科学实验教学改革之我见

摘 要：从以下几点阐明了对实验教学改革的看法：把演示实验改为随堂实验；把教材中的探究性实验落到实处；把验证性实验改为探究性实验；把封闭式实验改为开放式实验；改进教材中的实验；开发趣味性实验。

关键词：实验教学；改革；教材

初中科学是一门以实验为基础的学科，科学概念的建立和科学规律的发现大多以实验为基础，科学知识的获得大多离不开科学实验。科学探究实验是学生探究学习的重要手段，科学实验方法也是科学方法的核心。因此在科学教学中离不开科学实验。新课程强调科学教学要凸显实验教学的功能，突出实验教学的特点，力求科学实验教学的形式和方法不断创新。以下是本人对科学实验教学改革的一些看法，以供大家参考，若有不当之处请大家批评指正。

一、演示实验改为随堂实验

随堂实验是在课堂教学中，将教师的讲解与学生实验相结合的一种教学形式。课堂实验教学不是通过教师的演示来完成，而是在教师的组织和指导下，由学生自己动手实验，通过本人的观察与思考来获得知识。众所周知，随堂实验能大大激发学生的学习兴趣，提高教学效率。

例如，八年级科学上册“研究影响浮力大小的因素”。大多数教师为了自己省事方便，自己或请某个学生在讲台前演示该实验。这样实验节省时间，但是绝大部分学生失去了亲手实验，近距离观察实验现象，获取数据的机会。这样学来的知识不会持久，容易遗忘。如果把此实验改为随堂实验，虽然教师课前要花一些时间准备实验器材，课堂要用心关注并指导学生实验，但能调动学生自主学习的积极性，教学效果肯定比演示实验好得多。此实验教学我采用了随堂实验，过程如下：

课前将学生分组，每组4人，每组学生选出本组的组长、发言人、记录员、和点评员，每个组员都有相应的任务。课前10分钟把“导学案”分发给每位学生。让学生课前明白本节课要学习的主要内容。课中让学生根据平时的生活体验，猜想浮力的大小与什么因素有关？并把自己的猜想记录在“导学案”相应的空格处。然后学生根据自己的猜想，设计实验方案。教师巡视各组学生，必要时提供指导。约5分钟后，各组展示实验方案，在教师指导下，互相进行评价，对方案中的不足之处进行修改，最终得出比较正确的实验方案。接着各组学生按正确的实验方案进行实验，获取实验数据，分析处理实验数据，得出结论。学生在实验过程中遇到困难，教师要及时提供必要的帮助。学生实验完成后，让每组学生展示实验成果。大家通过倾听、思考和讨论，彼此互相启发，最终得出大家比较认可的科学结论：浮力的大小与物体排开液体的体积和液体的密度有关，同种液体，浮力的大小与排开的液体的体积成正比；排开的液体的体积相同时，浮力的大小与液体的密度成正比。

二、把教材中的探究性实验落到实处

科学新课程，加强了实验的探究性。探究的内容有了较大增加，教材中的一些验证性实验，改成了探究性实验。教师的教学由重知识的教学转变为重过程与方法的教学。探究式学习方式与科学研究的方法更相似，更有利于学生学习科学方法，培养学生科学精神及提高学生科学探究的能力。因此，教师在课堂教学中要尽最大努力把探究性实验落到实处，让学生亲自动手做“探究性实验”，而不是“多媒体”播放“探究性实验”。为此，我认为教师应做到以下几点：（1）课前充分准备。课前三天教师要亲自动手做“探究性实验”，提前体验探究过程，总结探究过程中要注意哪些问题，从而在学生做探究性实验时，能为学生提供有针对性的帮助。上课前一天把导学案分发给每一位学生，要求学生认真阅读导学案，完成导学案的部分问题，标注有待课堂解决的问题。（2）课堂中要巡视学生实验，及时把学生的典型错误操作和正确操作用手机拍下，作为课堂教学资源。（3）课后要求学生上交探究实验报告。实验报告上交后要及时批改，了解学生的实验情况，并把学生在实验中的优点和缺点写入课后教学反思，以供日后实验教学时参考。

