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(浙江省丽水市缙云县壶滨初级中学 浙江 丽水 321400)
素质教育和新课标对教学提出了更高要求,老师们也渐渐认识到生活化实验对于科学教学开展的重要性,立足于日常科学教学,老师应该融入更多的生活化实验因素,让学生学到科学知识,学会科学探究的思路与方法。
义务教育科学课程标准中明确指出,教师在日常教学中必须建立在学生已有的生活与知识经验上,让学生从熟悉的生活场景和社会实践中感受科学存在的重要性,并且了解科学知识与日常生活的密切关联,学会运用科学知识巧妙地解决日常中的实际问题。科学是一门以实验为基础的科学,实验探究更是学生们学习科学,学好科学的重要路径。我国著名教育家陶行知先生的生活即教育思想也给予当代教师极大的教育启示,为了真正能够让学生学好科学知识,探究科学知识,让科学教学更加真实生动,应该积极设计生活化实验,从学生们熟悉的事物、生活场景、社会问题出发,让学生在观看与操作中分析与思考,并且从一些实验中获得科学问题与证据,这对于培养学生的科学探究能力,丰富课程资源具有重要意义。
另外,通过生活实验的有效展开,能够将科学教学与生活进行很好的接轨,能够诱导学生们积极发现生活中的科学知识,并且让科学知识更加顺畅地运用于日常生活,在贴近生活的实验开展中,让科学教学更加通俗易懂,也能够让学生在这种熟悉亲近的教学氛围中,轻松愉悦地学习知识,感受科学学科带来的无穷魅力,从而促进他们学习兴趣提升,提升科学实验的应用与实践能力,实现学科素养的提升和培养。
通过生活化实验器材、实验器具的有效运用,能够让学生自己摸索、自己制作,利用一切可以利用的材料和资源,获得科学知识与认识,有利于最大程度上释放学生的智慧潜能,促进个性得以发展,从而实现学生创新能力的培养科学思维能力的提升。
教材是老师授课的基础和关键,但是在初中科学教材中,其中的实验教学缺乏生活化的演绎,更强调科学实验的严密性和通用性,减少了学生们能够体验生活化实验的机会。另外,每节课的授课时间是有限的,有些科学实验需要长时间才能够展示出最终的结果,所以,课上有限的时间不能满足科学实验展开的要求,从而影响了实验的进行和学生们在实验中的学习成效。
3.1 将熟悉的生活物品作为实验药品和器具。在初中科学教学中展开生活化实验,老师应该重视将学生熟悉的生活物品当做实验药品和器具,让学生看着自己熟悉的物品发生变化或是运用自己熟悉的物品进行实验操作,这样就能够产生一种亲切感,既让他们深入到科学探究中,感受科学的魅力所在,同时,又真正运用自己的双手揭开科学神秘的面纱,感受生活处处皆科学,科学就在自己身边,真正激发学生们动手操作、分析问题、科学探究的积极性。
比如,为了验证“分子之间存在间隙”的知识,老师可以在课前为学生们准备黄豆、小米、花露水、矿泉水、玻璃杯。在课堂上,老师为学生们做演示实验。首先,在一个玻璃杯中装满黄豆,另一个玻璃杯中装满小米,然后将两个杯中的黄豆和小米同时倒到一个盒子里面,再拿这个盒子中黄豆与小米的混合物倒回刚刚的两个玻璃杯中,这时,学生们便会惊奇的发现,一个玻璃杯装满了,而另一个玻璃杯却没有装满,以神奇的实验结果引发学生探究的兴趣,于是,老师再让学生们运用花露水和矿泉水,根据刚刚黄豆与小米的实验展开实验探索,以小组合作的形式,将半瓶花露水和半瓶矿泉水进行充分的融合,最终,学生们便会得出实验结果:当将空的花露水瓶中倒入半瓶水,再倒入半瓶花露水,使劲摇晃瓶子,瓶内花露水和水充分融合之后,液体会明显低于瓶口。根据这两个实验的操作、观看与分析,学生们便可以了解到分子之间确实存有间隙,不同物质相混合之后,分子就会相互进入对方的空隙之中,从而使得总面积减小。
又如,在“水的浮力”教学过程中,老师可以为学生们准备橡皮泥,让他们自由地将橡皮泥捏成不同的形状,并且放在水盆中感受不同的橡皮泥拥有不同的浮力,既发挥学生的能动性,让他们展开动手操作,同时又为学生创造性的学习创造了环境与条件,老师还要给学生发一些曲别针,让每个小组的学生展开竞赛,看看哪一组的学生橡皮泥可以承载最多的曲别针。通过竞争性的氛围激发了学生实验探究的积极性,同时,也能够在让他们发挥聪明才智的基础上,轻松地掌握实验的方法,实现学习能力和情感价值的升华。
