巧用实验引导学生发现课堂中的科学真相

张科

[摘 要]科学实验是科学课教学的关键部分，是提升初中科学课教学质量的重要环节，而现在的科学课堂上，教师往往由于实验仪器、实验药品、实验危险性，甚至是个人情感因素等原因，而将部分学生实验用演示实验或者实验视频来代替，这不仅降低了课堂教学的趣味性，而且降低了学生探究知识的主动性。作为科学教师，应有效运用实验这一方法来组织科学教学，尤其是利用实验引导学生发现课堂中的科学真相。

[关键词]实验；科学真相；初中科学

[中图分类号] G633.98 [文献标识码] A [文章编号] 1674-6058（2018）14-0087-02

在初中科学教学中，学生对于一些生活中经常遇到的问题，能积极参与讨论，并提出各种解题策略，合理解决问题。但当问题不常见或者太抽象时，学生就容易对问题的解决茫然无措，由此出现注意力分散、小组讨论不热烈、不能很好地开展科学探索活动等现象，导致课堂教学效率低下。之所以造成这些现象，主要原因还是问题中所提供的材料和信息难以沟通学生的思维，使学生对于问题理解不透，不知道从哪里去着手。学生大脑皮层细胞的活跃性差了，学习兴趣激发不起来，学习活动也就难以开展。如果这时科学教师能够有效组织和利用科学实验，因势利导实施教学，就能取得不错的教学效果。

一、巧变实验，提高兴趣

现在的学生在课前或者课中遇到问题，都会去课本找答案，而课本中按部就班的实验根本提不起学生的兴趣。因此，教师应巧妙变换实验材料或器材，为教材中的实验注入新鲜血液，从而提高学生的实验兴趣。

【例1】对于华东师范大学出版社出版的《科学》八年级上册第二章中的《液体内部的压强》这节课中的实验，很多教师会照搬照抄教材中的实验来进行演示和讲解，而学生早知道“液体内部各个方向都有压强”这一结论，使得教师的演示实验成为走过场。对此，我首先将这个实验的器材更换成一个灌了水的气球，利用这个气球做实验不但能让学生理解液体内部各个方向都有压强，而且能提高学生的学习兴趣；其次，为了验证“同种液体内部深度越大，压强越大”，可模拟帕斯卡裂桶实验用一个漏斗和一根足够长的乳胶管相连，下端连接一个软薄塑料瓶（质地一定要柔软），让学生从高处的漏斗向下倒水（为了让实验现象明显、快速，可以用硫酸銅溶液代替水进行实验）来完成。这样，让学生为之惊叹的实验效果，加深了学生的记忆。

这就是给学生一双发现生活中的科学真相的“眼睛”。

二、善用仪器，扩大感官

有些教师在上公开课时有很好的教学设计和科学实验，但是受限于实验仪器和课堂时间，只能邀请个别学生上台观察或实验操作，这使得大部分有兴趣一探究竟的学生无法在第一时间有直观强烈的感受。因此，应用现代化的教学手段尤其必要。

【例2】华东师范大学出版社出版的《科学》七年级上册第七章中的《月球与月相》一课，在讲解月相的过程中，教师普遍会将实验改为播放视频或者用一个半黑半白的乒乓球进行学生实验。第一种方法无法提高学生的学习兴趣；第二种方法会出现一种弊端：在模拟月相变化的过程中，乒乓球不同面会对着学生，会与学生“月球总是一面对着地球”这一前概念产生冲突。对此，我自制一个月相演示教具配合无线同屏技术进行实验，以手电筒来模拟太阳光，以白球为月球，手机摄像头为地球，在观察“月球”亮面的变化的同时，又保证“月球”总是一面对着“地球”，还原真实的视角。同时又为学生创造了一个新的“上帝视角”——观察不同月相时“地、月、日”三者位置的关系，一举三得。

这就是给学生一双发现不可见的科学真相的“眼睛”。

三、亲近实物，触物思问

根据实验手段（仪器、设备工具等）是否直接作用于被研究对象作为分类标准，实验可分为直接实验、间接实验和模型实验等。模型实验就是根据相似原理，用模型来代替被研究对象，即代替原型，实验手段则直接作用于模型而不是原型的一种实验。刚才所说的月相变化演示器就属于一种模型实验。虽然随着科技的发展，越来越多的模型做得更加接近原型，更加逼真，但是我认为模型实验只适用于原材料无法获得或不易获得的情况，在条件允许的情况下，应该是能用实物，绝不用模型。因为模拟的实验有太多的人为限定，会限制学生的思维，使其无法进行拓展性研究，尤其是在生物课堂上。

