就地取材

章碧华

【摘要】在当前大众创新、万众创业的背景下，社会对创新人才的需求不断增长，我们教育事业也要紧跟社会发展要求，重点培养学生的创新能力。初中科学课程以实验为主要手段，通过科学实验，培养学生的科学素养、实践能力，让学生养成独立分析问题和解决问题的习惯，从而更好地适应社会的发展。因此，在教学过程中，教师要充分考虑到初中生的特性，善于从生活中发现科学规律，利用实验，使学生学习科学的热情更高，更好地培养学生的科学创新能力和创造能力，提高科学素养。

【关键词】科学教材 实验 开发和应用

【中图分类号】G633.98 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2018）29-0171-02

受应试教育的影响，长期以来我国初中教师特别是农村的教师，由于实验器材的缺乏、破损、老旧导致不准确，并且没有专门的实验员，每个实验都要自己去实验室把器材找出来，然后调试，这样就要花好多时间，所以虽然知道实验重要，也想重视，但迫于精力有限，大部分教师只会在课堂上演示科学实验，甚至于讲实验。这样，导致我们的学生上课以旁观者的身份坐在下面观看，学生没有主动参与，如果实验出现意外也是教师在找原因，教师在上面急得团团转，学生没事干，可能还做与课堂内容无关的，学生的动手能力更别说了。随着新课改的推进，学校和教师都转变了观念，纯粹的讲实验已经不能用来应试了。例如台州中考题：观察菜豆种子的结构时，要看到完整的胚的组成，下列操作可行的是，答案选A.只需剥去菜豆种子的种皮即可。现在的学生基本上都缺乏生活经验，教师上课讲过甚至演示过学生的印象都不深，只有自己亲手做过才能回忆得起来。所以，我们教师要想尽一切办法开设实验。没有器材可以从身边的物体去开发，把我们身边的物体利用起来；没有时间可以挤，牺牲一点休息的时间。总之，能演示的实验决不讲，能分组的决不用演示代替。重视科学实验，充分开发科学教材中的实验，培养学生的创新能力、动手能力。

1.初中科学教材小实验开发和应用原则

初中科学小实验在开发与应用必须符合教学规律，符合学生的认知，遵循科学性原则、简易性原则、直观性原则、安全性原则和创造性原则。操作的实验设备仪器不能太复杂，操作技能要求不能太高，实验时间不能太长。

1.1科學性原则

科学小实验首先得遵循科学规律，将科学思想和科学方法贯彻到实验过程。实验中虽然器材可能比较简陋、粗糙，但决不能违反科学规律，决不能糊弄，一定要严谨。

1.2简易性原则

科学实验的实验器材和设备越多，那么实验过程就越复杂。英国物理学家麦克斯韦说：“演示实验越简单，学生就越快掌握，并快速了解实验结果。”当前我国很多农村地区的教学条件比较差，缺乏实验器材，在设计小实验的时候，教师要利用好生活中的资源，就地取材。

1.3直观性原则

由于初中生的年纪比较小，还没有形成一定逻辑思维。所以在开发科学教材小实验的时候，主要以定性观察为主，设计的实验最好让所有学生都能够直观的感受到。

1.4安全性原则

安全是科学小实验的前提和基础，有些实验具有一定的危险性，所以在设计过程中，老师要制定相应的保护措施，并提前跟学生说明。在实验过程中，尽量选择一些无毒无害能够循环使用的材料。

1.5创造性原则

创新是科学小实验重要的组成部分，通过科学小实验让学生认识自然规律和掌握科学规律，并学会自我探究。通过学生自己独立探索，培养学生动手能力和解决问题的能力。因此，在设计实验的时候，要使用一些低成本的器材，让学生能够自己制作，培养学生的创造性思维。

2.如何开发和应用初中科学教材小实验

2.1取材于日常生活用品

初中科学教材中有大量的实验活动，它是我们科学教学的法宝。但是一些科学实验在设计的时候，存在着取材困难、操作复杂、有一定的危险性等问题，给教师的演示和学生的操作带来一定的难度。所以在教学过程中，教师要可以利用生活中的物品，将其经过简单的加工变成实验器材。国际物理教学委员会主席焦塞姆认为：“实验仪器的复杂程度与它的教育功能是成反比的。”著名物理教育家朱正元教授历来主张，科学的教学应当师生动手制教具仪器。他说：“不要迷信只有工厂制造的仪器才是仪器。”他提倡科学教学要设法不花一文钱而能做实验，以一枚硬币和一张废纸可以表演重力加速度相等的实验，这就是他所提倡的“坛坛罐罐当仪器，拼拼凑凑做实验”的含义。比如医用一次性注射器可以进行很多实验。例如，大气压的测定。书本上虽然对大气压的测定即托里拆利实验没有介绍，而且我们学校相关的器材早已破损了，无法演示。但在题目中却经常出现测大气压的值。怎么办呢，我们根据压强的定义：物体单位面积受到的压力叫作压强，利用注射器测大气压。将活塞推到底，排出针筒内的空气，用橡皮帽堵住前端管口，然后将弹簧测力计固定在活塞处，用手拉弹簧测力计，测量拉开活塞所需的力。再测出活塞的面积，最后根据公式P=F/S，计算大气压值。在此，我们还可以分析所测大气压的值偏大或偏小的原因。放学回家后，有的学生还意犹未尽，用吸盘、测力计等也粗略测出了大气压的数值。这样既提高了学生的学习积极性，强化了学生的动手能力，又增强了学生设计实验，分析实验方案优劣的能力。

