Question

怎样充分发挥实验在教学中的作用

Answer 1

如何充分发挥实验的教学功能

老师们都很认同实验在化学教学中的作用，也提出了一些计划和安排，但是该如何有效发挥实验的教学功能呢？此处提出一些建议，供老师们参考。
一、建立实验功能和实验内容的有机联系
很多老师都列了自己的实验计划。有的老师列得很详细，做哪些实验，什么时候做，非常清楚。这样让我们的教学计划性更强，是值得肯定的。
但是我们做实验的目的，不是为了单纯的做实验。不是只要这个实验做了，就算完成任务。为什么在教材的这个位置，安排这个实验，最终的教学功能是什么？为了达到课标对学生某项实验能力的要求，我们需要安排哪些实验？这些都是我们需要思考的问题。
例如：课标要求学生具备“ 初步学习运用简单的装置和方法制取某些气体"的能力。那我们就需要思考，初中那些实验内容是为了这个教学目标服务的。很清楚，应该是氧气的制法和二氧化碳的制法。那么这两个实验教学时的处理方式是否一致，怎样才能更好地发挥着两个实验的作用，放在实验功能的大背景下分析，就会有不同的安排。一般来说，氧气的制法在前，教师的参与会更多。例如实验技能方面，发生装置、收集装置的设计、连接，需要教师更多的指导；而二氧化碳的制法时，则主要是学生的分析和设计。这就是基于实验功能，进行统筹安排的优势。
此外，例如科学探究能力中需要学生初步具备对比、控制变量的实验设计能力。我们就需要将初中教材中合适的实验整理出来，根据教学的前后顺序分析。例如二氧化碳性质的研究中就渗透了控制变量和对比的思想，这时学生还没有设计能力，所以处理的方式就是教师帮助学生分析教材实验的设计思路；到了燃烧的条件探究时，更多的就是学生自己对实验方案的分析和理解；等到了金属的腐蚀时，更多的就是学生自己的实验方案设计了。这样系统的几个实验下来，才能有效地形成学生对比、控制变量的实验设计能力。
可以看出，这样的整体统筹设计，我们可以清楚地知道在不同阶段相同性质的实验在实施时的侧重点，对于有效发挥实验的教学功能帮助很大。
二、提高实验的实效性