三、把验证性实验改为探究性实验

为了培养学生自主探究知识的能力，教师在科学教学中应设法把教材中的验证性实验改为探究性实验。例如，科学九年级上册“碱有哪些性质的实验”可改为学生分组探究性实验。让学生先根据酸的性质猜想碱有哪些性质，并把猜想写在课前分发的导学案相应的空白处，再根据猜想设计实验方案，然后进行实验，检验猜想，处理实验现象和数据，得出实验结论，最后展示、交流、评价实验过程和结论。具体过程如下：

提出问题：碱有哪些性质？

猜想：（1）碱（氢氧化钠、氢氧化钙等）的溶液能使指示剂（紫色石蕊试液、无色酚酞试液）和pH试纸变色

（2）碱能与酸反应

（3）碱与某些非金属氧化物反应

（4）某些碱与某些盐反应

实验方案：

1.检验猜想（1）

实验过程中物质的颜色变化

■

结论：

2.检验猜想（2）

实验过程中物质的颜色变化

■

结论：

3.检验猜想（3）

（1）用软塑料瓶收集两瓶二氧化碳气体，分别向这两瓶内倒入等量（约20毫升）的氢氧化钠溶液和蒸馏水，立即盖紧瓶盖，上下摇动瓶子数下，观察两软瓶变形的程度，并把现象记录在下表内。

实验过程中软瓶形变程度大小

■

结论：

（2）向2支规格为20毫米*200毫米的试管内分别注入3毫升氢氧化钙溶液和3毫升蒸馏水，再分别通入二氧化碳气体，观察两支试管内的液体是否变浑浊，并把现象记入下表。

通入二氧化碳后液体现象

■

结论：

4.检验猜想（4）

（1）在两支试管内分别注入2到3毫升氯化铜溶液和氯化铁溶液，它们各呈什么颜色？

（2）在这两支试管内分别滴加约1到2毫升氢氧化钠溶液，试管内发生了什么变化？

实验过程中试管内发生的变化

■

结论是：

化学方程式：

交流与评价：各实验小组把自己的实验过程和结论通过多媒体展示给全班同学和老师，其他同学和老师作出合理评价，并提出合理建议。

四、封闭式实验改为开放式实验

传统实验教学方式是封闭的，教师为学生准备好实验材料，设计好实验方案，学生不能全面了解整个实验过程。而开放性实验是指以课程标准为依据，以教学内容为依托，不局限于教材、课时、场地，让学生参与实验的全过程，如，设计实验方案、准备实验材料、配制实验用的药品，甚至走出教室在户外开展教学等。从知识、能力等方面向外延伸或扩展，创设一些开放性问题情境，开阔学生的视野，拓宽学生的知识面，使学生掌握更多的知识和方法，进而提高学生的综合能力和素质。

实践与案例：压强专题复习

以压强为中心进行固体、液体、气体压强专题复习时，教师创设实验问题情境后，让学生选择生活中的器材：空矿泉水瓶、细沙、水（热开水）、盐水、一次性注射器等，设计尽可能多的有关固体、液体、气体压强的实验。于是学生广开思路，形成了很多设计方案。

方案1：研究固体压强与压力和受力面积的关系

取两个相同的空矿泉水瓶，一个装满水，一个装半瓶水，盖紧瓶盖，分别放在同一沙面上，比较两瓶在沙面上凹进的程度，得出压强与压力的关系。再把装水的瓶倒放在同一沙面上，比较同一个瓶正放与倒放时凹进沙面的程度，得出压强与受力面积的关系。

方案2：研究液体的压强与深度的关系

在装满水的矿泉水瓶的同一侧的侧壁不同高度处，用注射器针头扎几个小孔，打开瓶盖，观察水从各个小孔射出的水平距离，得出液体内部压强与深度的关系。

方案3：研究液体压强与液体密度的关系

取两个相同的矿泉水瓶，一瓶装满自来水，一瓶装满盐水，分别在两个瓶的侧壁同一高度处用注射器的针头扎一个相同大小的孔，打开瓶盖，观察比较水和盐水射出的水平距离，得出液体内部压强与液体密度的关系。

