提高初中科学实验教学有效性的思考的效果分析

1、.进步初中科学实验教学有效性的考虑的效果分析科学课程的根本理念是立足学生开展,表达科学探究的精神,引导学生逐步认识科学本质。学生并不是记住科学概念和结论就能解决问题,不是靠死记硬背,也不能靠老师满堂讲。实验教学是课堂教学非常重要的一部分,如何利用实验优化课堂教学,突出科学学科特色,下面结合教学理论谈谈几点想法。一、实验设计过程让学生亲身参与科学学习应该是发生在一定社会和文化背景下意义建构的过程。当代科学本质观下的老师教学行为注重知识产生过程,以及学生对于知识获得过程的反思1。让学生重演知识的发生过程,才是科学教学的真谛。让学生参与实验的设计过程,亲历问题的解决过程,价值在于引导和锻炼学生的思维

2、活动,复原知识形成和开展过程中的本来面目,掌握获得知识的程序和手段。科学课程中的演示实验,我们应当尽量再现实验设计过程,让学生多想想:应该怎样做?为什么这样做?换其他方法能不能做?例如植物制造淀粉的实验,一般的做法是先介绍实验步骤:暗处理叶片部分遮光后光照酒精脱色清水漂洗滴加碘液清水冲洗观察现象。然后按步骤完成实验并得出结论,最后提出几个问题并解答。这样的教学看起来思路明晰,结论清楚,但由于是简单讲述,学生知道但难以理解,记忆保存的时间短。实验完毕之后学生还有疑问:实验为什么这样设计?步骤为什么这样操作?究其原因是老师和学生只是循着课本做动作,没有让学生参与实验设计过程,没有与学生的思维活动结

3、合起来。教学只有把结论变成过程,才能把知识变成智慧,改进后设计如下。师:淀粉遇碘液变蓝,但是叶肉细胞中有叶绿体,叶绿体中含有叶绿素,呈绿色。有叶绿素的干扰?怎么办?生:叶绿素不溶于水,但溶于酒精。用酒精将叶绿素溶解掉。师:但是酒精加热易挥发,同时易着火燃烧,怎么办?生:水浴加热,小烧杯受热均匀,温度控制在100以内。师:水浴加热后,叶绿素已溶于酒精,但经处理过的叶片外表还有酒精,怎么办?生:在清水中漂洗干净。师:叶中的淀粉是原来就存在的还是后来光合作用合成的?如何排除其它因素影响?生:放置在黑暗的地方一昼夜,进展饥饿处理,将叶内原有的淀粉运走或消耗掉,最后再滴加碘液,检验淀粉的存在。老师基于学

4、生的认知脉络设计问题,通过一系列问题引导,步步推进,师生交流讨论实验设计过程,从结论到过程,力求促进学生考虑,注重“动脑与“动手的结合,在交流对话中解决问题。二、实验原理让学生深化领会在教学中,老师困惑的是:学生好似都听懂了,可做作业错误连连,题目换种提法就没有方法。原因之一是学生还没有弄懂学科知识的原理,要利用联络的观点与其它相关内容进展比较,认识实验的本质原理。如学生已经学习电压表、电流表,知道电压表要并联在用电器两端,电流表要串联在电路中,但假如将电压表和电流表串联后接在电源上到底有没有读数,有些同学就无法理解。从单一构造程度到多元构造程度,只有举一反三,把握问题本质,把两表看做是阻值不

5、同的电阻,才能解决多元构造的问题。普通装置的气密性检查,学生比较熟悉,很容易说清楚,如图1,整个气密性检查分为三个步骤23。但当学生碰到其他不太熟悉的装置,进展气密性检查,往往模棱两可,无从下手。其实这正是老师教学造成的结果,平时往往关注气密性检查的步骤,锻炼思维的过程与环节被老师忽略或代劳了。检查气密性背后的原理是怎样的,为什么要这样做,学生没有真正搞清楚,碰到相应的问题会一错再错,知其然而不知其所以然。其实可以先分析上述气密性检查三步做法,归纳出这样做的目的:封闭部分气体,根据改变气体压强后产生的现象来来判断是否漏气。然后由目的来讨论分析图2中检查气密性的原理和详细操作方法,如表1,并用相

6、应的实验装置来证明,经过这样分析整理、实验再去解决其他气密性问题肯定是迎刃而解。在教学过程中,老师不可能把所有的知识和结论全部教给学生,学生要利用有限的知识、实验原理来解决新情境新问题。只有通过老师引导,引导学生分析科学现象,逐步深化分析现象的本质特征,完善学生的认知过程,运用原理来解决新问题将得心应手。三、实验现象引发学生疑问科学不是看懂和听懂的,而是想清楚和做明白的,需要通过探究和实验来深化理解概念、规律的来龙去脉。亚里士多德曾说思维自惊奇和疑问开场,要使学生处于一种“心求通而未达,口欲言而未能的不平衡状态,引起学生的探究欲望,促使其积极主动地参与学习,只有经过考虑的才会属于学生自己。但简

7、单的实验老师往往直接讲甚至忽略,这样留给学生的实验就少得可怜,通过实验探究想让学生体验鲜活的知识与技能也就成了无源之水。为什么作用力和反作用力总是大小相等,方向相反,作用在不同的物体上?可以用两只弹簧称称钩相接,一只弹簧称拉,另一只不动或互拉、竖直拉、程度拉来证明总是相等。简单的实验蕴含的道理深化,我们要让学生从简单的实验中挖掘科学道理。如研究物体沉浮条件的实验,可以这样设计。师:假如把小钢球和乒乓球放入水面以下,假如松手小钢球和乒乓球会怎么样呢?生:小钢球会下沉,最后沉到烧杯底部;乒乓球会上浮,最后会漂在水面。老师演示。师:为什么小钢球下沉而乒乓球会上浮?分析:根据阿基米德原理,浮力的大小与

