巧借演示实验，实现初中科学教学的高效

江金红

摘 要：众所周知，科学是一门以观察和实验为基础的学科，演示實验在科学教学中占有举足轻重的地位。事实证明：充分发挥好演示实验的作用可以实现初中科学教学的高效。

关键词：演示实验；科学教学；高效

科学是一门以观察和实验为基础的学科，课上讲千遍万遍，不如实验一遍。演示实验不仅可以激发学生学习的好奇心，也可以实现通过教师指导学生观察演示实验的现象，理解和掌握相关的基础知识，还可以以演示实验为素材，进行拓展延伸，服务于课堂内外，实现初中科学教学的高效。纵观2014年、2015年、2016年台州中考科学试卷，很多试题的背景或命题素材出自课本中的实验、阅读和课后练习，重点考查初中生对知识的理解和能力的迁移。笔者从事初中科学一线教学已有十三个年头，本文从三个实际案例出发，重点阐述如何巧借演示实验，实现初中科学教学的高效。

一、指导学生实时观察演示实验现象，服务于课外的实验探究

科学的高效课堂离不开成功的实验，学生可以在实验过程中通过小组合作，取长补短，抽象知识通过演示实验展示出来，形象具体，印象深刻。假如因为某些原因演示实验失败了，教师可以立即将失败的实验作为课堂生成点，分析具体原因，就是一个很好的实验探究的素材，取自课堂，学生没有陌生感，接受能力也大大提高。

案例一：

九年级在进行氢氧化钠和氢氧化钙化学性质学习时，学生已经学习了酸的相关性质，知道认识物质有一定的科学方法。八年级学习二氧化碳的化学性质时还明白了CO2能使澄清石灰水变浑浊，其原因是CO2与Ca（OH）2反应生成CaCO3沉淀和H2O。那么CO2与NaOH溶液反应能否也变浑浊？在讲授这一知识点时笔者特意叫了班级里两位肺活量较大的男生，让他们分别同时向等量的NaOH和Ca（OH）2溶液中吹气，（要求其他同学仔细观察实验现象）不一会儿装有Ca（OH）2溶液的试管中出现浑浊现象，而装有NaOH溶液的试管却无明显现象，而此时男同学的脸也吹红了，学生情绪高涨，欢呼“继续”，在同学的要求下他们又坚持吹了30秒，还是无变化。

（同学们充满了好奇心，都是碱，实验现象却不同）

师：这说明CO2与NaOH溶液不会发生反应？

生1：对，因为无明显现象。

生2：发生了反应，只是没明显现象。

师：既然意见不同，就用实验来验证吧。证明CO2能与NaOH溶液反应，我们可以从哪些方面考虑？

生1：CO2是气体，可以从反应前后压强的变化考虑

生2：对生成物进行检验。

师：非常好，下面就请大家分组讨论。

（学生四人一小组讨论，在任务单上设计实验方案，几分钟后组长上讲台汇报交流）

俗话说得好，“三个臭皮匠，顶个诸葛亮”，集体的智慧是伟大的，同一个验证性实验学生设计出多个实验方案。

方案一：在一个装有CO2的矿泉水瓶中里，倒入适量的NaOH溶液，盖紧瓶盖并振荡。

笔者事先已为学生准备好相应的器材药品，就让提出方案的小组派代表实验，结果看到塑料瓶变瘪了，学生还讲出了实验原理，CO2与NaOH溶液反应后瓶内气压变小，小于外界大气压。

方案二：在一个烧杯里倒入适量NaOH溶液，将一集满CO2气体的试管倒扣在烧杯里，小组代表操作，同学们观察到试管内液面上升。

笔者适时告知学生将NaOH溶液换成水也能看到试管内液面上升，该如何完善该实验方案？学生们很快有了方案，做个对照实验，取等量的水与NaOH溶液，观察哪支试管液面上升得多。笔者给同学们完善了一下方案，也可将NaOH溶液换成NaOH浓溶液

方案三：……

方案四：……

二、及时发现演示实验的不足，合理改进延伸

浙教版2012版本《摩擦力》安排在七年级下册第三章第六节，是继弹力、重力之后学习的第三种常见的力，且已经学习了《牛顿第一定律》和《二力平衡的条件》。每届学生教下来，笔者发现摩擦力是学生掌握相对薄弱的一个知识点，特别是滑动摩擦力大小的相关分析题得分率很低，因此在讲授新课时会特别注重重难点的突破。

