初中科學-浙教版-專家講座-科學實驗教學

提高實驗有效性的實踐與思考實驗地位的再認識實驗教學由原本從屬于知識教學的地位,轉變成一個重要的教學領域,實驗教學的作用也隨之擴增.當前,實驗教學在內容、方法和儀器等方面承受著巨大的改革壓力.方紅峰

科學本質科學是一系列的思維方式；科學是一套探究的方法；科學是一個知識體系；科學要與技術和社會相互作用。基于當代科學本質觀，科學教育理應從偏重于知識傳授，轉向注重于活動與探究的過程，注重于科學史的呈現，注重于學習方式與態(tài)度的培養(yǎng)，而實驗教學正是實現這一目標的有效手段。媒體“實驗”受寵理由方便、不會出現“撞車”可見度好可靠、省時、不會出現“意外”，成功率100％數據準確，容易得出結論能很好的與試題接軌，應試效果好2009臺州學業(yè)考試題29.在自然界中，有些物質客觀存在，卻看不見摸不著，需借助某些方法才可觀察到。（1）在探究光的反射規(guī)律時，光的路徑難以觀察到，你或你的老師做這個實驗時，是怎樣將光路顯示出來的？▲。（2）在研究磁鐵周圍的磁場時，你的老師又是利用▲顯示磁鐵周圍的磁場分布的。提高實驗有效性途徑實驗器材的改進與開發(fā)實驗課堂教學策略的優(yōu)化學生課外實踐活動的開展實驗的軟肋可見度不高（光學實驗、）操作性差、可靠性差（熔點實驗、味覺敏感區(qū)、鐵在氧氣中燃燒）模擬實驗難以創(chuàng)造真實的情景（月相、桿影）取材難、交流難（草履蟲觀察、觀察星空、光合作用）實驗的周期長，不利于課堂教學（種子萌發(fā)、植物向光性、食物上滋生微生物的條件、鐵生銹的條件）真實驗常被媒體“實驗”替代的原因可見度不高（光學實驗、）操作性差（熔點實驗、味覺敏感區(qū)、鐵在氧氣中燃燒）模擬實驗難以創(chuàng)造真實的情景（月相、桿影）取材難、交流難（草履蟲觀察、觀察星空、光合作用）實驗的周期長，不利于課堂教學（種子萌發(fā)、植物向光性、食物上滋生微生物的條件、鐵生銹的條件）真實驗常被媒體“實驗”替代的原因可見度不高（光學實驗、）操作性差（熔點實驗、味覺敏感區(qū)、鐵在氧氣中燃燒）模擬實驗難以創(chuàng)造真實的情景（月相、桿影）取材難、交流難（草履蟲觀察、觀察星空、光合作用）實驗的周期長，不利于課堂教學（種子萌發(fā)、植物向光性、食物上滋生微生物的條件、鐵生銹的條件）二、實驗教學中教師的問題1、對教材中的實驗方案麻木迷信，缺少修改和完善的勇氣；2、實驗教學中缺乏有效的教學策略3、實驗數據的處理和實驗結論的得出出現教師霸權主義，教師缺乏科學精神。4、實驗資源開發(fā)單一性，忽略了學生在實驗教學資源開發(fā)中的作用。氫氧化鈣與氯化鐵反應2、實驗教學中缺乏有效的教學策略演示實驗缺乏層次性，實驗的功能認識不到位演示實驗成功率太高，缺乏啟發(fā)性，難以激發(fā)學生的興趣學生分組實驗出現兩種極端現象；一是機械化的探究，二是放羊式的探究案例1：空氣“我給大家三個選擇，一是停止實驗，從實驗的現象中客觀得出空氣中沒有二氧化碳的結論；二是根據以往老師或書上的提供的信息，就直接認定空氣中有二氧化碳；三是繼續(xù)實驗，再根據實驗現象下結論。當教師講到第三種選擇時，學生就一致地選擇繼續(xù)實驗。（在接下來的實驗過程中，教室里少了一些喧鬧，多了幾分思考的寧靜。）大概再過幾分鐘，有同學就開始驚呼，“看，我的石灰水變渾濁了！”“老師我的石灰水也變渾濁了！”此時老師問：“你現在能得到什么結論？”“說明空氣中的確含有二氧化碳。”老師繼續(xù)問：“還有其他結論嗎？”“說明空氣中二氧化碳的含量很少。”空氣中氧氣體積分數的測定當老師問空氣中是否含氧氣時，學生笑道：“這個就不用實驗，空氣中有支持燃燒的東西這就是有氧氣的證據?！睅熢僮穯枺骸翱諝庋鯕獾暮可隙嗌?？”學生就被難住了，陷入了深思。師說：“我給大家一個提示：如果我們能抓出空氣中的氧氣，再測量就可以了?！睂W生笑道：“問題是氧氣不好抓?！睅熡终f：“請大家用逆向思維再考慮一下，師舉例說如開門，推不開，就用力拉。”這時有位學生說：“抓不出就除掉它?！睅熥穯枺骸澳闳绾纬諝獾难鯕??！睂W生說：“可以用燃燒的辦法除氧氣。”師再順水推舟，問：“用什么東西燒？”學生未能馬上回答，老師就在黑板上寫出了碳、硫、磷，讓學生選擇。（一是紅磷的量要過量；二是點燃紅磷后放入集氣瓶時要迅速；三是要待集氣瓶冷卻后再打開止氣夾此時學生會發(fā)現自己原來也很聰明，也能想到這樣實驗方法，無形中提升了學生的自信心和解決問題的能力。讓學生覺得自己是聰明，我們的教學就離成功不遠。如果僅僅是老師臺上演示，讓學生在臺下觀看，最后得出空氣中氧氣的體積分數。這樣雖然有助學生接受氧氣占空氣體積的五分之一這個結論。然而這樣實驗安排，學生只是一個觀眾而已，學生很難卷入到實驗當中，因為不是學生發(fā)自內心需要而進行的探究活動。顯然這樣的實驗是不利于學生理解這個實驗的設計思想、不利于學生分析能力的提高。而這個實驗主要營養(yǎng)――實驗的設計思想、實驗結果分析與評價，就被無意中浪費。演示實驗成功率太高，缺乏啟發(fā)性，難以激發(fā)學生的興趣案例2：奧斯特實驗在實驗前創(chuàng)設懸念，先問學生磁體在它的周圍能產生磁場，那么不用磁體能否產生磁場？學生看了書上的介紹，就會說通電直導線能產生磁場。老師就請以學生上臺演示，結果小磁針不能傳動，學生就會陷入深思，難道書上錯了，老師就問：“是書上錯了，還是其他原因？”如果是我們的實驗操作的緣故，可能是哪方面出了問題。學生會作出各種猜測：“可能是小磁針有問題？可能是小磁針放置的位置問題？也可能是電流太小的緣故？”然后讓學生用實驗不斷去探索問題的根源。3、實驗數據的處理和實驗結論的得出出現教師霸權主義，教師缺乏科學精神案例3探究感應電流的大小與哪些因素有關

