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初中科学实验规范与创新

【内容摘要】科学实验是科学教学的内容，也是科学教学的手段，它可以激发学生学习科学的兴趣，能帮助学生理解科学概念、获得科学知识，能培养学生的观察能力、实验探究能力、合作与交流能力以及形成正确的科学态度。但在实际教学中，一部分老师没有正确对待，使得实验没有发挥出它应有的教育教学功能，所以对实验教学进行规范就显得非常的重要。从提高演示实验的可见度，发挥实验在突破重点、增强对的规律、原理的理解以及提高学生习兴趣上来看，教材中有的实验还存在着一定的改进空间。所以我们要进行实验创新设计,制作简单实用的实验器材，用于课堂教学，提高课堂教学效率。加强实验教学的规范，以及在规范基础上的创新，是提高每位学生科学素养的有效途径。
【关键词】 实验；规范；创新

实验是科学课程教育的重要组成部分，也是培养学生观察能力、实验能力以及创造性思维的有效途径。因此,初中科学教学中，科学老师要充分利用实验教学来培养学生综合能力，提高学生的科学素养。
一、实验规范是实验教学的基础
科学实验可以激发学生学习科学的兴趣，它能帮助学生理解科学概念、获得科学知识，它能培养学生的观察能力、实验探究能力、合作与交流能力，以及帮助学生形成正确的科学态度。加强实验教学，提高学生的实验能力，是实施素质教育提高每位学生科学素养的有效途径。但在实际教学中，一部分老师没有正确把握实验教学，如：实验操作随意、不规范；怕麻烦，不做或很少做实验，使一些药品仪器成为摆设；有些人受应试教育思想的影响，为图方便，把学生分组实验改为演示实验，把演示实验变为讲实验或用媒体课件代替做实验的等等。这些不规范的实验教学行为都没有发挥出实验在教育教学中应有的功能 ，所以对实验教学进行规范就显得非常的重要。
1、充分发挥科学课本中实验的教育教学功能
“初中科学课程标准从学生的实际出发，精选基础知识，技能与方法，创造学习科学的良好的条件和环境，使学生在学习中体验科学的魅力和乐趣，使学生的科学素养在学习科学的过程中得到发展。”所有的实验、活动都是精选出来的，并做了合理的安排。所以在日常教学中，我们要充分的挖掘、发挥它们教育教学的功能。例如《科学》八上《神经调节》一节中安排了一个测试学生对刺激的反应速度的活动，我们就要充分给予学生活动的时间和空间，让学生在活动的过程中，感受人体对刺激的反应，体验活动的乐趣，提高学习科学的兴趣，增强了同学之间的合作与交流的能力，以及获得活动本身隐含的科学知识。要求进行探究的，我们要安排组织好学生进行探究，培养学生的观察能力、探究能力、合作能力以及创新思维能力等等。
2、强调教师的示范作用
实验教学能激发学生学习科学的兴趣，学生通过对实验的观察分析，加强对概念、规律、原理的理解。教师的演示实验过程就是对学生的示范过程，教师在演示过程中的每一个规范动作、准确的语言描述,对学生起着潜移默化的作用，因此教师的示范非常重要，影响着学生科学素养的养成。每一次实验前教师要认真做好准备，演示时一定要做到装置正确，操作规范熟练，速度适中，结果准确。加强对学生进行正确使用仪器、规范实验操作、认真观察并记录实验现象、注意节约药品和实验安全等教育。使学生养成良好的实验习惯，同时也能培养学生科学态度，使之形成科学的人生观、世界观和价值观。
3、合理发挥多媒体在科学实验教学的作用
多媒体虽然能够模拟和展示各种科学实验现象和过程，但它所展示的毕竟是虚拟的现象，缺乏真实性。而科学学科最鲜明的特点是以实验为基础，其概念和规律都是建立在实验基础上的。实验的直观性、真实性是多媒体无法呈现的。
那么如何合理发挥多媒体在科学实验教学的作用呢？
对于那些无法直接用实验演示的科学现象，对于那些因常规实验仪器的限制演示效果不如人意的科学实验，我们可以采用多媒体进行辅助教学，以突破传统实验仪器的局限。我们还可以利用多媒体，对那些难以观察到的、复杂的、需要较长时间的实验进行模拟和再现。通过多媒体可以将复杂的问题简单化，将漫长或瞬间的过程变成可控、有序的演示过程。例如《科学》八上《神奇的激素》中向光性弯曲的实验，在教学中可以采用播放录像的形式，使需要长时间才能观察到的植物向光性弯曲过程，只用较短的时间就完成。这样处理，不仅加快了教学进度，而且印象深刻，提高了教学效率。
二、实验创新是实验教学的优化
从提高演示实验的可操作性和可见度，发挥实验在突破重点、增强对的概念、原理的理解的教育功能上来看，教材中的有些实验还存在着一定的改进空间。著名物理学家、电磁场理论的奠基人麦克斯韦主张，在系统地讲授知识的同时，还要辅以实验。实验则要求结构简单，学生易于掌握。他说：“这些实验的教育价值，往往与仪器的复杂性成反比”。基于以上认识，对演示实验进行创新设计,制作简单实用的实验器材，不失为科学教师的努力方向之一。