8、液和V排有关,液即为水的密度,是一样的,但乒乓球排开水的体积大于小钢球排开水的体积,也就是乒乓球受到的浮力大于小钢球受到的浮力。师:假如把小钢球换成猕猴桃,放入水中松手,猕猴桃会怎么样呢?学生猜测,老师演示。师设问:猕猴桃为什么下沉,根据阿基米德原理,把小钢球换成了猕猴桃,排开水的体积变大,浮力也变大,应该比乒乓球上浮的更快,为什么浮力大反而下沉呢?思维碰撞,引起学生考虑。分析:原来乒乓球受到浮力的作用上浮,而如今猕猴桃受到了浮力作用反而下沉,物体运动的方向改变了,即运动状态改变了,肯定是受到的力的作用,因为力能改变物体的运动状态。物体在空气中下落是因为受到了重力作用,在水中下沉也受到了竖直向

9、下的重力作用。学起于思,思起于疑,实验是极好的引起学生“疑的途径。科学最有味道的就是实验,真正好的实验可以打动人,使人印象深化,甚至使心灵受到触动。四、实验数据分析处理建立模型,浸透方法在科学概念和规律教学中存在这样的问题:教材中的介绍常常比较简单,老师对概念形成过程不够重视,在学生没有足够的感性认识,尚未建立初步的概念时,将概念和规律硬塞给学生5,把形成概念和规律过程变成了“知识要点加本卷须知。部分同学只是记忆没有理解本质,最后利用大量习题强化,长期以往的结果是学生失去学习兴趣。概念和规律教学要让学生真正体验概念的形成过程,通过同化和顺应建立属于自己的认知构造。如磁感线是描绘磁体周围的磁场的

10、,磁感线看不见、摸不着,要使学生理解和掌握抽象的概念,教学的关键在于让学生参与概念的建构过程。磁感线的教学可以从磁场的性质入手,在条形磁体周围不同位置放小磁针,现象是不同位置小磁针北极指向不同,说明磁场是有方向的,而且不同的位置磁场方向不同。老师指出科学上规定的磁场方向,要求学生在小磁针旁用箭头表示磁场方向图3a。这样做很直观,但不可能把磁体周围所有点的方向都标出来。那怎么来表示整个平面的磁场情况?学生不难想到方法,用比小磁针更小的铁屑进展实验,学生观察铁屑分布的规律,并用示意图表示图3b。详细磁场方向的判断用小磁针放在弧线上几点,观察并标出小磁针指向图3c。老师引入磁感线模型,完成条形磁体周

11、围的磁感线分布情况后图3d,然后老师展示立体构造的磁板模型。最后拓展到蹄形、同名磁极和异名磁极磁感线分布情况。磁感线的概念教学从点到面最后形成立体的构造,整个过程让学生观察、作图,浸透科学思想和模型法、转化等科学方法。形成概念的思路是从生动直观的实验到抽象思维,从抽象思维到理论。抽象的科学概念教学要提供给学生丰富的表象素材和感官刺激,增加直观感受,支撑学生的抽象思维,掌握知识的本质属性,软化打破难点。学生对科学方法不断积累和掌握,形成借助科学方法获取知识、进步才能的心理定势。这样学生就会产生对问题的敏感性,可以用科学方法迅速地抓住问题的关键,找出解决问题的途径6。教学过程本身就是科学方法的示范

12、,科学方法的真正掌握,要求学生必须亲身经历运用科学方法探究过程,最终进步学生用科学方法解决详细问题的才能。五、实验验证发散成果课堂上老师想提供给学生考虑的时机,但实际往往把时间留给上课,给学生真正考虑的时间并不多;有的学生虽然看起来知道,但讲不出所以然,可意会不可言传。要把课堂的主动权还给学生,减少知识灌输,开展学生求异和发散思维,同时老师应该给学生更多表达时机以完善思维品质。当学生看到自己的想法转化成为现实版的实验装置,自然有一种亲切感,想去弄明白他们的想法能否实现,自然主动性会大大增强。学生头脑中的思维活动与实验互相结合促进学生的开展。如证明电流产生热量多少的方法如下。问题:电流产生热量的

13、多少如何表达?学生讨论。方案1:白磷从未燃烧到开场燃烧需要的时间。方案2:发热导线切割石蜡速度或粘有石蜡的火柴棒受热后,看火柴棒掉下的快慢。方案3:五水硫酸铜失水变白程度。方案4:烧瓶中气体热胀冷缩,直观,时间很短效果明显。方案5:烧瓶中液体热胀冷缩,用温度计能准确地测出液体温度变化,便于定量研究。师生共同分析并用实验验证方案2和方案5。师:与之类似,用吸引大头针的数量显示磁体磁性强弱,用握住刻度尺的长度显示人的反响快慢,像这样将难以测量的科学问题变成了可观察、可测量的详细问题,称为转化法。  建构主义认为:学习是学生自己构建知识的过程。整个过程从提出问题到学生的发散思维,最后收敛小结、实验验证,解决问题成为开放的过程,思维的单向变为多向,如简易温度计的改进也可以采用类似方法。从老师的教转变为学生的学,从关注课堂形式到学生习得程度及问题解决程度的转化,分析学生现有认知根底,及时捕捉课堂意外,强调生成多种可能的假设、解决问题的方法或形成新观点。学生只有经过多样化的思维过程和认知方式