在分組實驗中發(fā)現導線切割速度越大，電流表的指針偏轉的角度越小，從而得到了導線的切割速度越大感應電流越小這樣一個錯誤的結論。教師就以學校的電流表不準確為由加以唐突，就這樣硬生生的學生的實驗結論推翻。這樣結果只能讓學生迷惑、不知所措。如果我們引導學生從能量的角度分析，學生就會發(fā)現導線的切割速度越大感應電流應該是越大，從而引導學生再實驗再觀察，這樣我們就不難發(fā)現原來是我們的電流表指針顯示電流需一段時間的延后，那么，我們再將切割速度放慢些且單向運動，這樣就會得到正確的結論。4、實驗資源開發(fā)單一性，忽略了學生在實驗教學資源開發(fā)中的作用。案例4：蝸牛帶來的啟發(fā)遺憾是他們沒有參與捉蝸牛的親自動手的機會，沒有親臨大自然去尋找蝸牛的機會，這樣他們就失去了一個了解蝸牛生存環(huán)境的感性認識的機會，為什么這個地方有蝸牛？為什么這個地方蝸牛特別多？為什么這里的蝸牛較大？他們就不知道了，今后叫他們去捉也不會的，蝸牛在他們腳邊也不會留意。案例4：蝸牛帶來的啟發(fā)學生說：“在潮濕的菜園、草地、墻角能捉到”；另一個說：“在潮濕、松軟的陰涼淺層土壤里特別多，特別大”；還有的說：“晚上，先用菜葉或濕的水草放在墻邊、樹根邊，過1至2天掀開就能捉到許多蝸牛”。他們還知道在干燥、污染的地方難找到，這更使他們知道環(huán)境對蝸牛生存的重要性。這又進一步使他們認識到人類要生存發(fā)展更要保護環(huán)境，在他們的頭腦里進一步印進了一個意識：環(huán)境高于一切，沒有好環(huán)境，就沒有生命，沒有人類。天哪！一堂課，二種方法，真是天上地下。這就是尊重學生，讓學生動手，所取得的重要成果。收集材料的過程本身就是學生學習科學的過程，只有讓學生充分經歷科學學習的過程，才能提高他們的科學素養(yǎng)。學生種植的綠色菜園植物掛牌植物掛牌植物掛牌氣象興趣小組在學習提高實驗