生活化实验在初中科学教学中的探索

石莉蔷 王伯君 毛国永

[摘 要]科学是一门以实验为基础的综合性学科，有许多科学实验因受实验材料、实验设备等条件限制，教师只能通过演示、讲解等教学实验，效果大打折扣。为减少实验的条件限制，可用生活素材代替实验材料;开发生活化实验，并开展项目制作，以激发学生实验探究的兴趣，提升学生的科学素养，提高实验教学的有效性，为一线科学教师的实验教学提供借鉴。

[关键词]生活化实验;项目制作;初中科学

[中图分类号]    G633.98        [文献标识码]    A        [文章编号]    1674-6058（2021）26-0092-03

科学是一门以实验为基础的综合性学科。在教学实践中，有许多实验因受实验材料、实验设备、实验安全性等诸多条件限制，教師只能通过演示、视频、讲解等方式来教学相关实验内容，不仅使得教学效果大打折扣，还让学生失去了亲身体验的机会。为了能让学生得到更多的实践机会，笔者尝试应用生活中的“瓶瓶罐罐”来替代原有的实验材料，使实验生活化，让实验探究更加具有趣味性，同时在实验的基础上开展项目制作来丰富学生的实验体验，提升学生的学科素养。

一、使用生活化材料，提升实验趣味性

在初中科学实验教学中，笔者尝试用学生熟悉的、易得的材料来开展实验，一方面打破了科学实验的神秘感，让科学实验更加贴近学生的生活;另一方面让学生方便开展实验探究，使实验探究更加便捷、更富有趣味性，进而激发学生科学探究的欲望。

1.火龙果验酸碱，揭开指示剂的神秘面纱

[案例1]九年级上册“测试溶液的酸碱性”实验中，采用的原材料是石蕊试液、酚酞试液和广泛pH试纸。实验材料只有实验室才有，学生只能在实验室中完成这个实验，无法做到随时探究。

为了便于学生在课外进行实验探究，笔者对实验材料进行了改进。把石蕊试液、酚酞试液用红火龙果的果肉或者杨梅汁来代替，实验中学生只要取少量红火龙果的果肉捣碎或者榨取少量杨梅汁作为酸碱指示剂，就可以检验生活中常见物质（如食醋、肥皂水等）的酸碱性（如图1、图2、图3）。

实验材料改进的优点：（1）材料易得。（2）操作简单。（3）富有趣味性。（4）为学生了解酸碱指示剂的发展历程打开一扇窗，揭开了酸碱指示剂的神秘面纱。

2.“瓶瓶罐罐”制取氧气，探究竹棒的复燃

[案例2]九年级上册“实验室制取氧气”实验中所用的实验器材是：试管、带双孔塞的锥形瓶、分液漏斗、玻璃导管、橡皮管、集气瓶、玻璃片、水槽、过氧化氢溶液、二氧化锰、猪肝、木条、酒精灯。这是一个结构简单的经典实验，尽管如此，学生同样只能在实验室中探究。

为了让学生能在生活中制取氧气并检验氧气的助燃性，笔者采用了这样的实验器材：矿泉水瓶（带瓶盖）、打火机、烤串竹棒、3%的医用双氧水、新鲜猪肝。实验过程：（1）往矿泉水瓶中倒入一定量的3%的医用双氧水;（2）取黄豆大小的新鲜猪肝1～2粒（看反应速度可以增减猪肝的量），放入矿泉水瓶中，轻轻盖上瓶盖（不要拧紧瓶盖，便于排出瓶中原有的空气）;（3）等待片刻，取带火星的竹棒伸入矿泉水瓶中（如图4），观察现象。

实验器材改进的优点：（1）取材方便，所有材料在超市或药店都能买到。（2）操作简单。（3）富有趣味性。（4）不但能让学生利用制得的氧气探究带火星的竹棒复燃实验，也可以利用制得的氧气进一步去完成其他探究实验，激发学生的探究欲望。

二、开发日常用品新用途，提高实验教学有效性

对科学问题进行自主探究是学生学习科学的重要途径。通过开发日常生活用品新用途与改进实验设计相结合，可降低学生自主探究的难度，提高探究的趣味性，使学生能探究、常探究、乐探究。学生在自主探究过程中会情不自禁地运用各种探究技能，反复思考科学原理，不断改进实验设计，最终使实验教学的有效性得到提升。