随着课改的不断推进，科学教材知识的掌握已经从过去的知识记忆转变为对实验原理和方法的掌握，让学生根据原理设计实验方案并进行筛选。这对学生的要求更高，学生必须具备创造性思维。在日常教学过程中，教师要善于让学生用生活中的物品进行发散性思维实验设计。比如用某一种物品设计多种实验方案。以塑料瓶为例，可以设置多种科学小实验，并得出相应地规律。其中之一用塑料瓶制作模型模拟人的呼吸，膈升降实验。实验前准备一个空矿泉水瓶、吸管、小气球、橡皮膜等器材。按照要求，在矿泉水盖子上钻一个与吸管大小的小孔，将吸管插入小孔内，吸管下端扎紧小气球，再将瓶底剪去，在瓶底扎紧橡皮膜，然后将带气球的吸管放入瓶内，拧紧瓶盖，让小气球自然膨胀。实验过程，当向下拉动橡皮膜的时候，小气球开始膨胀，这个时候相当于处于吸气过程，拉得时候有点费力，相当于膈肌收缩，膈下降；松开手，橡皮膜依靠自身弹性复位，小气球慢慢变小，相当于膈肌舒张，膈回升，这是自然状态的呼气过程。通过这样的实践，学生对吸气、呼气时膈肌的收缩、膈的升降、肺泡的大小、肺内气压的变化等相关知识都有了具体的理解。在这个活动中，有个学生知道人的胸腔里有两个肺，左肺和右肺，所以他在制作模型的时候，把上面的吸管即相当于大气管的分支，分成两支小吸管，再进入左右两个气球中。还有一个学生在家长的帮助下，利用橡皮筋、弹簧等模拟肋间肌的收缩和舒张以及肋骨的升降，效果非常好。通过这样的实验，培养了学生的创新能力、动手能力，而且也促进了学生与家长之间的关系。

2.2充分利用学生的学习用品

随堂实验由于灵活性强：时间灵活、器材灵活、操作灵活，对科学课堂有很好的促进作用，帮助学生更好的了解科学知识。因此，在教学过程中，教师可以充分利用学生的学习用品，用它们解决科学中的难题，激发学生的科学兴趣。七下科学“月相”中关于“月球始终以同一个面对着地球，在地球上是看不到月球的背面的”，原因是月球自转和公转的周期相同，学生很难理解。于是我让学生上课时借助于橡皮来理解。先在纸上画一个圆代表地球，在橡皮的上下左右分别写上1234。如果月球不自轉，先是“4”对着地球，即地球上的人看到“4”。然后橡皮逆时针转90°，“1”对着地球，即地球上人的看到“1”。再逆时针转90o，“2”对着地球，即地球上的人看到“2”。逆时针转90°，“3”对着地球，即地球上的人看到“3”。逆时针转90°，“4”对着地球，即地球上的看到“4”，回到原来的位置，周而复始。也就是说地球上的人能看到月球的背面。而如果月球在公转的同时还在自转，而且自转周期相同，即月球逆时针公转90°时也逆时针自转了90°，那还是“4”这面对着地球，以此类推，始终是“4”对着地球，也就是我们看到的始终是月球的同一面，只不过有圆缺。学生通过这个实验，这种困于课本知识不易理解的问题迎刃而解。

2.3通过身体接触感知实验

在科学实验过程中，教师还可以利用人的感官进行实验，从而达到身临其境的效果。比如在学习“压力作用效果”的时候，书本的实验是用海绵、小桌、钩码等进行实验。我们实验室的海绵多次使用，上面有很多的孔，实验效果不好。教师可以让学生选择一支铅笔，让笔尖和笔尾分别和自己的左右两个食指接触，两个食指往里施加一定的压力，这样就可以感受到手的痛感，通过这个实验，就可以得出压力的作用效果与受力面积的大小有关。然后增大压力，发现左手更加痛，由此又可得出压力的作用效果与压力的大小有关。再比如学习蒸发现象的时候，教师可以让小组同学合作，用棉花在一位学生的手背上分别涂同量的水和酒精，注意摊开的面积要一样大，然后让学生观察印迹消失的速度。通过实验可以让学生发现酒精消失的速度快，说明酒精蒸发速度比较快，说明蒸发得快慢与物质的种类有关。进一步探究蒸发的吸热情况，在一只手的手背上涂一块硬币大小的酒精，另一只手什么都不涂，比较两只手背的感觉，就能得出蒸发要吸热。

通过就地取材，打破学生对科学实验的神秘感，让学生明白科学并不难，科学就在身边，通过自己的观察，自己动手操作，很容易就能掌握科学规律，从而充分发挥学生学习主观能动性。让生活走向科学，让科学走进社会，让更多的人了解和掌握科学，提高全民科学素养。

充分开发和利用初中科学教材的小实验，不仅培养学生分析问题和解决问题的能力，而且培养了学生的创新精神和科学素养，激发了学生学习科学的兴趣。因此，在教学的时候，老师要充分利用身边的资源，提高教学的有效性。

参考文献：

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