陈勇

【摘要】科学新课程标准要求以提高学生的科学素养为宗旨，建立了三维目标体系，倡导学生以探究发现为主、主动参与、交流合作的学习方式，这些理念的落实，都离不开科学实验。而演示实验作为科学教学的主要手段，我们很有必要研究激活演示实验的功能。在改变实验目的、改变实验原理、改变实验器材和改变实验设计四方面的策略着手作了一些探究。

【关键词】初中  科学演示实验  功能  策略

【中图分类号】G633.98 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2019）16-0110-02

一、科学演示实验中存在的功能缺失

1.许多实验用课件、视频或PPT来进行演示，虽然操作简单，但是学生并不能通过实验的演示来揭示事物的本质，忽略了科学精神的养成，忽略了学生思维的养成。

2.很多实验的演示，教师只为了得出某一他想表达的结论而进行演示，没有把实验所蕴含的内在关系表达出来，限制了实验的作用。

3.实验功能的被限制，使学生的思维能力、动手能力被限制，实验的演示完全由教师操作，似乎与学生无关，学生的主观能动性被限制。

4.有的科学教师因为怕麻烦而不做或少做演示实验，甚至就用教师的口头讲解代替演示实验。

因此，激活演示实验的功能，使初中科学演示实验真正起到培养学生的观察能力、分析能力、动手能力、自主探究能力和创新能力的作用，已显得尤为重要。

二、科学演示实验功能激活的实践策略

科学演示实验有“构建理想模型”、“突破教学难点”、“展示知识过程”等四个功能，以其直观具體、形象生动和低成本、高效率等优势一直是科学教学的重要形式和手段，在创设学习情境、培养学生认知能力和学习兴趣中起着重要的作用。教师在实验设计时，可以通过改变其中某个或某几个环节，激活演示实验的本质，使演示实验赋予新的教学功能，使学生取得更大收获。

（一）同一器材改变实验目的培养学生发散思维能力

科学学科的每个实验，都有其特有的实验目的，根据教材教学内容的提示和要求，运用一定的材料和设备，笔者设计出多个实验目的不同的演示实验，若在教学中能启发学生利用相同器材自行设计不同目的的实验方案进行实验，可以有效发展学生的发散性思维能力，以此来拓宽学生的思维力度。

例如：“U型管的多种功能”这一章节，笔者利用U形管来改进部分实验，效果十分明显。

学生们学习液体压强中认识了压强计。它的构造装是有红色液体的U形管、刻度板、装有橡皮膜的金属盒和连接U形管和金属盒的橡皮管。我发现，U形管在科学实验中十分有用，比如在力学中的应用，利用U形管可以充分通过U形管左右液面高度的差来体现力的大小。

在流体力学中，学生认识到了流速越大，压强就越小。老师通过实验和发生在身边的实例给学生介绍，使学生有了初步认识，于是，我设计了体现流体和压强关系的演示实验。把大型漏斗用橡皮管和U形管连接，并在漏斗内放一个乒乓球，用大功率的电吹风机在漏斗上吹风，发现乒乓球上浮了。U形管两端液面出现了右高左低的现象。说明了右边的压强在减小，在大气压的作用下出现如此明显的实验现象。

教师在实验教学中要深入研究每种仪器的功效和实验用途，充分挖掘同一仪器在多种实验的功能，这对于学生形成科学知识、理解科学概念和规律具有重要的意义。同时也促进了思维的发展，养成了发散性思维。

（二）改变实验原理，提高学生分析推理能力

日常教学中，我经常用一些反映不同角度、不同层面教学内容的实验进行演示，起发学生从不同实验方案中进行思考，提高学生的思维、推断能力。当然，所选用的实验原理要符合初中学生的认知水平和思维特点。例如：“微小形变实验”，在升华和凝华的教学中，我让学生比较新旧两只灯炮，讨论，用久了的灯泡为什么会发黑？由于学生对金属钨的认识不到位，学生不能从本质上认识金属钨的升华和凝华。教学的重点无法把握。

现实的教学中，教师要精心研究教材中的实验，分析其中的优缺点，并不断地改进、补充实验，聚焦多个角度，使实验现象更加明显，增强实验教学的功效，提高学生分析推理能力。同时，在实验中教师要潜心研究如何改变的实验原理，从不同的角度诠释了同一科学原理，让学生对不易理解微小形变或无法感知的原理有了新的认识，发现科学就在我们身边，消除了科学的神秘面纱，亲近了许多。