1.改进单极电动机实验模型设计，加深学生对转动原理的理解

[案例3]九年级上册“观察通电线圈在磁场中的转动”实验采用蹄形磁铁和方形线圈作为实验器材。原实验作为经典实验很适合教师演示。为了便于学生自主探究，减少实验条件的限制，笔者用生活用品改进了实验设计，使实验更简约。笔者采用的是单极电动机模型。实验材料：1个圆柱体强磁铁、1根铜丝（如果要进一步降低制作难度，教师可以把铜丝的形状预先折好）、1节干电池（如图5）。让学生利用相关材料动手做实验，感受通电线圈在磁场中的转动（如图6）。

实验改进的优点：（1）材料易得。（2）结构简单。学生能单独或通过合作完成单极电动机模型的制作。（3）操作简便。学生可以随时改变电流和磁场的方向，从而改变线圈的转动方向。（4）现象明显。当学生组装好单极电动机后，学生会发现当线圈和磁铁接触时就会产生火花，此时学生就能理解线圈已通电。通电的同时，学生会发现线圈加速转动。这样，学生就能体会到线圈的转动与线圈的通电和磁场有关。（5）承上启下。学生仔细观察线圈接触磁铁时产生的火花和线圈转动的方向就能体会通电导体在磁场中的受力情况。学生观察到单极电动机的转动，也会很自然地想到电动机的转动原理。

2.改进色陀螺制作材料，于玩乐中体验三原色原理

[案例4]七年级下册“制作色陀螺”实验中用到的实验器材是：两块硬卡纸、圆规、六角形铅笔、各种颜色的水彩笔、剪刀。要求学生动手制作一个色陀螺。为了降低学生自主探究的难度，提高科学探究的趣味性，使学生能探究、常探究、乐探究，笔者对这个实验进行了改进。使用的实验器材是：一张白纸（普通的白纸就可以）、圆规、各种颜色的水彩笔、剪刀、双面胶、一个指尖陀螺。制作过程：（1）用圆规在白纸上画好一个比指尖陀螺略小的圆，再画一个比指尖陀螺转动轴略大的圆，这两个圆形成两个同心圆。（2）剪下第1步中的圆环，分好三等分。（3）在每一等份中分别涂好红、绿、蓝三种颜色。（4）把涂好颜色的圆环贴在指尖陀螺上（如图7）。（5）转动指尖陀螺，并观察现象（如图8）。

实验改进的优点：（1）材料简单，制作简便。（2）转动效果好，现象明显。（3）转动速度快，持续时间长，学生观察效果更理想。（4）富有趣味性，吸引学生经常探究。指尖陀螺本来就是学生很乐于玩的玩具，学生可以在反复玩的过程中不断体验三原色的原理。

三、开展项目制作，培养学生的创新能力

兴趣是人们从事一项活动的内驱力，是入门的先导。因此，笔者在初中科学教学中，围绕教材中的实验，用生活中的材料适当地开展一些富有趣味性的项目制作，引导学生去猜想、去思考、去探究。以开展项目制作为平台，从培养学生对科学探究的兴趣入手，让学生在项目制作过程中理论与实践相结合，知识与技能交互提升。通过项目制作及新项目的开发，培养学生的创新精神，提升学生的科学素养。

1.制作趣味倾斜易拉罐，培养学生的科学探究兴趣

[案例5]八年級上册有一个“寻找重心”实验，通过一些方法可以让学生容易找到物体的重心。为了培养学生的科学探究兴趣，笔者增加了一个趣味性学习项目：自制“倾斜的易拉罐”。制作材料：一个易拉罐、水。项目制作过程：（1）往易拉罐中倒入少量水（水量的控制很重要）。（2）利用易拉罐底部的倾斜边缘把易拉罐立起来（如图9）。

