地熄灭,而在实际的 实验中并非都是出现这样的结果,有的是同时熄灭、有的是 自上而下熄灭、有的是都不熄灭、有的是只熄灭下面一支、 有的是只熄灭上面一支。为何同一个实验会出现这么多不同 的结果呢? 事实上,这个看来简单的实验且隐含着重要的实验技巧。
要使实验成功,在倾倒二氧化碳时,应在点燃蜡烛一会儿后 就进行,要将集气瓶上的玻璃片稍稍拉开一点(防止二氧化 碳迅速逃逸到空气中),顺着蜡烛对面的烧杯内壁慢慢倒下。
若倒入过快或玻璃片拉开太多,两支蜡烛熄灭的时间间 隔短,看起来是同时熄灭的;
若在离上面蜡烛较近的地方倒 入,上面的蜡烛会先熄灭;
若蜡烛燃烧的时间过长,烧杯内 气温升高,空气膨胀气流向上,二氧化碳倒不进去,两支蜡 烛都不熄灭;
若将集气瓶上的玻璃片全拉开,二氧化碳迅速 逃逸到空气中,两支蜡烛都不熄灭;
若烧杯的容积比集气瓶在大得多,只熄灭下面一支蜡烛。
由于教师对实验没有认真的思考和研究,实验操作不规 范,实验失败,教师应该向学生分析实验失败的原因,避免 让学生认为是偶然因素得到实验现象。随着课堂教学的动态 生成,出现了教师预设外的意外,除了分析意外出现的原因, 教师可以合理调整教学程序,进行尽可能的弥补,比如结合 生活中灭火讲解原理。
四、笔者思考:
随着新的教学理念不断涌现,新的教学资源层出不穷, 教学手段、方法多样化,实验作为科学学科的基础的重要性 反而渐渐得被冲淡了,实验失去了应有的重要地位。实验教 学的不规范现象很多,已经严重影响课堂教学的效果和质量, 主要的问题:课前没有准备验或准备不充分,这个准备包括 备课准备和实践准备;
实验操作错误或不规范;
实验失败或 成功率低;
用多媒体代替实验;
甚至讲实验、背实验代替做 实验等。实验教学现状向我们敲响警钟:实验教学改革迫在 眉睫,亟待进行。
为什么会造成实验教学被忽视的现象呢? 首先学校片面追求升学率,仍以应试教育为导向,重理 论轻实践,为了使学生考试中取得高分,教师普遍采用讲授 法,认为做实验浪费时间,教师做实验还不如讲实验,学生 做实验还不如背实验,把实验要点讲清楚了、背会了,考试 照样能得高分。其二、教师实验素质下降、动手能力差,缺乏实验操 作的技能技巧,缺乏设计、改进实验以及排除故障的创造性 能力。
其三、现代媒体技术日益发展,网络资源不断丰富, 网上有大量的动态效果可以很好模拟实验,要比做实验简单 方便得多,课前不需要准备实验器材和实验、不必担心实验 失败的可能性,而且轻松省时。
其四、现在的学生动手能力弱,不愿意动手、不敢动 手、不知道怎么动手,实验能力低下。实验同一方法、相同 的仪器,得出同一结论,思维含量低,没有创新,没有挑战。
其五、由于有的实验受设备条件和实验时间限制无法 完成,有的实验可行性差、实验效果不明显,这样教师和学 生对实验失去了信心。
如何改变实验教学的现状,使教师重视实验教学呢,加 强实验教学呢? 评价作为导向,中考笔试增加实验题的命题,命题要有 一定要求,要体现实验做与不做效果是不一样的,能检查出 实验是否做过。进行实验技能考核,选择范围为教材要求开 展的所有学生实验。有关部门加强对学校实验室、实验开展 情况的督导评价。对教材中的不可行、实验效果不明显的实 验进行改进。教研部门召开实验教学的探讨活动,比如实验 规范培训、实验备课活动、自制教具、创新实验展示、实验 探索课展示、实验实验论文评比等形成实验教学研究的氛围。加强教研室和仪器站的联系,能征订切实可用的、实验效果 好的器材。
做为一线的教师,首先备课中除了备教材、备学生, 有实验的话一定要备实验。在上课前做一做,有充分的准备 才可以进教室。要有备用器材,万一不成功,在条件允许情 况下可以重新做,并能分析实验失败的原因。其二、积极挖 掘、开发实验资源。能做的实验一定要做,不能简单得用播 放多媒体或讲授代替。教师可以自行设计实验,增设趣味性 演示实验,挖掘简易小实验;
变验证、测量实验为探索性实 验,启发学生自己设计实验方案,改演示实验为师生协同实 验,条件允许可以安排随堂实验,让更多学生参与其中,教 师可以布置课外实验做业,比如你还能设计什么实验证明大 气压存在。其三、教师开放实验室的课程资源、开展丰富多 彩的科技活动。
如果把学生科学教学看作是大树的生长,那么这棵大树 的根在于实验。只有大树根健康生长了,植物才能枝繁叶茂。
我们的科学教学以实验为基础,如果学生在实验中充分体验、 感悟、思考,才能更好建构科学知识,有利于理解科学的本 质,培养学生的能力和科学素养,没有实验作为基础的科学 教学,如同枯木失去生命力。因此我们呼吁实验教学不容忽 视,回归实验教学的重要地位,真正提高课堂教学的效益。
参考文献:
[1]陈应春. 初中科学教与学有效整合的探究[J]. 教学月刊(中学版下), 2009, (03) . [2]程瑶,崔鸿. 初中生科学课学习现状调查与分析[J] 现代中小学教育, 2009,(02) . [3]高建树. 初中科学实验教学的有效探索[J]. 中小学 实验与装备, 2009, (02) . [4]郭亚敏. 初中科学探索性实验教学的研究[J]. 成功 (教育), 2010, (01) :47 [5]秦国成. 提高初中科学实验教学有效性初探[J]新乡 教育学院学报, 2008,(02) . [6]郑振祥. 初中科学教学生活化的体验[J]南昌教育学 院学报, 2010,(01) .