初中科学随堂实验设计方法分析

　　摘要：实验是从感性到理性的认识过程，是将复杂的课本知识转化为简单的思维，这也符合了中学生的身心特点和对知识的认知过程，科学的实验方法在初中实验教学中发挥着强大的作用。科学是一门以实验为基础的综合学科，而实验在科学课堂教学中又发挥着不可替代的作用，重视对学生科学方法的培养，让学生领会知识并且重视对学生科学方法的培养，它既能提高学生的学习兴趣，又能培养学生能力、提升学生素养，对学生培养创造力具有十分重要的作用。然而陈旧的教学理念从某种程度上制约了学生的实验能力，丧失了最为可贵的探索精神，所以为了更好地服务初中科学教学，开拓学生的思维能力，合理的增设随堂实验，会取得明显的效果。
　　关键词：随堂实验；初中科学；课堂教学；设计
　　科学课堂实验包括教师演示实验、随堂实驗，学生分组实验。由于仅仅靠老师动手，学生看的传统模式不适应新课堂的发展，为了更好的为初中课堂服务，激发学生的求知欲望和培养他们的动手能力，近年来合理的在初中课堂上增设随堂实验取得了明显的效果。随堂实验应该是以学生为主导，老师只是起着引导作用，引起学生的好奇心和注意力，而提升学生的分析问题能力以及解决问题的能力在新课堂就显得尤为重要了。
　　一、随堂实验的特点
　　1、实验要求灵活。在科学课程中，随堂实验可以只是一个猜想，老师的一个动作或只是课本探究步骤的某一部分，所以说随堂实验比较灵活。作为一个初中生不需要过分追求科学探究的完整性，只是在于学习体验科学过程和方法，对科学本质的不断认知，形成一定的科学态度情感和价值观，重在于培养学生的创造能力和实践动手能力。随堂实验正是实现科学探究的重要过程。比如探究大气压强与流速之间的关系的随堂实验，只需老师抛砖引玉的提出一个猜想，然后拿出两张长纸条，然后对着纸条吹气，就能让学生感受到物理随处可见，并且激发学生的对物理的不断探索，体会到成功带来的喜悦。在压缩气体做功的教学中，老师利用空矿泉水瓶中装入少量的水，稍稍拧紧瓶盖后反复扭曲瓶身，会看到瓶盖被冲出，瓶口出现白雾。利用身边常见的器材做个随堂实验，让学生觉得身边处处是科学。
　　2、实验时间灵活。在随堂实验中，教师可根据知识的需要灵活控制时间，可以是几分钟到十几分钟不等。为了达到教学目的，可以在课堂上抽出一定的时间，由老师启发引导，让学生自己独立运用实验来探究知识。随堂实验能在课堂中配合教师的讲课进度，边实验，边教，边学，让学生获得最直观的感受〔1〕。如学习摩擦生热时，只需让学生用两手掌心相对紧贴，然后再反复摩擦手掌几次，不到一分钟手掌心就明显发烫，使学生能够亲身体验到摩擦可以生热这一自然现象，让学生从内心里真正喜欢科学，接受科学。又比如，有一次在上课前因为头天做了氢氧化钠与氯化铁反应的实验试管没有洗，过了一天让学生洗试管时学生发现不能洗涤干净，跑来问我怎么回事？该怎么办？我就以此为例开始让学生探讨该沉淀是什么？如何形成？运用已学的知识该怎样除去？学生讨论好后用自己设计的方法除去沉淀物，非常高兴。这一节课虽在这上面花了点时间，但学生觉得运用自己所学的知识能解决一些实际问题，参与率与平时完全不同。所以利用这些资源，灵活安排实验，激发学生兴趣，能达到较好的效果。
　　3、实验器材选取灵活。随堂实验具有实验器材选取灵活的特点。在初中科学教学中，实验仪器都比较简单，大部分的实验都是定型的，对于某些实验的精准度的要求不是特别高。因此教师可根据具体需要灵活选取实验器材（如教师的教具、学生的文具以及让学生示范等）进行随堂实验。例如，在教学生如何正确使用胶头滴管时，很多同学会受到平时生活习惯的误导，或者为了方便省事等原因下，使用时容易出现只用大拇指和食指掐着高高拿起。这时教师可以设计一个利用学生身边可以利用的文具即可完成的这次的实验，如让每位学生拿出一支笔当做胶头滴管，通过让学生切身感受用手指如何握胶头才能使实验操作最为稳定，让学生在潜移默化中意识到生活用品皆药品坛坛罐罐皆仪器科学就在我身边〔2〕。教师应有课堂资源开发与利用的意识，充分利用和挖掘现有的东西，倡导用日常器具做实验，放手让学生去看，去想，去做，让学生大胆放手去动手操作。
　　二、随堂实验的设计
　　1、将教材中的部分演示实验改为随堂实验。由于教材中的实验对教学条件有一定的限制，所以学生很难感兴趣，不能调动学生的积极性，实验的价值就会减少。那么，作为老师就可以将这些繁琐复杂的实验改为随堂实验，让学生参与进来，更加直观的获取知识，并且让学生自己得出结论的情况下记忆更加深刻，比如说在讲到物体的密度的时候，为了帮助学生领会实验的思想和方法，可以布置一些设计性的小实验将同学分为几个小组。