增加这个项目制作的目的：（1）丰富学生的实验。（2）培养学生科学探究的兴趣。（3）引导学生猜想和思考关于物体重心的问题。

2.制作吸管笛子，探究声音的产生

[案例6]八年级下册的“声音的产生”实验让学生用手触摸振动的音叉来感受声音是由物体的振动产生的，趣味性不足。为了增加实验的趣味性，引导学生进行科学探究，笔者设置了一个制作“吸管笛子”的项目。制作材料：一根吸管、一把剪刀、一支水笔、一把刻度尺。项目制作过程：（1）把吸管一端捏扁1厘米左右，然后沿着捏扁的缝隙往里剪开0.5厘米左右（两边的缝隙都要剪开），作为吸管笛子的哨子。（2）调试吸管笛子的哨子。反复压扁哨子，直到吸管哨子能发声。也可以适当裁剪吸管哨子的长度与之相结合，反复调试吸管哨子，直到哨子能发声（如图10）。（3）在吸管的中间不同部位剪出六个孔。会吹笛子的学生可以参考笛子的六个孔的间距等比例缩小孔的距离。（4）吹奏吸管笛子，体验物体发声的原因。

项目制作的优点：（1）丰富学生实验。由于这个项目制作简单，富有趣味性，所以学生很乐于制作。（2）科学与艺术相结合。可让有吹奏乐器才华的学生施展才华。（3）为声音的特性的学习做好准备。

3.简易制作冰沙，打开学生思维格局

[案例7]七年级下册有一个“观察冰的熔化过程”的实验活动，展现了冰的熔化过程及熔化过程中温度的变化。为了让学生深刻体验物质的熔化吸热和凝固放热过程，笔者设置了“制作冰沙”的项目。项目所需材料：冰块500克左右（根据需要制取的冰沙的多少，可自行增减冰块的量）、饮料（学生可根据自己的喜好准备饮料种类）、食盐100克左右、大小两种保鲜袋各一个、一块毛巾。项目制作过程：（1）取一个小保鲜袋，倒入饮料100克左右，扎紧袋口，放入大保鲜袋中。（2）往大保鲜袋中装入冰块。（3）把100克左右的食盐均匀地撒在冰块上，扎紧大保鲜袋的袋口（如图11）。（4）摇匀保鲜袋中的冰块，尽量使饮料袋埋入冰块中。（5）用毛巾包裹大保鲜袋。（6）像揉面团一样揉这个毛巾包裹（如图12），使保鲜袋中的饮料和冰块进行充分的热量交换。5分钟左右打开毛巾查看小保鲜袋中的饮料是否结冰，结冰了可以取出，享用美味的冰沙。还没有结冰就继续包裹好，揉制冰沙，直到饮料结冰（如图13）。

项目制作的优点：（1）富有趣味性，能吸引学生。学生制作冰沙的积极性很高，都很乐意制作冰沙，品尝冰沙。（2）能引导学生应用所学知识。在制作冰沙的过程中，学生联系了所学的关于熔化和凝固的相关知识。（3）打开思维，引发创新。在完成项目后，有学生提出可以用这个原理制作一个野营冰箱。

科学实验是科学教学的重要组成部分，是提高学生科学素养的重要手段。由于种种原因，有些实验学生无法亲身体验。实验室也无法做到为学生时时刻刻开放（时刻开发既不现实，也不安全）。因此，利用生活中的材料替代实验室中的材料进行科学探究，避免了学生因材料无法获取而不能开展科学探究的尴尬。设计简单有趣的生活化实验也能填补实验室无法时刻开放的不足。同时，通过改进实验设计，提高了实验的简约性，丰富了实验的趣味性，使学生易于操作、乐于探究。围绕教材实验开展项目制作，可让学生体验制作与发明的乐趣。学生在开展项目制作的过程中不断应用实验原理、过程和结论，深化和拓展了科学理论知识，培养了探究兴趣，提高了科学探究能力。在长期的科学探究和项目制作过程中，学生的科学素养也能得到不断提升。

[   参   考   文   献   ]

[1]  葛政波.如何构建初中科学生活化课堂[J].新课程，2020（28）：128.

[2]  郭英华.贴近生活，让生活诠释科学：初中科学生活化教学初探[J].教师，2020（2）：74-75.

[3]  吴建军.初中科学生活化教学的实践探索[J].科学咨询（教育科研），2020（1）：174-175.

[4]  张燕蓉.谈初中科学课教学中引入生活实例的方法[J].天天爱科学（教育前沿），2019（11）：97.

（责任编辑 黄春香）