案例二：下面是笔者讲授《影响摩擦力大小的因素》的教学片断：

师：滑动摩擦力大小可能与哪些因素有关？日常生活中大家有这方面的经验吗？

（学生小组讨论）

第一小组：推动讲台桌比学生桌困难，猜想可能与物体的质量有关？

第二小组：下雪结冰时，汽车安装防滑链，猜想可能与接触面的粗糙程度有关？

第三小组：汽车超速不容易刹车，猜想可能与速度有关？

第四小组：大卡车轮胎做得比较宽，猜想可能与接触面积大小有关？

第五小组：……

师：同学们的想法都非常好，口说无凭，这些猜想我们都需要借助实验来验证。

师：滑动摩擦力的大小能否测量？如何测？

（教师出示一侧面带环的木块、弹簧测力计等器材）

生：让木块在讲台桌上运动起来。

我叫了一名第一小组的学生演示让木块在讲台桌上运动起来。

师：大家能讲出测量原理吗？

生：能，弹簧测力计虽然测量的是拉力，但拉力和滑动摩擦力是一对平衡力，大小相等。

师：实验中木块只要运动就行吗？

生：不行，应该做匀速直线运动。

师：非常好，为什么呢？

师：影响滑动摩擦力大小的因素可能不止一个，那我们在设计实验时一定要注意对变量的控制。

师：如果我们先探究第一、二小组同学提出的猜想，我们该如何控制变量？怎么具体实验？

（学生经过小组讨论，得出了相关实验方案）

但在实际实验操作过程中，很难保证做匀速直线运动，观察弹簧测力计的指针也总是左右晃动，影响实验效果。经过多次讨论，学生最终确定了改进后的方案，如下图所示：

大家普遍认为弹簧测力计在运动过程中实验者很难读数，那就想办法排除该因素对实验的干扰，于是出现了如图的实验装置图，这样实验时只需水平拉动长木板，然后读出静止的弹簧测力计的示数，即可测出木块和木板间的滑动摩擦力。笔者评价了同学们的最终方案，此做法中弹簧测力计是静止的，更容易读准示数，操作方便易于控制。

如果探究第三小组同学的猜想呢？学生提出也可以用改进后的实验装置图，只需要用大小明显不同的速度拉，觀察弹簧测力计读数的变化。至于滑动摩擦力与接触面积是否有关，学生也很快有了实验方案，在控制其他实验条件不变的情况下，只需将木块横放、竖放、侧放重复实验即可。通过学生主动参与实验方案的设计探讨，充分激发了学生主动探究的好奇心，也将所学的重难点很好地突破。俗话说“眼见为实，耳听为虚”，课上讲千遍万遍，不如实验一遍。经过这一片段的实验探究后，学生对于滑动摩擦力的相关知识点理解得更加透彻了，课后做起习题也得心应手，很好地实现了初中科学教学的高效。

三、借助演示实验，直击中考实验探究

经过调整，台州中考科学试卷实验探究题的分值有45分，在全卷中占比22.5%，而学生普遍感觉难度较大，有时甚至连题意也读不懂，但也有部分素材来源于课本，因此教师在平时上新课时就应该落实实验探究的内容，而演示实验恰好为我们搭建了这个平台。

上图这是八年级下册第三章第五节证明动物需要呼吸的演示实验，教科书需要学生分析以下两个问题：

1.试管B的设置有什么作用？

（学生很快就给出了正确答案对照）

2.10分钟后试管A中指标的位置改变的原因是什么？

有了大气压相关知识的储备，学生很快答出指标位置移动是因为试管内外存在气压差。为什么有气压差呢？学生小组讨论得出A试管内的昆虫进行了呼吸作用，然后他们从呼吸作用的原料和产物角度分析，以及产生的二氧化碳与碱石灰发生了反应得出了结论。

教科书中还有如上图证明植物进行呼吸作用的实验及种子的呼吸作用实验，笔者在授新课时给学生做了演示实验，而且详细分析了相关知识点。台州市2015年、2016年中考科学试卷中均出现了有关呼吸作用这一知识点的考题。

细看这两题中考题，素材均出自课本的演示实验，因此科学教师在平时的授课中应注重课本演示实验的规范操作及详细讲解，实现初中科学课堂的高效。

总而言之，科学是一门生活化的学科，七至九年级的学生正处于青春期，普遍好动，好奇心强，上科学课如果老师提了实验器材进教室，知道有实验可做，学生普遍注意力集中。教师若能以直观的演示实验配上专业、详细的步步讲解，并引导学生仔细观察实验现象，认真思考，充分发挥演示实验在科学中的作用，就能达到轻负高质的教学效果。在平时的教育教学中，一线的初中科学教师还应该注重演示实验的设计与延伸，让其更好地服务于课堂。

参考文献：

1.王浩.初中物理实验探究的教学策略研究[D].南京师范大学，2014.

2.许丽华.“摩擦力”的教学设计[J].读与写：教育教学刊，2014（8）：261-262.

3.陈晓远.新课程实施与初中物理实验教学[J].中国教育技术装备，2014（21）：158-159.

4.叶旭涌.浅析初中科学课中的生物演示实验[J].教学研究，2006（3）：96-97.

5.陈晓萍.活动与探究在实验教学中的几点思考[J].中国教育技术装备，2013（14）：104-105.

（作者单位：浙江省温岭市新河镇长屿中学）