改进实验方法,拓展实验空间,培养学生能力

1、改进实验方法，拓展实验空间，培养学生能力龙泉市第三中学杨金勇【摘要】科学是一门以观察实验为基础的学科，科学概念的建立和规律的发现，必须经过实验探索和验证。可实验教学往往流于形式，我们通过实施开柜实验、调整实验内容，增加探究成分、开设家庭实验等方式拓展实验空间，培养学生能力。【关键词】开柜 实验 调整 探究观察和实验是学习科学的基本方法，是培养学生动手能力和创新能力的有效手段。 纵观整个初中科学实验教学，讲实验已成为科学老师的强项，即使学生进了实验室，课 前教师已为学生准备好了实验器材，设计好了实验方案，课堂上学生只要“照方抓药”， 实验操作步骤中有什么就做什么，要求怎么做就怎么做，根本不用思考

2、，学生的操作也 是机械的、盲目的。如何让实验教学发挥它应有的作用，通过实验教学培养学生的各种 能力，我们进行了一些尝试，取得了一些效果。以下是我们的一些做法，望同行指正。一、实施开柜实验，培养学生的创新能力受超市开柜销货的启发，我们尝试开柜实验。所谓开柜实验，就是在实验教学主题 引领下，学生自主设计实验方案，自主选择实验器材，自主完成实验操作。在开柜实验教学中我们实施“两开柜”、“两指导”。所谓两开柜指实验前开柜和实验 中开柜；所谓两指导是指实验前对仪器使用的指导和对学生实验方案设计的指导。在七 年级的课堂教学中我们开设常用仪器教学，对各种常用仪器的功能和应用方法进行讲解， 然后对实验室实施开

3、柜，让学生用两个课时时间了解理、化、生实验室的各种仪器，让 学生对自己感兴趣的仪器进行简单的操作。每学期选择合适的实验主题组织学生自主设 计实验方案，教师对学生自主设计的方案的可行性和操作过程中应注意的问题进行指导。 实验中实施开柜，在实验中让学生根据自己方案的需要，进入实验室自主选择仪器进行 实验。例如在混合物分离教学中我给学生布置了“有一包氧化铜和碳粉的混合物，请你设计实验得到较纯的氧化铜。”这样的设计主题。在实验方案设计中，学生设计了许多方案，以下是比较典型的三个方案。方案一：给混合物加强热让碳粉燃烧（需要仪器：铁 架台、酒精灯和大试管）。方案二：给混合物加稀硫酸微热后过滤先分离出碳粉，

4、在滤液中加入氢氧化钠，再过滤出沉淀，将沉淀加热得到氧化铜（需要仪器：铁架台、酒精灯、图1大试管、烧杯和过滤装置）给混合物加稀硫酸微热后过滤先分离出碳粉，在滤液中加入底部有小 孔的试管碳酸钠，得到碳酸铜，再将碳酸铜加热得到氧化铜（需要仪器：铁架台、酒精灯、大试管、烧杯和过滤装置）。在师生一同分析了方案的可行性和各方案所需仪器后，各组学生 根据自己的方案自主进入实验室选择仪器进行实验。如做二氧化碳制取实验时，分析课 本中二氧化碳制取装置后，在老师的指导下学生设计出了如图1、图2和图3等多种实验 方案。然后各组同学在实验员和任课老师的指导下，在实验室里找到或制作了自己所需 的仪器，进行实验，各组同学

5、都应用自己的实验方案制得了二氧化碳。如在探究“流体流速与压强”的关系时，同学们设计了这样几个实验：1、向两平行放置的纸中间吹气。2、用玻璃管向两靠近的乒乓球间吹气。3、将乒乓球压入漏斗内，用嘴向漏斗细口吹气。4、用一支两端开口的玻璃管，将其一端竖直插入有颜色的水中， 再用另一支玻璃管向前一支玻璃管的上端水平吹气。这些实验学生都是自设方案，自选 器材在开柜实验教学中，老师没有给学生实验方案；没有给学生提供器材；没有给学生 确定实验步骤。学生从实验方案的设计、仪器的选择到实验步骤的确定都是自主完成的。 在开柜实验教学中，我们只是帮助学生分析实验方案，引导学生选择合适的实验器材， 指导学生进行实验操

6、作，教师应是名符其实的引导者，参与者。这样的实验教学不仅培 养了学生学习科学的兴趣，更重要的是培养了学生的动手能力和创新能力。二、增加探究成分，注重以实验为手段的科学探究教学在浙教版科学教材中，有关物理、化学、生物的实验大都是验证性实验，实践证明、 验证性的实验不利于培养学生的创新能力。而实施探究实验教学不仅培养了学生对实验 的兴趣，又提高了学生的实验能力和创新精神。在实验教学中老师应努力挖掘可供探究 的实验素材，可对现行的实验内容“动动手术”，做些调整，教师可以将一些验证性实验 改成探索实验来上，将一些演示实验改作学生实验。也可以根据教学内容自己设计一些 探究实验。如七年级下册的光的反射定律

