林敏
摘要:科学是一门以实验为基础的综合性学科,有许多科学实验因受实验材料、实验设备等条件限制,教师只能通过演示、 讲解等教学实验,效果大打折扣。为减少实验的条件限制,可用生活素材代替实验材料;开发生活化实验,并开展项目制作,以激 发学生实验探究的兴趣,提升学生的科学素养,提高实验教学的有效性,为一线科学教师的实验教学提供借鉴。
关键词:生活化实验;项目制作;初中科学
中图分类号:G4 文献标识码:A
前言
科学是一门以实验为基础的综合性学科。在教 学实践中,有许多实验因受实验材料、实验设备、实验 安全性等诸多条件限制,教师只能通过演示、视频、讲 解等方式来教学相关实验内容,不仅使得教学效果大 打折扣,还让学生失去了亲身体验的机会。为了能让 学生得到更多的实践机会,笔者尝试应用生活中的 “瓶瓶罐罐”来替代原有的实验材料,使实验生活化, 让实验探究更加具有趣味性,同时在实验的基础上开 展项目制作来丰富学生的实验体验,提升学生的学科 素养。
一、使用生活化材料,提升实验趣味性
在初中科学实验教学中,笔者尝试用学生熟悉 的、易得的材料来开展实验,一方面打破了科学实验 的神秘感,让科学实验更加贴近学生的生活;另一方 面让学生方便开展实验探究,使实验探究更加便捷、 更富有趣味性,进而激发学生科学探究的欲望。
(1)火龙果验酸碱,揭开指示剂的神秘面纱
[案例 1]九年级上册“测试溶液的酸碱性”实验 中,采用的原材料是石蕊试液、酚酞试液和广泛pH试 纸。实验材料只有实验室才有,学生只能在实验室中 完成这个实验,无法做到随时探究。 为了便于学生在课外进行实验探究,笔者对实验 材料进行了改进。把石蕊试液、酚酞试液用红火龙果 的果肉或者杨梅汁来代替,实验中学生只要取少量红 火龙果的果肉捣碎或者榨取少量杨梅汁作为酸碱指 示剂,就可以检验生活中常见物质实验材料改进的优点:(1)材料易得。(2)操作简 单。(3)富有趣味性。(4)为学生了解酸碱指示剂的发 展历程打开一扇窗,揭开了酸碱指示剂的神秘面纱。
(二)“瓶瓶罐罐”制取氧气,探究竹棒的复燃
[案例 2]九年级上册“实验室制取氧气”实验中 所用的实验器材是:试管、带双孔塞的锥形瓶、分液漏 斗、玻璃导管、橡皮管、集气瓶、玻璃片、水槽、过氧化 氢溶液、二氧化锰、猪肝、木条、酒精灯。这是一个结 构简单的经典实验,尽管如此,学生同样只能在实验 室中探究。 为了让学生能在生活中制取氧气并检验氧气的 助燃性,笔者采用了这样的实验器材:矿泉水瓶(带瓶 盖)、打火机、烤串竹棒、3%的医用双氧水、新鲜猪肝。 实验过程:(1)往矿泉水瓶中倒入一定量的3%的医用 双氧水;(2)取黄豆大小的新鲜猪肝1~2粒(看反应速 度可以增减猪肝的量),放入矿泉水瓶中,轻轻盖上瓶 盖(不要拧紧瓶盖,便于排出瓶中原有的空气);(3)等 待片刻,取带火星的竹棒伸入矿泉水瓶中, 观察现象。
实验器材改进的优点:(1)取材方便,所有材料在 超市或药店都能买到。(2)操作简单。(3)富有趣味性。 (4)不但能让学生利用制得的氧气探究带火星的竹棒 复燃实验,也可以利用制得的氧气进一步去完成其他 探究实验,激发学生的探究欲望。
二、开发日常用品新用途,提高实验教学有效性
对科学问题进行自主探究是学生学习科学的重要途径。通过开发日常生活用品新用途与改进实验 设计相结合,可降低学生自主探究的难度,提高探究 的趣味性,使学生能探究、常探究、乐探究。学生在自 主探究过程中会情不自禁地运用各种探究技能,反复 思考科学原理,不断改进实验设计,最终使实验教学 的有效性得到提升。
(1)改进单极电动机实验模型设计,加深学生对转 动原理的理解