（三）改变实验器材，促进学生比对反思能力

相同的实验可采用不同的器材进行。我们一般会根据材料的特性怎么样、价格是否低廉、提取材料是否方便等方面来选择。我利用身边唾手可得的、成本低廉的材料进行演示实验。例如：“覆杯实验”，一般做法：在广口瓶中装满水，然后用纸片盖住瓶口，并用手压着纸片，将杯倒转，使瓶口朝下，然后将手轻轻移开，纸片纹丝不动，水未流出。然后，慢慢地旋转瓶子，纸片仍纹丝不动，水也仍未流出。我进行了这样的改进：如图，在纸片上用大头针刺出许多小孔，将广口瓶改成大杯子，并演示方法同上，并加上一个倾斜的演示。结果，一张小纸片竟能托住一大杯子的水。改进后的实验能给学生带来更多的惊讶，而且还让学生体会到气体向各个方向都存在压强。（如图所示）

采用不同的器材进行演示实验，可是得到的结果一样，这很容易引发学生的思考，对于促进学生的反思能力有很大的作用。

在实验教学中，学生对实验的原理可能有一定的了解，但对于实验设计的目的不是很清晰。为了挖掘实验的功能，教师利用身边的器材重新设计实验，并“解剖”实验，让学生亲历实验探究过程，慢慢引导学生理解实验设计目的。最终做到异曲同工的效果，这样做的效果能促进学生比对、反思的能力。

科学学科的课堂教学，设计的问题如果不是精心设计的，那就会错失很多实验带来的精彩瞬间，教师精心设计演示实验，适当引导学生进行观察、感受、反思，学生就会从细小的实验环节中去深入思考、分析，实验就会给学生留下深刻的知识烙印。

（四）改变实验的设计，激发学生的动手能力

一个实验相同的目的、相同的原理，我通过改变实验的设计方案，形成多个不同的新的实验方案，使原有的实验取得不一样的更好的教学效果，事半功倍。

例如“光在不均匀介质中的折射实验”

方案一：教师用左手拿着点燃的，右手拿着激光笔，当激光笔发出的光线穿过由点燃的蜡烛制成的不均匀空气区域后射向远处的墙壁，可以看到墙壁上的光点在上、下、左、右移动。

方案二：用两个铁架台分别固定笔和蜡烛，原理同上。

方案三：用长方形的无色透明的无机玻璃、实验用的长颈漏斗，將调制好的浓蔗糖溶液或用钥匙加入适量的硫代硫酸钠注入到事先灌注有三分之一清水的玻璃缸底部，使玻璃钢内形成不均匀的液体。然后，把激光笔用铁架台固定，将激光从玻璃缸外从下往上照射，这时，引导学生们观察激光从玻璃缸射入的现象：可观察到光在不均匀的溶液中是沿着曲线传播的，这时，用玻璃棒将玻璃缸内的溶液充分搅拌均匀，引导学生观察，可见光又是呈现直线传播了。（如图所示）

通过不同形态溶液的对比，使学生直观地理解了光不均匀和均匀的介质中传播的路径不同，这样的实验通过演示使实验更清晰明了，结论更通俗易懂，学生的印象也更深刻。这三种方案的设计基本原理相同，实验目的相同，但方案二在设计上更注重演示实验的科学性，方案三的优点在于，它是“直接地”证明了光在不均匀介质中的光路是弯曲的，而且还证明了在同一均匀介质中（后来水槽内的海波或浓蔗糖溶液变成了均匀溶液）光线是直线传播的。

演示实验教学过程中，教师通过对实验设计的改进，引领学生探究同一个原理，能使学生快捷理解知识难点，使学生通过直观的演示实验了解科学规律的形成，达到使学生真正理解科学学科中难懂的概念、科学规律和原理，并激活学生动脑动手能力。

三、结束语

如果说科学是一座迷宫，那么，科学实验则是解开迷宫的钥匙。在科学教学中，我们应该勤奋去挖掘，亲手把钥匙交给学生，让学生进入科学的殿堂。只有这样，我们的教学会更加引人注目、生机盎然。

参考文献：

[1]查有梁，苏明义.中学物理教学.广西：教育出版社，2003.

[2]王后雄.新概念化学教学论.北京：北京大学出版社，2009.