1．尽可能多的将演示实验转化为有效地学生实验
演示实验对于实验操作技能的学习，例如如何取用药品、如何装配一起等等，是必不可少的环节。否则无法保证学生学习的实验操作技能规范性。但是对于落实某些物质的性质，例如氧气的性质、二氧化碳的性质；形成某些概念，例如质量守恒定律、分子的运动性、燃烧的条件等，演示实验都不是最好的选择，尽管教师极力提高实验的直观性，也不如学生自己动手得到的体验深刻。甚至包括实验技能的学习，在教师示范的基础上，也需要学生适量的独自训练，才能真正掌握。因此，提高实验实效的一个重要原则，就是学生真正独立、有效地完成实验。在现有条件下，怎样尽可能多的将演示实验转化为有效地学生实验，应该是今后教学研究中多思考的问题。
2．达成实验的功能，是提高实验有效性的一个重要原则。
安排每一个实验，都是有其功能的，每一个实验的功能都有所不同。课堂上安排一个实验（不管是演示实验，还是学生实验，还是探究实验），只有最终安排实验的目的达到了，实验的功能得到充分发挥，才能叫该实验是有效的。否则的话，即使活动再热闹，学生发言再精彩，一节课学生都在做实验，也不能叫该实验是有效的。例如，氧气的性质实验应该具备两个功能，一个是落实氧气性质，一个是学生对实验现象的记录能力，如果实验过程中教师只关注实验现象，实验做完后急于给出标准答案，学生只是动手做实验（或者只是看老师的演示），然后记录教师提供的现象。那么学生自己对实验过程进行观察，然后进行记录的训练就得不到体现。这节课结束，学生即使氧气性质的现象记得再牢靠，实验的作用还是发挥的不够。
再例如，空气中氧气含量的测定实验。进行该实验的目的，一方面通过实验事实得到结论，空气中氧气约占体积的20%左右；另一方面是要训练学生对得到的实验现象（烧杯中的水进入集气瓶，约占20%)进行分析，得到结论的能力，通过该实验了解大气压强在该实验中的作用。如果仅仅得到氧气含量的结论，毫无疑问该实验的功能发挥不够。或者在新授课阶段组织学生讨论，应该选用什么物质燃烧效果最好，即使讨论的再热烈，都和此时学生的实际能力（学生一个正式反应都没有学习，凭什么提出应该选用的物质？）、实验的功能不相符合，即使安排了学生的方案设计，外表再怎么热闹，实验的实效性都不会好。
因此，在安排每一个实验时，充分挖掘一下，在教学中安排这个实验将达到什么教学目的，并在教学中有意识的达成，是非常重要的。
3．实验效果的落实
实验做了，不代表学生落实了。保证学生落实的两个有效策略：
（1）借助实验报告进行笔头的落实。因此建议实验报告不要做成填空式，而是简答式，学生要对实验过程的主要问题：实验目标、操作步骤、实验现象、结论等进行较完整的记录和回答，而且是基于自己的观察、记录、思考和小组的交流，而不是把教师的内容誊写在实验报告上。此外，应该要求学生先进行实验方案的设计（不具备该能力时，可以先誊抄课本的实验步骤），理解实验原理后再动手实验。只有这样，才能保证学生实验的效果，而不是当了一回机械手。
（2）落实的第二个有效策略，是保证每个学生都进行有效的落实。分组活动一定要避免以组为单位交实验报告。这样，一定有学生没有动手，而几乎每一个学生可能都没有完整的完成这份实验报告。所以，必须每个人独立完成记录部分，方案设计和分析的部分可以讨论，但是在讨论的基础上要每个人完成自己的实验报告，只有如此，才能保证每一个学生的落实。
4．一定要有教师指导下的小结。
学生的实验很难保证完美，需要通过小结帮助学生把知识性知识梳理清楚，提升方法和能力，指出需要注意的问题。
很多教师包括一些专家，诟病新课程中的学生活动，认为学生活动光是热闹，最后知识没有落实，能力没有提升，光会说，不会做。其实很大程度上就是上面说的学生落实和最后小结环节做得不好，导致的结果。
三、创造性的进行实验的实施
能够将教材中的重要实验进行梳理，对于实验的开设是很有帮助的。
在此基础上，建议大家再思考三个问题：
1．这些实验的主次关系，哪些实验是最重要的，必须给予足够的重视，需要在教学时有时间、活动方式等各方面的保障，哪些实验相对次要一些。这样当存在课时、实验条件等因素限制时（您所处的乡村中学，往往存在很多的限制条件），您知道应该先确保哪些实验的开设。
2．实验和探究实验的区别。教师演示实验不等同于学生实验，学生动手的实验不等同于探究实验。探究实验的核心特征在于其体现研究的特色，必须有学生自主的分析形成结论的过程，学生动手做的再多，不能依据自己的实验记录，分析发现问题，思考形成结论，就不具备探究的特征。在此基础，增加学生进行方案设计、评价的自主程度，提出问题和假设的自主程度，就可以进一步提高实验探究的味道。
3．利用身边资源 有效开展化学实验
大家可以首先梳理实验改进中用身边的物品，提高实验效果的例子。例如像用饮料瓶代替集气瓶进行二氧化碳的燃烧实验，倾倒时确实很有效果。这样的例子大家多梳理一些，互通有无，对教学是很有帮助的。
然后梳理和研究一下，那些身边的素材可以代替课本的实验，达到更好的效果。思考实验的本土化，将课标和教材提供的实验和本校、本地特色结合，设计具有本土化特色的探究活动。例如乡村中学围绕土壤、水源多做文章。水污染严重的地区，可以做本地区污水净化的学生实验，用教材提供的资料，设计制作简易净水器，进行实验；再例如有盐碱地的地区，测定不同土壤样本的pH代替课本的实验，效果会更好。
最后看看哪些身边的例子，可以做科学探究。设计一些有吸引力，有解决身边问题的科学探究活动。例如，冬季教室中空气二氧化碳含量高，学生上几节课就昏昏沉沉。那么我们测定一下室外和室内二氧化碳的含量，查找数据看看对人的影响，就是一个很有意思的探究课题。

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