方案4：证明大气压强的存在

先在空矿泉水瓶内装满热水，过一会儿再把热水全部倒出，立即拧紧瓶盖，观察瓶的形状变化，可得出大气向各个方向都有压强。

方案5：证明大气压强的存在

用注射器从盖紧瓶盖的空矿泉水瓶内向外抽气，瓶变瘪，说明大气向各个方向存在压强。

五、改进教材中的实验

教材中的实验，有的实验现象不够明显，有的污染环境，为了提高实验教学效果和保护环境，最好对教材中的部分实验进行改进。例如，八年级下册科学教材中“收集光合作用产生的氧气”的实验，在一只烧杯中放入清水，将金鱼藻（或其他水生绿色植物）放于水中，将漏斗盖在金鱼藻上，在漏斗上面罩上盛满清水的小试管，整个装置放在向阳处，收集金鱼藻光合作用产生的氧气。由于烧杯和漏斗都较小，可放入的水生绿色植物较少，一定时间内产生的氧气很少，效果很不明显。于是我对此实验进行了改进。

实践与案例：“收集光合作用产生的氧气”实验装置改进设计。

器材：容积为3升的无色细口玻璃瓶一个、矿泉水瓶一个、大、中、小橡皮塞各一个、长约15厘米玻璃筒一个、长颈漏斗一个、玻璃导管等。

制作过程：

（1）在大橡皮塞上打两个孔，在中、小橡皮塞上各打一个孔，然后去掉矿泉水瓶底部约三分之二，留下上部约三分之一，制成“塑料漏斗”。

（2）把长颈漏斗和塑料漏斗分别旋进大橡皮塞的两个孔内。

（3）把带两个漏斗的橡皮塞旋进容积为3升的无色细口玻璃瓶瓶口，这样光合作用反应装置就制好了。

（4）把玻璃筒通过小橡皮塞、短玻璃导管与针筒相连，这样收集气体的装置就制作好了。

实验过程：

（1）在瓶内装入适量的黑藻。

（2）在瓶内倒满1%的碳酸氢钾溶液。

（3）把带漏斗的橡皮塞旋进瓶口，并旋紧（确保不漏气）。

（4）最后向长颈漏斗内倒入1%碳酸氢钾溶液调整两漏斗内的液面高度，使瓶内气体全部排出并使液面淹没塑料漏斗内的导管口。

（5）把收集装置的玻璃筒内装满水，盖上小玻璃片倒置放在塑料漏斗液面下的玻璃管口上，取下小琉璃片，收集气体。

（6）把整个装置放在向阳处，观察现象并做好记录。

装置优点：

（1）瓶子较大，放入的黑藻较多，单位时间内产生的气体多，实验现象明显。

（2）气体收集装置与发生装置连成一体，实验操作简单方便。

（3）用针筒抽出气体，检验气体方便。

六、开发趣味性实验

教师的职责在于让学生获得知识本身产生兴趣，唤起学生亢奋愉悦的心，激发学生积极学习，引发学生对知识的兴趣，使学生觉得学习“乐在其中”，从而引导学生向“乐趣”转化，进而上升到“志趣”的境界。科学趣味性实验的开发能激发学生学习科学的兴趣，培养学生实验设计和实验操作能力。因此，科学教师在实验教学中要适量开发趣味性实验。

例如，我在学生学习了有关电学知识后，引导学生制作水果电池。有关制作水果电池的方法让学生上网查找。实验用到的器材：铜片、锌片、铜导线、发光二极管、电压表等由实验教师提供，水果自带。当自制的水果电池终于使发光二极管亮起时，学生那种激动的喜悦心情无法用语言来形容。此时教师可趁机提出：水果电池的电压可能与哪些因素有关？请学生猜想并设计实验方案，验证猜想，得出一般性结论。接着各组学生自觉而愉快地进行探究实验。探究实验完成后，各小组代表到讲台前展示探究成果，其他小组对展示的成果进行恰当评价，并提出自己的建议。通过水果电池的制作实验不仅激发了学生学习科学的兴趣，而且培养了学生的实验技能、创新意识和科学精神。

参考文献：

[1]王刚.实验教学初探[J].实验教学与仪器，1994（Z1）.

[2]王黎智.实验教学系统的设计与实现[D].电子科技大学，2012.

[3]邹仲炎.实验仪器的存放[J].实验教学与仪器，1996（10）.