【例3】华东师范大学出版社出版的《科学》八年级上册第五章中的《人体内的物质运输》（第二课时）“血液的组成”。在备课过程中，我发现大多数教师会选择播放视频的方式来导入新课，但是血液并不是不易获得的东西，况且还可以使用动物血。当然，我在条件允许的情况下使用了人血做实验。我在上课前提前去医院抽了两管血，其中一管静置24小时，另一管用离心机离心。首先，展示静置的血液，学生发现血液分为上下两层，直观感受到“血液中最主要的两种成分为血浆和红细胞”。然后，展示离心后的血液，学生通过观察发现，离心后的血液在血浆和红细胞之间还有一层白色的膜，从而顺利引出中层——白细胞和血小板。这样的实物教学更容易让学生接受。

这就是给学生一双发现自己身体上的科学真相的“眼睛”。

四、动态直观，促进提升

科学教师在进行科学教学时，为了能更深刻地、更形象地让学生感悟到科学概念、公式、定理、法则等，有时需要在一些直观教具或学具的辅助下，让学生进行具体的动手操作，或者教师自己进行直观性的操作，这可使学生由实物及相关动作迁移到知识本身的学习，促进思维的发展，达到培养思维能力的目的。

【例4】华东师范大学出版社出版的《科学》八年级上册第三章中的《物体浮沉条件及其应用》一课的教学，教师可以给学生提供一块橡皮泥，一个装水的烧杯，让学生将橡皮泥先放入烧杯中，学生发现橡皮泥会沉到烧杯底部，得出结论：橡皮泥所受的浮力小于橡皮泥所受的重力，橡皮泥沉底。接下来，组织学生进行探究活动：如何在不借助外力的情况下让橡皮泥浮起来？有学生会把橡皮泥捏成小船，有学生会把橡皮泥捏成空心球，还有学生把橡皮泥放在木块上等。在多样的动态操作活动中，培养了学生合作互助、交流评价、独立思考、观察对比、总结归纳等多元思维能力。

当然，有些科学知识的学习，要让学生进行大范围的操作是很难的，或者没有必要让学生进行相关操作，这时就需要操作者进行实验演示。

【例5】华东师范大学出版社出版的《科学》九年级上册第三章中的《金属的活动性顺序》中提到了钾、钙、钠三种金属太活泼了，不能从其他金属的盐溶液中将活动性较弱的金属置换出来，对此学生有时候会无法理解。这个时候教师可以先实验演示钠与硫酸铜溶液的反应，通过观察学生发现出现了蓝色絮状沉淀。为了进一步解释原因，可以再做一个金属钠与水的反应，再滴加一点酚酞溶液，溶液变红（金属钠与水反应生成氢氧化钠），再滴加硫酸铜溶液，生成蓝色絮状沉淀。这样就顺利解释了金属钠与硫酸铜不会发生置换反应的原因，即金属钠先与水发生反应生成氢氧化钠，氢氧化钠再与硫酸铜发生反应。

这就是给学生一双发现需要交流和分解的科学真相的“眼睛”。

五、创新实验，抓住眼球

现行教材中的仪器和药品有着一定的实用性和科学性。但随着科学技术的飞速发展，新技术在各个领域的应用日益广泛，化学领域亦如此。然而，发明创造一种有价值的新用品或替代品绝不是一朝一夕、轻而易举就能完成的事，它需要人们长时间的钻研和实验。在大力提倡素质教育的今天，我们不应只是给予学生创新的成果，而是要让他们经历寻找实验替代品来改进与创新实验的过程。

【例6】在华东师范大学出版社出版的《科学》七年级下册第二章的《二氧化碳》（第一课时）“二氧化碳的物理性质”的教学中，在做二氧化碳溶于水的实验时，我要求学生将水倒入二氧化碳气体中，但不能使二氧化碳气体质量有损失，且不用化学仪器。学生的提议多种多样：有的提议先用塑料瓶装气体，再用注射器往往瓶子里注水；有的提议将瓶子倒置于水盆中，观察水面上升的高度；还有的提议先用注射器吸取气体，再将气体注入另一瓶水中，直到不能继续注入为止，记录所注入气体的体积；也有的提议先吸取注射器一半体积的气体，后吸取水，然后用手堵住吸口，推注射器的活塞，使气体在注射器内溶于水；甚至有的提议用气球装气体，再将气球口与装水的瓶口套紧，等等。凡是生活中其他领域有关联的用具，只要学生能想到的，都可拿来试试，以充分发展学生的创新思維，实现学生的自我价值。

这就是给学生一双能从自己的角度去看待新事物寻找出其中的科学真相的“眼睛”。

总之，科学实验的方式千变万化，没有一成不变的定法，其产生实效与时效的关键，就在于能否以导入理念为基点，因人制宜、因文制宜、因时制宜地实施科学实验，充分调动学生的学习积极性和主动性，激发学生的学习兴趣，给学生一双看清科学真相的“眼睛”，为学生科学素质的提升奠定良好的基础。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 苏霍姆林斯基.给教师的建议[M].杜殿坤，译.北京：教育科学出版社，1984.

[2] 陈国强.初中科学课教法[M].北京：中国经济出版社，2012.

（责任编辑 黄春香）