7、和光的折射定律，八年级的串、并联电路电压、 电流的特点等实验都可以改成探究实验。如上完电路后，我就给学生设计了“电路故障 排除”这一探究实验课。在“电路故障排除”探究实验课教学中，老师给学生提供 多种有电路故障的实物。如打不亮的手电筒、跳不起的电动青蛙玩具、不会叫的电 动小狗玩具、不会跑的电动小车等。这些电器有电池坏的、导线断的、电珠坏的、 开关不好的等。上课时将有电路故障的实物分发给各组学生，要求学生自主探究排除电路故障。课堂上，在师生共同复习了电路的组成后，各组同学对自己的故障电 路提出了各种假设 。例如，“打不亮手电筒组”的同学针对“电路故障”提出电 池失效了、导线断了、接触不良、灯泡烧

8、了各种假设。然后学生设计各种方案来验小灯泡坏了这一假设时， 有的学生是将小灯泡取下接到一个完好的电路中， 观察小 灯泡是否发亮。 有的学生是向老师要一个好的小灯泡换上看看是否发亮。 通过多次 错误尝试后有一小组同学发现自己手电筒不亮的原因是干电池负极接触处生锈引 起接触不良， 他们就用小刀刮去或用沙纸擦去铁锈。 这种多向求解的过程实际上是 尝试错误的过程，也是思维发生的过程。三、调整实验内容，让实验贴近学生生活科学来源于生活，我们又要将科学知识应用到生活中去。可是浙教版科学教材 依然有部分实验内容脱离学生实际生活，许多要求学生做的实验却是学生在实际生活中 难以操作的。比如：7年级科学第一册中的

9、探究活动是什么将蝴蝶引到花上去的？ 哪儿能找到那么多的蝴蝶？何况还有引到花上去。 7 年级科学第一册中的探究活动 观察蜗牛，有一次我校老师上公开课，课前同学们捉到了很多蜗牛，可上课时多数的 蜗牛就是在壳内不出来，让学生无法观察。七年级科学第二册学生分组实验嫁 接。我作为老师，教书二十多年，到现在还没实际嫁接过一次，又带几十个学生到哪儿 去嫁接？还有探究活动寻找地壳变动的证据。我是个爱好爬山的人，多次登上龙泉 山，可就从来没有发现过壳变动的证据。八年级下学生活动测量土壤中空气的体积 分数，实验分别给正方体土块和正方体铁块加水，比较加水入水的体积。可在实验中水 还没加到正方体土块的上缘，土块就坍塌

10、了，实验根本无法完成。这些看似简单的实验， 操作却是很难的，老师们都无从着手，又谈何容易引导学生实验。我们作为教师没有能力去改变教材，但我们有应用教材的权力，我们可以对教材中 出现的无法开展的实验内容进行调整，让它们更加贴近学生生活。如把“是什么将蝴蝶 引到花上去的？”改为是什么将蚂蚁吸引过来？把观察蜗牛改为观察蚯蚓，因为蚂蚁和 蚯蚓无论是校园里还是学生家的附近都有，且很容易找到。把“寻找地壳变动的证据” 改为寻找河流变迁的证据。把学生分组嫁接实验改观察嫁接录像。通过调整和改进，可以让实验更加贴近学生活生，提高实验的可操作性，激发学生 的实验兴趣。四、开设家庭实验，培养学生实验兴趣科学是一门与

11、生活实际紧密联系的学科。它渗透在日常生活的各个方面，如走路、 骑车、照镜子这些看起来随意的日常生活，其实都包含着许多科学知识。在科学实验教 学中，如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品甚至自己的身体开设家庭实验。 它比“正规实验”更富有亲切感，更容易激发学生的学习兴趣，唤起学生的学习动机， 深刻理解所学的知识。 如用 pH 试剂测定家庭中的食盐水、 肥皂水、 茶水、食醋的 pH 值， 测定土壤的 pH 值。用醋除去热水瓶的水垢。用铅笔和橡皮泥探究压力的作用效果， 用雪 碧瓶探究液体压强与深度关系，用乒乓球从地上弹起探究“能的转化” ，用羽毛球筒做潜 望镜等。甚至直接用学生的身体来完成一些实验，如：用嘴对手背“吹气”和用嘴对手 背“哈气”分别探究“蒸发吸热” 、“液化放热”；用两手掌相摩擦感觉发热可探究“做功 可改变物体的内能”；用手掌分别轻压和紧压在桌面上并拖动可探究“滑动摩擦力与压力 的关系”等。一些时间和空间跨度大的实验让学生在家里完成。如“影响种子萌发的因 素”、“研究植物呼吸作用” 。 这样开展实验有利于使学生明白科学就在身边，科学与生活 息息相关。而且通过这些课本上没有