生活废品在初中科学实验教学中的应用探究

摘要：在当前初中教育阶段，科学学科能带给学生不一样的学习体验，学生通过观察、实践等能有效提高自己的科学素养。其中，实验教学能够帮助学生更好地理解抽象的科学理论知识，让学生通过实际操作锻炼自己的动手能力。将生活废品融入科学实验教学中，不仅能有效丰富科学实验的内容，拓宽科学实验教学的路径，还能进一步激发学生的创新思维。因此，探究了生活废品在初中科学实验教学中应用的意义及具体策略，以期优化初中科学实验教学方式。关键词：生活废品；初中科学；实验教学生活废品，指在日常生活中，人们在使用完物品原有功能之后所丢弃的物品的总称，常见的生活废品有塑料瓶、易拉罐、旧电池等［1］。初中阶段是学生各方面能力发展的重要时期，教师要注重学生思维能力的提升，为学生提供相应的指导，以促进学生综合素养的培养，为学生后续阶段的学习打下坚实的基础。教师在初中科学实验教学中应用生活废品，能够创新科学实验教学方式，丰富科学实验的材料，加深学生对科学实验原理的理解，并促进学生环保意识和创新精神的发展，让学生在潜移默化中养成节约资源、保护环境的正确思想观念，在一定程度上推动学生的身心健康发展。对此，文章探究了在初中科学实验教学中应用生活废品的意义及具体策略，旨在满足学生的学习需求，促进学生全面发展。一、生活废品在初中科学实验教学中应用的意义（一）有利于节约科学实验资源在传统的科学实验教学中，学校需要配合教师的教学工作，为教师提供相应的实验场所和设备，如实验室、实验器材、实验材料等。然而，鉴于部分科学实验的特殊性及对学生个人安全的考虑，开展这些实验的次数较少，因此容易导致资源浪费，进而加重学校的经济负担。而生活废品具有易获得、成本较低等特点，不仅能为学校提供大量的科学实验资源，缓解学校的经济压力，还使得教师能够顺利开展科学实验课程，促进学生科学实验水平的提升，拓宽学生的科学逻辑思维。（二）有利于激发学生的科学实验兴趣初中阶段的学生拥有强烈的好奇心和探究欲，他们乐于主动探究学科知识，并积极配合教师完成各项学习任务，从而有助于教师构建高效课堂。然而，在传统的初中科学实验教学中，部分教师未能充分重视激发学生的学习兴趣以及与学生的互动交流，导致整体教学氛围枯燥乏味，难以有效推进科学实验教学。相比之下，教师若能利用生活废品设计富有趣味性的实验，便能有效调动学生对科学实验的兴趣，促使他们积极主动地参与实验活动，使其在亲身实践中领略科学实验的独特魅力，提升实践操作能力，全面发展科学素养，为科学实验综合能力的提高打下坚实的基础。（三）有利于培养学生形成保护环境的意识作为社会建设的后备力量，学生不仅需要理解和掌握学科知识，提高自己的学习综合能力，还需要形成正确的思想观念，提升自身的道德修养水平。在日常生活中，生活废品随处可见，它们不仅影响人们的生活环境，而且很可能对生态环境造成不可逆转的损害。基于此，教师在初中科学实验教学中利用生活废品，能启发学生对相关科学实验的思考，使学生在探究科学实验知识的过程中，深刻理解资源再利用的重要意义，从而在一定程度上促进学生环保意识的形成，发挥科学实验的育人价值。二、生活废品在初中科学实验教学中应用的具体策略为了激发学生的内在学习动力，提高学生进行科学实验的积极性及其科学实验综合能力，并提升自身的科学实验教学水平和专业素养，在初中科学实验教学中，教师需要采取切实有效的教学策略，充分利用生活废品，以丰富教学内容，优化教学形式，为学生提供高质量、高效率的科学实验教学指导。（一）利用塑料瓶开展力学实验开展力学实验是培养学生动手能力和观察能力的重要途径。通过观察、分析实验现象，学生能理解抽象的力学概念和规律，加深对力学知识的记忆，为后续阶段的力学知识学习打下坚实的基础，从而推动自身科学综合素养的提升［2］。在初中科学实验教学中，教师可以利用塑料瓶这一类生活废品，创新力学实验教学方式，帮助学生更好地掌握力学实验的原理和方式，提高学生的科学实验水平。以2012年教育部审定的浙教版科学七年级下册中“压强”的教学为例。本课的教学重点为“探究压强”，旨在引导学生了解压强的概念，掌握增大、减小压强的方法，明确液体压强的存在，提高学生分析问题、解决问题的能力，促进学生形成正确的价值观和实事求是的科学态度。基于此，在教学中，教师可组织学生开展“探究影响压力作用效果的因素”的力学实验，让学生利用塑料瓶并结合控制变量法分别完成如下实验。实验一：在塑料瓶中装半瓶水，然后将其正立于海绵上，观察、记录海绵的形变情况。实验二：在实验一的基础上，将塑料瓶装满水，并将其正立于海绵上，观察、记录海绵的形变情况。实验三：在实验二的基础上，将塑料瓶倒置于海绵上，观察、记录海绵的形变情况。学生完成实验后，教师可要求他们梳理、总结自己所记录的实验结果，使学生能根据实验一、实验二得出“压力的作用效果与压力的大小有关”的结论，根据实验二、实验三得出“压力的作用效果与受力面积的大小有关”的结论，从而推动学生深入理解影响压力作用效果的相关科学知识，促进学生科学实验逻辑思维的发展。