[案例 3]九年级上册“观察通电线圈在磁场中的 转动”实验采用蹄形磁铁和方形线圈作为实验器材。 原实验作为经典实验很适合教师演示。为了便于学 生自主探究,减少实验条件的限制,笔者用生活用品 改进了实验设计,使实验更简约。笔者采用的是单极 电动机模型。实验材料:1个圆柱体强磁铁、1根铜丝 (如果要进一步降低制作难度,教师可以把铜丝的形 状预先折好)、1节干电池。让学生利用相关 材料动手做实验,感受通电线圈在磁场中的转动
实验改进的优点:(1)材料易得。(2)结构简单。 学生能单独或通过合作完成单极电动机模型的制作。 (3)操作简便。学生可以随时改变电流和磁场的方 向,从而改变线圈的转动方向。(4)现象明显。当学生 组装好单极电动机后,学生会发现当线圈和磁铁接触 时就会产生火花,此时学生就能理解线圈已通电。通 电的同时,学生会发现线圈加速转动。这样,学生就 能体会到线圈的转动与线圈的通电和磁场有关。(5) 承上启下。学生仔细观察线圈接触磁铁时产生的火 花和线圈转动的方向就能体会通电导体在磁场中的 受力情况。学生观察到单极电动机的转动,也会很自 然地想到电动机的转动原理。
(2)改进色陀螺制作材料,于玩乐中体验三原色原理
[案例4]七年级下册“制作色陀螺”实验中用到的 实验器材是:两块硬卡纸、圆规、六角形铅笔、各种颜 色的水彩笔、剪刀。要求学生动手制作一个色陀螺。 为了降低学生自主探究的难度,提高科学探究的趣味 性,使学生能探究、常探究、乐探究,笔者对这个实验 进行了改进。使用的实验器材是:一张白纸(普通的 白纸就可以)、圆规、各种颜色的水彩笔、剪刀、双面 胶、一个指尖陀螺。制作过程:(1)用圆规在白纸上画 好一个比指尖陀螺略小的圆,再画一个比指尖陀螺转 动轴略大的圆,这两个圆形成两个同心圆。(2)剪下第 1步中的圆环,分好三等分。(3)在每一等份中分别涂 好红、绿、蓝三种颜色。(4)把涂好颜色的圆环贴在指 尖陀螺上(如图 7)。(5)转动指尖陀螺,并观察现象。
实验改进的优点:(1)材料简单,制作简便。(2)转 动效果好,现象明显。(3)转动速度快,持续时间长,学 生观察效果更理想。(4)富有趣味性,吸引学生经常探 究。指尖陀螺本来就是学生很乐于玩的玩具,学生可 以在反復玩的过程中不断体验三原色的原理。
结语
科学实验是科学教学的重要组成部分,是提高学 生科学素养的重要手段。由于种种原因,有些实验学 生无法亲身体验。实验室也无法做到为学生时时刻 刻开放(时刻开发既不现实,也不安全)。因此,利用 生活中的材料替代实验室中的材料进行科学探究,避 免了学生因材料无法获取而不能开展科学探究的尴 尬。设计简单有趣的生活化实验也能填补实验室无 法时刻开放的不足。同时,通过改进实验设计,提高 了实验的简约性,丰富了实验的趣味性,使学生易于 操作、乐于探究。围绕教材实验开展项目制作,可让 学生体验制作与发明的乐趣。学生在开展项目制作 的过程中不断应用实验原理、过程和结论,深化和拓 展了科学理论知识,培养了探究兴趣,提高了科学探 究能力。在长期的科学探究和项目制作过程中,学生 的科学素养也能得到不断提升。
参考文献
[1] 葛政波 .如何构建初中科学生活化课堂[J].新课程,2020 (28):128.
[2] 郭英华 . 贴近生活,让生活诠释科学:初中科学生活化教 学初探[J].教师,2020(2):74-75.
[3] 吴建军 . 初中科学生活化教学的实践探索[J]. 科学咨询 (教育科研),2020(1):174-175.
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