再如,在“大气的压强”的教学过程中,老师可以通过生活中的矿泉水瓶为学生们进行课堂上的实验导入。首先,老师出示已经准备好了矿泉水,并且对学生说,这个矿泉水瓶的侧壁上有孔,你们觉得老师说的是真话还是假话?这时,学生们意见不同,有的认为是真话,有的认为是假话,于是,老师再说“见证奇迹的时刻到了”,揭开瓶盖,学生们看到矿泉水瓶中的水呲呲得流了出来。这时,学生们产生了疑问“为什么瓶子盖上盖子之后,即使侧壁有孔,水也不流出来呢?”于是,老师便为学生解释大气压的存在,另外,还要结合水从下面的孔射出来的更远更急,为学生解释液体压强与深度之间的关系,通过生活化的实验,能够真正让学生感受生活中处处皆科学,深化学生得知识认知。
将生活中随处可见的物品当作实验器具和实验物质,既有助于激发学生实验操作的积极性,同时又通过安全易懂、目的明确的实验操作,让学生们了解到科学知识,深化知识认知,激发学生们探究科学奥秘的积极性。
3.2 将生活中的现象作为实验内容。科学教学与生活息息相关,生活中随处可见的一些现象,都会在科学教学中体现,所以老师应该积极选择生活中的科学现象,作为日常教学的实验内容,让这些熟悉的生活素材吸引学生的眼球,并且让他们真正感受生活与科学之间的零距离,促进学生密切关注生活中的科学知识、科学现象,最终理解科学知识,实现学以致用。比如,在学习“物质燃烧的条件”这一知识点时,老师首先让学生联系自己的日常生活,想一想,点燃一根火柴,这根儿火柴是否一定能够烧完?这一事例在学生的日常生活中频频发生,并且学生们也非常熟悉这一现象,所以他们积极猜测着说着自己的想法,然后,老师再安排学生们将火柴进行燃烧,以验证自己的想法。通过小组合作的形式,学生们开展实验,小组内,每一名学生都拿着一根火柴,但是他们燃烧火柴是火柴的姿势是不同的,有的竖放,有的斜放,有的平棒,这时,学生就会发现火柴的姿势不同,得出的实验效果也不同,当将点燃的火柴竖直向上放置时,就不能烧尽。学生们纷纷对这个问题产生了疑问,为什么都是同样的火柴,上面能燃烧,下面不能燃烧呢?这时由学生提出的问题,老师再对学生进行引导:竖直向上燃烧的火柴,火焰对接近燃烧处有预热作用,这样就把木头里面的水分蒸发出来,有了水汽,火焰温度自然降低,最终使得火柴熄灭。在这一生活背景下,开展实验,让学生们积极实验探究,又最终达到了科学实验的目的,让学生对物质燃烧的条件有了较为全面性的了解,有助于提升他们的科学素养。又如,在“二氧化碳”学习过程中,为了让学生了解二氧化碳的制取和性质,老师可以首先给学生抛出一个问题“在日常生活中发生了火灾,人们要弯腰逃出现场,还是为了跑得快一些,直立奔跑呢”通过这一生活化的问题,学生们立马来了兴致,于是,老师便贴近这一生活现象指导学生们展开实验。首先,让每个学生手拿一个干净的烧杯,并且放进一些鸡蛋壳,将其捣碎,随后,用沾有澄清石灰水的玻璃盖盖住,让学生观察实验现象;然后,将用蒸馒头的纯碱和食醋制备气体,并将此气体倒入澄清的石灰水烧杯中,烧杯这时中有一高一低两根燃烧着的蜡烛,让学生观察这时是低一些的蜡烛先灭还是高的先熄灭。这时,在实验操作的过程中,学生们会惊奇地发现,低的蜡烛先熄灭,而高的后熄灭,于是得出,二氧化碳密度比空气大,所以发生火灾时必须弯腰逃出现场。通过这样的实验操作,让学生轻而易举掌握了二氧化碳的制取和性质,并且意识到科学就在自己身边,每个人都生活在科学的世界里。
3.3 选取社会问题拓展实验。科学是人认识自然、了解自然、研究自然的产物,在初中科学教学中开展生活化实验,老师应该以培养学生的科学素养为根本任务,让学生了解到科学给人类带来了福祉,但是也带来了一些社会问题,如环境污染、资源枯竭等等,所以在教学的过程中,老师可以结合一些与科学有关的社会问题扩展实验,让学生们走进社会,并且以科学的视角解决现实生活中存在的社会问题,激发学生们身上的社会责任感,真正让他们将科学知识运用到社会生活中来,实现学以致用。比如,在“水资源利用、开发和保护”的教学中,老师就可以为学生们布置社会实验任务,让学生以小组合作的形式,对当地水资源的使用情况展开调查,并且通过做实验的形式了解本地被污染的水资源中包含哪些化学物质,这些化学物质对水体、对微生物有哪些危害,并且发挥小组内成员的聪明才智,为各自家里的下水道安装水资源的净化装置。以社会问题为基点,引导学生们展开科学调查,并且让学生们为自己家中的下水道安装水资源的净化装置,能够发挥他们的智慧与潜能,实现他们实验操作能力的培养与发展,同时,在小组合作中,也有助于让学生感受团队的力量与合作的重要性,让他们认识到应该运用学习到的科学知识为人类做一些力所能及的事情,将科学的意义发挥到极致。通过社会拓展实验的展开,不但实现了生活化实验的有效展开,也真正让学生能够关注社会问题与生活问题,有助于培养初中生的社会责任感,实现科学实验教学中的立德树人。