（二）利用废旧电池开展电学实验电学实验，是指通过使用电表等工具，测量电路中的各种电学量，如电压、电流、电阻等，旨在考查学生对电学知识的理解，让学生能灵活运用所学电学知识解决实际问题，进而提升学生迁移应用知识的能力［3］。在初中科学实验教学中，教师可以利用废旧电池开展电学实验。以浙教版科学八年级上册中“电流与电压、电阻的关系”的教学为例。本课的教学重点为“探究电流与电压、电阻的关系”，旨在让学生运用控制变量法来探究欧姆定律，加深学生对欧姆定律的理解，增强他们对科学规律性的认识，并培养他们的科学实验思维能力。在课前导入环节，教师可以向学生展示常用的电流表、电压表等仪器，并引导学生仔细观察这些仪器上的铭牌信息，同时复习与电流、电压和电阻相关的知识点，为接下来进行实验做好准备工作。随后，教师应根据学生的科学实验水平，将学生分为不同的科学学习小组，让学生利用废旧电池共同完成“探究电流与电压、电阻的关系”的科学实验。实验一：探究电流与电压的关系根据实验目的，小组成员需先协作设计相应的实验流程，绘制出准确的电路图。随后，应分别使用废旧电池和全新电池来点亮小灯泡，同时记录在这两种电池供电的情况下，电流表和电压表所显示的数据，并进行对比分析。这一过程有助于学生深入理解回收废旧电池的重要性。实验二：探究电流、电压与电阻的关系小组成员需共同设计实验方案，挑选合适的变阻器，并利用实验一中使用过的废旧电池来点亮小灯泡。在实验过程中，小组成员需要改变电阻，并记录在不同的阻值下电流表与电压表的读数，以此理解变阻器的阻值变化对整个电路中电流与电压所产生的影响。实验结束后，教师可以安排各小组的组长依次上台展示并汇报本组的整体实验进展、实验成果以及每位组员的表现，以加深学生对电流、电压、电阻之间的关系的理解，并促进学生科学实验技能的提升与发展。（三）利用废旧光盘开展光学实验光学实验是指围绕“观察、研究光的性质及其行为表现”而开展的一系列相关实验。这些实验通过让学生动手操作各种光学仪器，旨在帮助学生理解光的传播规律、反射现象以及折射原理等，从而激发学生的探索兴趣，使学生理解和掌握光学知识［4］。在初中科学实验教学中，教师可以指导学生利用废旧光盘开展光学实验，让学生学习关于“光”的科学知识，深入领悟“光”的物理特性，并在实验过程中锻炼实践操作能力，发展创新思维，培养科学学科核心素养。以2012年教育部审定的浙教版科学七年级下册中“光的反射和折射”的教学为例。本课的教学围绕“探究光的反射定律与折射规律”展开，旨在引导学生认识光在不同介质中传播时所产生的光路现象，同时帮助学生理解平面镜成像规律，发展学生的科学学科核心素养。在教学中，教师可先运用多媒体向学生展示几张湖面风景的图片，引导学生观察图片并思考倒影形成的原因，以激发学生的学习兴趣。接着，教师可指导学生利用废旧光盘进行“探究光的反射”的科学实验，让学生通过动手操作，理解光的反射定律。在实验中，学生需要在黑暗的环境中，将激光笔发出的光束射到光盘上，并适当移动光盘的位置，观察光传播方向的变化情况。通过这一实验，学生能直观感受到光的反射现象。随后，教师可以组织学生再次利用废旧光盘，完成“探究光的折射”的实验。在实验中，学生需要分别将一个空的透明杯子和装满水的透明杯子置于光盘上，并在黑暗的环境中，从上往下用激光笔分别照射两个杯子下面的光盘，观察、对比光盘折射出的光斑的位置差异。这一实验能帮助学生更好地理解、辨析光的反射和折射现象之间的异同点，加深学生对这一光学知识的理解。（四）利用废旧纸张开展生物实验生物实验是指研究生物活动规律和生命发展过程的一项科学活动，旨在让学生通过相关实验操作，深入理解生物知识，同时激发学生探究生物体结构和生命活动现象的兴趣，提升学生的科学素质［5］。对此，在初中科学实验教学中，教师可以引导学生利用废旧纸张进行生物实验，以让学生能从实验中直接观察到生命现象，进而形成正确的生命观念以及尊重自然、敬畏生命的意识。以2012年教育部审定的浙教版科学七年级下册中“植物的一生”的教学为例。本课的主要内容包含种子的结构、种子的萌发、芽的发育、花的结构以及植物的生长时期，旨在引导学生从微观层面探究植物的生长过程及其生长所需的条件，提高学生对植物生长知识的认知。在教学中，教师可先运用多媒体设备，为学生播放豆芽生长过程的视频，以激发学生的学习兴趣。随后，教师可指导学生利用废旧纸张进行相关的生物实验，深入探究植物种子萌发所需的条件。在实验中，除了废旧纸张，教师还需为学生准备40粒大豆种子、4个能够拧紧瓶盖的玻璃瓶、4张标签纸、胶水。具体实验步骤如下。1.在4张标签纸上分别写上1、2、3、4并用胶水将其分别粘贴在4个玻璃瓶上，将4个玻璃瓶都放倒，在每个瓶中放上两张废旧纸张。2.在1号瓶中放入10粒种子，将瓶盖拧紧。3.分别向2号和3号瓶中洒水，使里面的纸变得潮湿，注意水不能过多，不能使纸浸泡在水中。向4号瓶中倒水，直至水流出为止。4.分别在2、3、4号瓶中放入10粒种子。5.将2号瓶的瓶口敞开，将3号瓶的瓶口拧紧，把瓶子