实验因延伸而优化,课堂因创新而精彩

刘菊慧

摘要：本文针对初中科学教学中传统演示实验存在的缺馅、学校实验仪器的老旧、教师观念的落后、教学手法的单薄等现状，提出对初中科学、教材中的演示实验进行延伸优化的实践，使学生们“带着兴趣、带着悬念、带着思考、带着强烈的求知欲”去学习，达到实验因延伸而优化、课堂因创新而精彩的目的。

关键词：初中科学；演示实验；延伸；优化；求知欲

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711(2014)07-0118

一、演示实验的现状

“科学是以实验为基础的学科，这对于我们从事科学教育的教师们而言是根深蒂固的”，但事实上，由于初中科学实验考试的取消，以及受传统应试教育的落后观念影响，教师们逐步对演示实验淡薄了。这种认识上的偏差，导致在演示中，教师的演示实验手段落后，教法缺乏创新，往往“自弹自唱”，用语言代替操作，甚至有些数据是确教师给出来的。这严重挫伤了学生的积极性和主动性，影响了演示实验在课堂中的重要地位，削弱了它的积极作用。

同时，由于学校在用人制度上存在的一些问题，也会影响教师们对演示实验的积极性。在大多数学校里，现在的实验员不是年龄太大，就是身体有病或者不再胜任其他学科教学的教师，学校把他们安排在实验室里，实际上主要的功能就是摆摆仪器或开开门，这样又使教师们花在演示实验上的时间大大增加。

再次，学校对实验教学的投入力度不够，仪器使用时间过长，老化的、损坏的仪器没有及时更换，导致做好一只演示实验更是难上加难。好在现代教育技术的兴起，为教师们带来了很多便利，所以现在的演示实验教学方式，多是“一张嘴巴，一本书；一块屏幕，一支笔”；这种“嘴巴实验，黑板实验，动画实验”只是蜻蜓点水，点到为止，并不能给学生以感官上的刺激，思维上的冲击，充其量不过是让学生开开眼界罢了。

二、演示实验的作用

首先，科学演示实验是在课堂上密切配合讲授内容的实验，是深受学生喜爱的实验，是教师施展教学艺术的有效方式。它能化抽象为具体，化枯燥为生动，把要研究的科学现象清楚地展示在学生面前，引导学生观察，并进行思考，配合讲授使学生认识科学的概念和规律，达到“事半功倍”的效果。

同时，科学演示实验在教学中起着积极的作用，成为教学中不可缺少的部分。通过演示实验，可将日常生活或生产实践中不易观察到的，或习以为常而未引起注意的科学现象突显出来；将实际中表现得较为复杂的现象，分解出有意义的部分，把它集中地显示出来。因此，演示实验既体现了科学学科的特点，又开拓了学生的眼界，使课堂生动而精彩，学生因自主而发展。

心理学家皮亚杰说:“要让学生动手做科学，而不是用耳朵听科学或用眼睛看科学。”学生只有体验和实践，才能有所创新。所以，演示实验不仅要做，而且还要做得有声有色，可以将教材中的部分演示实验进行延伸优化改造，让学生记忆深刻，使学生在整个课堂中始终处于积极思考的状态，激发学生的创造性思维。这样，教师在不断地优化、改进实验，创造性地乐教的同时，促进了学生创造性地乐学。

三、延伸优化演示实验的几点实践

1. 延伸实验，导课激趣

“好的开始是成功的一半。”同理，好的课堂引入是教学成功的一半。例如，在八年级四册科学“氧气的制取”一节中，教材就是直接用二氧化锰作催化剂分解双氧水(如右图所示)，再用排水法收集气体，并用以前学过的知识，将收集的气体用带火星的木条检验，证明收集的气体为氧气。事实上，这样做学生会因为缺乏新奇感而不再那么兴致勃勃，所以，教师可以对该实验进行延伸：仅用一只大号锥形瓶，依次将20毫升洗洁精、约30克的碘化钾倒入，再快速倒入浓度为30%的双氧水200毫升。这样，就使只有实用性无观赏型的实验一下子升级为强烈的视觉冲击，产生了1米多高的泡沫喷泉，学生一下子都被吸引住了，一个个疑问便接踵而来。1米多高的喷泉是怎样形成的，是什么力量导致的呢？是不是H2O与KI发生了化学反应呢……一系列的疑问产生了，教师乘胜追击，顺势就可展开教学了，精彩的一课就这样上演了。

一般来说，学生普遍具有好奇的天性，当某种现象发生以后，如果学生原有的知识不能解答，就会产生强烈的求知欲望。延伸优化后的演示实验把客观的现象形象强烈地展示在学生面前，不仅在心里造成悬念，而且刺激了求知欲，激发了学习兴趣。