1、 从“难测”到“能测”，提高教学效率
教材中“检测物质的导电能力”实验 （浙教版《科学》八年级上册，第四章第3节 物质的导电性），用小灯泡或电流表来显示电路中有电流，说明物体能导电。在测金属、石墨等导电性时，效果明显，但在测潮湿的木头、人体、烧红的玻璃等导电性时，却很难成功。教材中安排了“烧红的玻璃能导电” 的实验，需用酒精喷灯加热，操作复杂，实验时间长。使得本不是难点的知识变成难点。
通过改进，这个实验变得简单、易操作，将两根导线、两个鳄鱼夹、带钮扣电池的电笔连成一个断开的电路。在两个鳄鱼夹之间接上待测物体，观察二极管是否发光来判断物体能否导电。用鳄鱼夹夹住白炽灯的灯芯的两根金属丝，二极管不发光，说明常温下玻璃不导电。用酒精灯给灯芯加热，观察到二极管发光，说明烧红的玻璃能导电。同理把潮湿的木头、人体接入电路，也会有明显的现象。该实验取材方便、制作简单，成本低，可重复使用，实验现象明显，缩短了实验时间，提高课堂效率。
2、从“难见”到“可见”， 增强对规律的理解
科学实验教学之所以重要，从认识心理学的角度看，实验过程中的许多因素都能刺激学生发现新知识，领悟科学规律。实验是学生形成概念、认识并理解科学原理的依据。但教材中有些实验现象不明显，难以观察，不能很好的达到引导学生理解规律的作用，通过改进实验装置，使实验现象更加明显，更易于学生观察现象、认识规律。
对于“物体的内能” 实验（浙教版《科学》九年级上册，第三章第5节），教材中安排的演示实验现象短暂、不明显，且装置材料也较难获得。将实验装置改进为如图中的一个装置，演示实验操作简单，且现象明显。请一人固定铁架台及广口瓶，一人用布条摩擦瓶的外壁，摩擦的速度不用很快。几秒钟后即观察到U型管内液柱的位置发生了变化，两边液面出现的了高度差，现象非常明显而且持久。这套实验装置借用水柱的移动产生的液面高度差非常直观地说明了克服摩擦做功可以使物体的内能增加，机械能转化为内能。
3、从“繁”到“简”，增强对原理的理解。
实验装置要简洁，实验操作要简便，有利于集中初中学生的注意力，有利于观察实验现象，从中归纳得出结论。
在研究阿基米德原理的实验中，按照课本进行演示实验，步骤较多，要经过四次称量（物体的重力、物体浸在水中时弹簧秤的示数、溢出的水和小桶的总重、小桶的重力）和比较，再通过计算得出F浮＝G排。对于初中学生来说，这个实验的操作过程比较繁杂。经过改进，实验就简便易行了。用装有水的塑料袋作为研究对象（要求袋内不留空气，袋口扎紧，为了便于观察，在袋内滴入几滴红墨水），再用小的保鲜袋套在烧杯上代替原实验中的小桶，用来盛从烧杯中溢出来的水。先弹簧秤称出这袋红色水的重力，然后将这袋红色水渐渐浸入水中，可以观察到弹簧秤示数逐渐变小，套在烧杯上的保鲜袋内的水也在不断增加；当红色水袋全部浸没时，弹簧秤示数恰好为零，说明这袋水所受的浮力等于重力，取下烧杯内的保鲜袋和袋内的水，测出袋内水的重力，就可以得出浮力与排开水的重力相等。
4、从“听”到“做”，提高学生学习的兴趣。
对于教材中阅读材料里介绍的知名科学家所做的一些经典实验，由于这些实验复杂、耗时长、难度大，教师一般的处理办法就是讲解，让学生记住实验过程或结论。
如帕斯卡实验难以进行室内演示，而且不能重复使用，成本大。经过改进，将实验装置改进为如图中的一个装置，演示操作方便，实验效果明显又可以重复使用，让学生对实验及其结论有一个感性认识。做实验时，学生非常感兴趣，能有效地突破难点，又能增强学生的学习兴趣。
具体的操作是：先把实验装置灌满水，直到不能再加水；之后塞好塞子；之后将装置倾侧放倒，让学生观察，发现装置完好不变；最后把细长管子竖起来，此时就能观察到塞子被压射出去。实验效果非常明显，说明液体压强的大小与水的重力无关，与深度有关。

综上所述，实验是我们科学教学中的重要内容，也是最普遍的教学方法。因此，我们教师应该重视每个实验的规范性，充分发挥它们的教育教学的功能。同时在教学过程中，我们教师应充分发挥主观能动性，对实验进行创新，使实验教学能更好培养学生的科学探究能力，能有效地引导学生更深刻地理解科学知识、更好地掌握科学方法，让学生得以亲身体会科学精神的实质，最终提高每一位同学的科学素养。

参考文献
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