3.4 开展贴近生活的项目制作。兴趣是入门的先导,在初中科学教学中开展生活化实验,老师应该立足于学生们的生活,让学生运用生活中的材料,联系日常生活实际,开展饶有兴趣的生活化项目制作,从而,以此为平台,让学生猜想、思考、探究,既让理论与实践相结合,又真正让学生实现知识与技能交互提升,从而提升学生的科学素养。比如,八年级有一个“寻找重心”的实验,于是老师就可以为学生设计一个趣味性的制作项目,内容为“倾斜的易拉罐”,让学生自己想办法,通过先往易拉罐儿中倒入水,然后利用易拉罐底部的倾斜边缘将易拉罐儿立起来,通过这一实验项目的制作,既能够丰富学生们的实验操作与体验,又能够引导学生积极猜想,关于物体重心的问题;再如,在“声音的产生”的实验中,老师引导学生们用手触摸震动着的音叉来感受声音产生的原理,并且为学生设计“吸管笛子”的项目,让学生运用自己在生活中随处可见的吸管水、彩笔、剪刀、刻度尺展开项目制作,通过小组合作的形式,将项目制作过程与方案进行清晰的制定。通过制作简单、富有趣味性的生活化项目制作,有效的将科学与艺术相结合,也能够让班级中吹奏乐器才华的学生施展才能,以此实验为基础,既能够让学生体验物体发声的原因,又为后面将要学习的声音特性的学习做好基础,还能真正让学生们在猜想、操作的过程中,打开思维格局,提升探究兴趣。
心理学家皮亚杰说过,要想学生学好科学,这种学不能只是用耳朵听、用眼睛看,而应该真正动手操作,在做中学科学。生活化实验的开展,就是基于学生们熟悉的生活环境、生活材料,让学生们自己动手,自己感受,自觉解决问题,从而获得相关的知识。如,在测PH值实验中,就可以取生活中的液体物质,如肥皂水、洁厕灵、校园中的土壤、雨水、自来水、果汁、食醋、茶水等等,并且用洁净的筷子将这些试液滴在pH试纸上,让学生进行记录,不但能够促使学生了解生活中物质的PH值,也能够增强学生对于科学的认知,让他们看到科学并不是虚无缥缈的,也不是空中楼阁,而是就在自己的身边。
另外,生活化实验有效弥补了日常实验的不足,对每一名一线科学教师来说,当在初中科学教学中运用生活化实验时,他们就能够仔细研究学生的生活经验与经历,并且挖掘教材背后丰富的生活资源,通过丰富的生活世界感染学生,满足学生的学习需要、发展需要,从而真正让师生能够在生动熟悉的情境中互动、交流、合作。比如,在“声音的发声和传播”的学习中设计生活化实验,老师就可以寻找学生生活中与发声和传声有关的器皿展开实验设计,如让学生将耳朵贴在自己的课桌上,用手指敲桌子、敲水杯、敲文具盒,这时,学生们便能够用耳朵听见一系列的响声,从而说明固体可以传声、气体也可以传声。通过这样随处可见的生活中的场景,让学生获取科学知识,既易操作,又能够让学生直观了解科学,教学效果也可想而知。
生活化实验与演示实验两者具有互补性,有利于增强学生们对科学知识的理解和掌握,有利于突破学生学习中的重难点,更有助于培养学生理论联系实践的能力,促进学生学习科学的源动力释放。比如,在浮力的原理演示实验过程中,学生们观看这一演示实验后,老师可以带领学生运用去针后的一次性注射器和塑料小瓶来做这一演示实验,其实通过学生的实际操作,正好对演示实验进行了极好的补充,同时,也让学生们获得了自制小实验的尝试与体验,既能够培养学生的创新精神,又在联系生活的过程中,使得学生们积极操作和体验,从而实现科学教学质量提升。
生活化实验材料一般存在于日常生活中,所以基于此,其取材方便,操作过程简单易行,生活化实验的设计并不是无根之木,实际上,一些生活化实验就是对日常教学中实验的改进突破与创新,并且将教学实验中的一些器材用生活中随处可见的器皿和物质来代替,实验原理不变,效果更佳。
实验教学在初中科学教学中占据着重要位置,为了提升日常教学成效,老师必须重视生活化实验的开展,结合生活实际开展实验,加深学生们对于科学基础知识的认知,同时,也培养学生的科学探究能力,为学生的全面发展奠定基础。