2. 延伸实验，课内搭桥

在科学学习中，有许多概念、规律、定理、公式等都比较抽象，对于学生来说很难理解，教师如何通过有效的教学手段让学生自主的领悟这些抽象的东西呢？最有效的方法就是借助实验进行比较直观的教学，用具体的现象和结果，为学生提供思维的支撑点，使之变得较感性，从而帮助学生对概念规律等形成正确的认识，这样学生理解起来就比较容易。

例如：在学习八年级第三册“影响导体电阻大小的因素”的内容时，教材采用了控制变量法来研究，用已经做好的一把“琵琶琴”，即用铜、铁、镍铬合金等不同材料的金属丝安装在木托上，教师一拿出来，学生就知道了，这样便将思维定格在教师呈现的框框内，马上就得出导体电阻R与导体的材料、长度、横截面积有关这一个很重要的科学概念。而事实告诉我们，学生并未真正理解此实验探究的目的，即为了得到“电阻是导体本身的一种属性”这一概念，致使在学了欧姆定律推导出R= U/I 这个公式后，很多概念就混淆了，例如“电阻与电压成正比、与电流成反比”“电阻与电流有关”等错误的结论都出现了。为此，在课堂中，教师应进行如下教学：

首先，在回顾上一节“物体的导电性”的内容并进行引导：(1)从玻璃可由绝缘体变为导体这一事例说明，导体的电阻与什么有关？(温度) (2)从塑料尺是绝缘体而钢尺是导体说明导体的电阻与什么有关？(材料)(3)大家猜想一下可能还有哪些因素也会影响导体的电阻大小呢？

学生在苦苦地思考，漫无目的地猜想后回答道：电流、长度、粗细、密度、比热……

在此，我们就很难把握并突破这个难点了，所以增设了另外一个小实验——用干电池和锡纸取火，以达到牵线搭桥，抛砖引玉的作用。具体如下：用干电池和锡纸取火？学生的情绪一下子就高涨起来，“怎么可能呢？”“可以吗？锡纸相当于金属导体，将电源正负连接，就相当于短路，应该可以。”“真的，试试看。”笔者提供了一些包巧克力的锡纸，学生们匆忙取出实验盒中的电池，迫不及待地做了起来，“不可以啊！”“再看看，想想，电流不够大。”“电池数不够多。”……一些学生翻翻教材，先领悟领悟，再动手将锡纸折折剪剪、搓搓……“真的！”尖叫声、惊叹声、出现了。“火花，冒火花了”“有烟”“噼啪了”“怎样做的呢”“将锡纸剪成细丝”“三角形也可以的，尖角处最刺激了”“两条锡纸相碰也可以啊”“一节干电池就可以达到哟，只要锡纸更细”此时，笔者的沉默胜过一切精彩的描述，不停地微笑点头，支撑起了学生思考的风帆，走上了探索科学的“道路”，因势利导，再结合教材中的演示实验，通过类比、推理、分析，由浅入深，难点突破了，概念也建立起来了。因此，教师逐步启发引导学生正确地思考问题，接受新知识，其创新的课堂必定是精彩的。

3. 延伸实验，拓展课堂

科学教学源于生活实践，也要重新回归于生活实践，在课堂演示实验中所需要的仪器、药品可从学生身边的生活资源中去寻找，从而延伸优化演示实验，丰富学生课内课外的探究活动，激发学生对知识的正迁移，更加热爱科学，勇于创造新的价值。比如大气压学习中，笔者采用了很多生活小事例，用矿泉水瓶当蛋清蛋黄的分离器，用嘴吹可以不破蛋壳取出完整的松花蛋，剪掉盒装豆腐盒的四角，使取出的豆腐更加完整等。再如在进行“放热反应”快要结束时，可将教材中的生石灰与水发生放热反应的演示实验进一步创新优化，将科学的真理延伸到课外：药品取用零食中的干燥剂，仪器选用矿泉水瓶，将未变质的生石灰干燥剂与适量水装入矿泉水瓶后，迅速拧紧盖子，屏住呼吸，静观一系列的动态变化。在片刻宁静之后，学生突然一阵骚动，拍胸的、掩耳的、瞪眼的……看似简单的教具在教学中却收到意想不到的效果。在实验中随着“砰”的一声巨响后，学生被眼前的景象深深地吸引了，脸上充满了惊诧、不可思议，这么简单的实验竟产生了如此强烈的爆炸。稍等片刻后，笔者严肃地指出，这是真实发生的惨痛事故，有个小孩拿干燥剂放入开水瓶中，炸伤了双眼。通过这个例子，引导学生一定要相信科学，热爱科学，学好科学，防止此类惨剧再次发生。

