创新科学实验的教学改进论文

　　实验教学是科学教学的核心，离开了实验教学，科学教学就会成为空中楼阁，原本生动丰富的知识，也会变成一堆枯燥难懂的材料。浙教版《科学》教材编排了大量实验，其意图是以实验为载体，充分发挥实验的功效，以培养每个学生的科学素养。下面，笔者结合自身教学的实践，谈一谈在科学教学中怎样通过对实验的改进与创新，来提高科学课堂教学的效率和效益。
　　一、改进演示实验方法，增大实验可见度
　　科学教学中的演示实验必须具有一定的可见度，让全班学生都能清楚地观察到实验现象。然而在实际教学过程中，我们往往会忽略这一点，结果是实验做了，但只有少数学生清楚地看到现象，以致出现前排学生看实验，后排学生听实验的现象，影响演示实验的教学效果。在平时的教学中，我们可用实物投影、多媒体展示、无色物体染色或增加浑浊度、利用衬幕等方法来提高实验的可见度，提高课堂演示实验的教学效果。
　　【案例1】在演示活泼金属钠与水反应的实验时，教师把盛有水的烧杯放在实物投影仪载物台上，然后放入金属钠。通过投影，所有学生清晰地看到：金属钠与水反应时，金属钠在水中游动、产生火焰和金属钠逐渐消失并使滴有酚酞的水变红色等现象。
　　【案例2】在做光的直线传播实验时，教师在光的传播路径上喷上烟雾或洒落粉笔灰，光路就清晰地显示出来了。
　　二、演示实验微型化，提高学生的参与度
　　有些实验用时比较长，给随堂演示实验带来困难。如果将实验转化为微型实验，将大大缩短实验的时间，从而使得随堂演示实验得以开展。同时，教师可以变演示为学生分组实验，提高学生的参与度，并为探究式教学创造条件，有效培养学生的科学探究能力。
　　【案例3】在《光合作用》的教学中，教材安排的天竺葵实验，即使用沸水开始加热，完成的时间最短也要15分钟，再加上实验前的准备和对实验注意点的交待，如果让学生随堂实验，用时过长，且学生完成实验的可能性不大，更谈不上对实验进行交流和总结了。有教师把这个实验改成了如图1所示的微型实验，其与教科书实验在仪器和药品用量的比较如表1所示。
　　三、突破实验材料和器材的限制，进行替换实验
　　利用等效的科学原理，当实验器材缺损或实验器材不够配套的情况下，可运用一些功能相近的器材加以替换，甚至可改变实验的方案，突破器材的限制，替换原有实验要解决的问题。替换不仅仅解决了器材不足的困难，更可贵的是在替换过程中又能体现迁移与创新的思维。
　　【案例4】《植物的一生》中《花的结构》，教材中用的是桃花，但教学进行到这个时候，桃花已经谢了。对此，教师选用了学生熟悉的、易采摘到的杜鹃花或油菜花等来替代。同样，《种子的结构》，教材中用的是菜豆种子，而教学时菜豆种子很难买到。对此，教师选用了市场上较多的。蚕豆种子、花生种子等来替代。课中，教师和学生根据模型在投影仪载物台边解剖边认识。
　　【案例5】在《物体的惯性现象》教学中，教材中用弹出纸片使纸片上的硬币落入杯子中来演示静止的物体有惯性。对此，有教师用鸡蛋替代硬币，以增加实验的惊与险。然后，让每个学生拿出预先准备好的8枚硬币，将其中7枚叠在一起，其中1枚用作子弹，看谁能最快把这7枚硬币自下而上逐一射出。这样，通过游戏化的实验，把学与玩结合起来，在轻松愉悦的课堂气氛中使学生掌握了相关的科学表象，洞察了其中发生的科学原理。四、改进实验设计或进行补充实验，拓展探究空间基于建模的思想，实验教学可以利用常见小器材的独特功能，如乒乓球的浮与弹、注射器的抽与注、气球的胀与缩等。小器材的巧妙利用，或把较多的小器材整合起来进行实验，能对某一个问题情境进行模拟。这样的实验可以调动学生的发散性思维，学会一个科学规律可用多个实验来探究的方法，从而拓展探究的空间。
　　【案例6】浮力的方向总是竖直向上的。大量的生活实例给学生浮力方向肯定是向上的这样的直觉，但理解总是竖直向上的时总心存疑惑。教材中没有设计专门的实验来直观显示，为了让学生眼见为实，破解这一困惑，受重力方向总是竖直向下实验的启发，教师设计了如下实验：首先，利用氢气球放手后继续上升这一现象，让学生感受气体也能产生浮力，再用手拉住细绳，引导学生观察细绳是竖直的。然后，将细绳的一端用透明胶固定在乒乓球上，另一端用石蜡固定在烧杯（或用可乐瓶代替）底部，往烧杯中灌水，乒乓球浮在水中（如图2）。此时系着乒乓球的线是竖直的，说明乒乓球受到水的浮力是竖直向上的。将烧杯倾斜，系乒乓球的线仍然是竖直的（如图3），说明乒乓球受到的浮力仍是竖直向上的。向不同方向倾斜烧杯，会看到线总是竖直的，所以浮力方向总是竖直向上的。
　　【案例7】用注射器和气球探究膈肌运动与肺呼吸的关系。如图4，注射器针筒代表胸腔，活塞代表膈肌，带针头的气球代表肺和气管。当推动活塞时（膈肌舒张，膈顶部回升），气球（肺）缩小，表示呼气；当拉动活塞时（膈肌收缩，膈顶部下降），气球（肺）膨胀，表示吸气。总之，科学实验教学要为学生创造更多的参与机会，增强他们的参与意识，使学生主动地进行学习。为此，教师要依据教学内容，多从学生的实际出发，利用一些简单的实验器材，设计出更具有吸引力的实验，使学生真正主动地参与学习。