　　譬如测量花生米的密度实验：
　　（1）器材的选择：烧杯，清水，天平砝码，量筒，盐和玻璃棒。
　　（2）花生米放到装有清水的烧杯中观察花生米在水里的状态是否沉入水底然后记录下来。
　　（3）往烧杯里慢慢加盐，并用玻璃棒搅拌，让盐充分溶解，直到花生米悬浮在搅拌好的盐水当中。
　　（4）把天平放在水平的桌面上调节平衡后称出烧杯和盐水的总质量，
　　（5）从烧杯中倒出一部分盐水到空量筒中，并算出倒出盐水的体积。
　　（6）用天平称出烧杯和剩余盐水的总质量。计算出盐水的密度，盐水的密度就等于花生米的密度。通过以上分析可以得出花生米的密度，用转换法保证效果相同的前提下将复杂的问题简单化。由此可以知道对于一些比较容易操作的实验可以转换成随堂实验，这样既不会耽误正常教学任务进程又让学生对知识加深了解，作为学生的一种积极主动的认知手段，不仅跟一般的测定性实验有区别而且还打破了传统的验证实验。其目的是通过同学之间的相互配合，师生之间的交流能够发现理性的批判的思想方法，体验学习的乐趣，使课堂学习变得更加高效，也增强了学生的培养发现的能力，提高科学素养的创造体验。
　　2、将教材中的部分学生分组实验改为随堂实验。教材中提供的实验活动大部分都是一个单元后的教学任务，很多同学学过了就容易忘记，所以没有将单元实验与课堂教学内容密切结合。老师不是在培养科学家，而是在培养学生的学习能力愿意主动学习，会自主学习。学生不是学好了教材中的内容就是达到了老师的目标，在当今社会下老师在教学中帮助学生自己进行知识构建而不是一味地听老师讲，一味地接受而不会思考，然后成为做题的机器。对于学生来说，只要是沒见过的，都会产生好奇感。然而教师也不是百科全书，很多问题也并非只有一个答案，然而学生的知识还远远不够，这就需要老师和学生一起学习探索，改变师生的共同面临的被动状态，共同学习互相进步。为此，我们可以将课本中的部分学生分组实验改为随堂实验。在学习的过程中，随堂实验中灵活的器材和时间能让每个同学都有动手的机会。在课堂中老师一边讲授，学生一边完成实验，边讲，边看边学，边做，动手之后得出结论更容易。这样学生既能深刻的了解知识，开阔思维又能掌握仪器的使用方法。
　　三、随堂实验的定位与思考
　　由于还是处于应试教育的阶段，所以不是所有的都适合随堂实验的教学模式，需要选择合适的实验内容
　　1、课本中要求不是特别高，没有危险性的演示实验，就可以改为随堂实验。例如在学习力学中的牛顿第一定律的实验的时候，就可以把实验改为随堂实验。这时候老师可以先给学生提出问题，如何判断物体运动时受到的阻力大小：当物体越重的时候看物体移动的速度更快还是更慢？学生就可以有目的的进行实验操作来证明老师提出的问题，并得出物体越重，压力越大，摩擦力越大的结论。
　　2、将课本上的一些实验习题和课外的小实验改为探究性的随堂实验如比较氢氧化钠和氢氧化钙吸收二氧化碳能力的强弱。通过学生自己设计，自己动手实验将这些不易理解的，表达中易错的一些考试热点问题通过学生相互探讨加深印象。
　　3、随堂实验的设计要树立先评估，并提出问题然后再通过实验得出结论的原则，为了避免浪费宝贵的课堂时间和实验的盲目性，教师要为学生留足够的想象空间的同时要维持好课堂秩序，避免发生意外〔4〕。做到老师和学生共同学习一起进步的共同目标，实现一堂有创意有思想有秩序的探究性随堂实验课。
　　四、结语
　　与传统的老师教学给出标准答案完全不同，由学生自己分析实验、归纳总结的方式自然印象深刻过目不忘。实验的目的不仅仅只是那个最终的答案，而是在问题面前解决问题的能力，和发散自己的思维，而不是困在厚重的试卷当中。探究性的随堂实验是知识发现的过程，让学生从身边的事物中感受科学相信科学，在老师的帮助下获得成功的自豪感和被认可的成就感正是现在学生所需要的。学会学习、学会思考、学会合作学会探究，让学生从一味接受的传统教学模式中解放出来，这正是现代教育的目标。转变教育思想，更新教育观念，推动教学改革，坚持改进方向，让我们继续努力学习和探究随堂实验教学。
　　参考文献
　　〔1〕夏伟娟。初中科学教学中的随堂实验设计探微〔J〕。中学教学参考，2016，（11）：104104，105。
　　〔2〕刘晓博。基于微结构配光材料的配光系统原理研究〔D〕。北京化工大学，201。
　　〔3〕段雷涛，杨为民。随堂物理实验在高中物理学习中的重要性分析〔J〕。西部素质教育，2016，2（5）：127。
　　〔4〕徐碧英。初中物理教学随堂实验的实践与探究〔J〕。理科考试研究（初中版），2015，22（2）：40。