在科学实验教学中，教师如果能巧妙地应用学生身边的一些学习和生活用品(如书、纸、牙刷、橡皮筋、吸管、乒乓球等)进行实验，则会产生意想不到的效果。恰到好处的小实验既有助于突破教学的重点难点，又能激发学生学习科学的兴趣，提高学生的探究能力，体会到科学就在身边，并体现从生活走向科学的新课程标准理念。

4. 延伸实验，攻克难关

有些学生科学学得不好，大都是因为他们在应用知识时不会解题，碰到稍微难的就没有一点自信，因而失去了学好科学的信心。如果教师一味地采用单一的、满堂灌的教学方式，利用纯粹的理论知识指导，那么，学生就会缺乏兴趣，导致成绩越来越差，也越来越缺乏自信。但是，一般来说，学生对实验还是感兴趣的，他们也乐意看“热闹”、看“新奇”。因此，教师应抓住学生的这种心理特点，在习题课或分析试卷等课堂上采用多种演示实验的形式来丰富教学内容，这样，课堂气氛势必活跃，整个教学肯定也相当愉悦。

例如在八年级学了电学后的练习中学生碰到一题：如图，家庭照明灯的一种按键开关上常有一个指示灯。在实际使用中发现：当开关闭合时，只有照明灯放光；开关断开时，照明灯熄灭，指示灯会发出微弱光，以便夜间显示开关的位置。根据这种按键开关的控制特性，能正确表示照明灯(L1)和指示灯(L2)连接方式的电路图是图中的()

碰到这样的题目学生一愁莫展：其一，学生并不知道指示灯的电阻与照明灯的电阻在大小上存在什么关系；其二，电功率等知识点学生还没涉及，此时教师完全有必要设计一个实验加以延伸：先提示学生发光二极管的电阻大于小灯泡的电阻，再复习分压公式和用电器短路以及发光二极管的工作电流值和教室中开关上指示灯的应用等知识点进行思考讨论。学生动手操作：将一只小灯泡(照明灯)与一个发光二极管(指示灯)先串联起来，闭合开关发现小灯泡不亮，而发光二极管亮，这是怎么回事呢？边做实验边启发，学生一下子恍然大悟，茅塞顿开，一个个难关都被攻克了。所以，教师只要演示实验延伸优化到位，引导得法，他们的学习兴趣就会被激发出来，进而喜欢科学这一门课。可以的话，教师应尽可能让那些成绩差、但喜欢动手的学生来操作，并及时表扬或纠正，会收到比较理想的教学效果。

四、延伸优化演示实验的反思

课堂上采用启发式教学，充分利用优化了的实验进行演示，不仅可以让学生上课时精神奕奕、兴趣浓厚、思维活跃、知识掌握得牢固、本质揭露得透切，而且通过趣味实验和生活实际的联系，可以体现学科的理论性与实践性相结合的特征，将课堂内外有机结合起来，达到教学目的。

在演示实验进行延伸优化时，教师可以：

1. 一定要注意安全，像爆炸等有危险的实验有时可以放到教室外做，或适当的控制用量。

2. 力求简单便利、直观明显，力保全体学生观察到。如演示流速与气压关系的实验时，让学生对着黑板吹玻璃管，让结果呈现出来并持续一段时间，这样演示就非常到位。

3. 延伸的小实验力求简单，效果鲜明。如做水果、土豆电池时连接常用小灯泡，不如连接音乐门铃更加让学生欣喜若狂；电动机当发动机与小灯泡连接不如将2个发动机连接更能说明电动机与发动机本质是一样的道理。

4. 变换趣味实验更能让学生蠢蠢欲动，记忆深刻，如演示完气压与沸点关系的实验后，教师可利用现成的仪器再做一只利用大气压的喷泉实验，学生定会兴奋不已，这样，不仅达到教学的目的，还培养了师生情感。

在演示实验进行延伸优化的实践过程中，我们认为还有一些方面值得探索研究，比如：一节课的“实验点”布局恰当，数量和频率控制好，吸引住学生是王道，但还要落实好知识点，切不可华而不实、流于形式、浮于表面；延伸的实验既可作教师演示用，也可作学生分组实验、自主探究用，实验时切不可眉毛胡子一把抓，东一榔头、西一棒槌，要定点打桩、桩桩有力；评价延伸优化实验时，除了及时鼓励、激发学生兴趣，增强学习成就感，提高探究能力之外，还需根据不同层次学生的实际情况进行设计等。

事实上，优化了的演示实验，更加由浅入深，悬念重生，使学生们“带着兴趣、带着悬念、带着思考、带着强烈的求知欲”去学习。在学生们参与互动的课堂中，学生将成为真正的主体，使“苦学”、“难学”、“要我学”过渡到了“乐学”、“易学”、“我要学”，从而达到实验因延伸而优化、课堂因创新而精彩的目的。