舟山市初中科学创新实验展评及生活化实验研讨活动体会
南海实验初中 王志平
两天的活动很快就结束了,但带给我们的收获、启示、反思问题为我们的教学活动带来了动力,这样的继续教育值得借鉴。
十八位来自全市各县区学校的老师,带来了他们及所在学校的创新实验,展示大都非常成功,值得我们学习,借鉴。多数实验来自课本实验的改进和创新,也有部分实验是对课本中一些原理、应用的模拟和演示。
作为课堂演示实验或学生实验,科学性、安全性、可操作性、现象明显、环保、经济、简单、可持续使用、生活化等都是重要的考量。一些实验的创新和改进都与上述因素有关。
1、实验的科学性。初中阶段的许多实验都是验证性实验,一些实验的现象并不明显,教师要实事求是,对于不明显的现象,要与学生一起分析原因,甚至一起失败的实验,对教学也有指导作用,千万不能象做魔术一样,只为效果,隐瞒事实。本次比赛中有五位老师选择了对空气中氧气含量的测定,说明原实验问题多多,不够最主要的还是实验误差较大,甚至出现部分老师为自圆其说,造假实验现象。改进后的实验都较课本演示实验更直观,科学。
2、实验的安全性。金属钠、白磷、氢气、家庭电路等相关的实验都会涉及安全问题,教师在设计相关实验时,实验的安全性是第一位的。如白磷的实验,白磷及浸过白磷的溶液不能滴到桌面、凳子或其他物品上,以免引起事故。记得二十多年前的一次课外实验,白磷掉到凳子上,一位学生坐到凳子上,把裤子烧了一个洞,影响非常深刻,如果把这件事放到现在,可就是一件严重的教学事故。为了追求教学效果,我在做氢气和空气混合爆鸣实验时,采用铁罐作为爆鸣装置,那天的爆鸣声效果轰动,办公室的老师都跑过来观看,爆鸣声一直回响在脑海,现在想想都后怕。小沙中学老师的氢气还原氧化铜实验很有创意,但那天他没有检验氢气的纯度就直接使用,有严重的隐患,发生装置的体积比较大,反应的速度比较慢,一旦爆炸,后果不堪设想,估计是那位老师一时疏忽,幸亏没有发生意外。王海平老师设计的金属钠与水反应的实验就考虑到安全性。用硫酸铜溶液代替水,且在溶液中滴加酚酞,现象更明显,在水中加煤油,既能确保实验安全,又能涉及密度、浮力知识,教学效果明显。
3、实验的可操作性。我们要对课本中的一些演示实验进行改进,一个重要的原因是课本中的某些演示实验可操作性不够,毛国祥老师的火警、水位演示仪对此作了有效的突破,现象明显,可操作性强,但我认为,他的缺陷是没有把火线与零线分开,学生对电路的认识会被弱化,而且闪烁的灯泡偏多,电路不够简洁,这些事例告诉我们,对于一个创新实验,我们自己就可以不断改进,达到更好的效果。
4、实验现象的直观性。对于初中学生,他们最关注的是实验的现象的可视性,教师通过直观的实验现象,引导学生理解实验原理,掌握科学知识。改进后的实验都考虑到实验现象的直观性。特别是升华与凝华实验、光的镜面反射与漫反射、铁粉与硫磺的反应、潜水艇的浮沉等,引人入胜。
5、实验的环保性。初中的一些不符合环保实验都是老师创新改进的对象。如托里拆利实验、硫磺的燃烧实验、白磷自燃、钠在氯气中燃烧、铁粉与硫磺的反应等。东海中学的夏海行老师的对硫磺与铁粉反应的后续实验的设计,就考虑到硫磺与空气中的氧气反应生成二氧化硫对环境的污染及处理。在改进红磷测定空气中的氧气含量实验中,老师们也考虑到五氧化二磷对环境的污染。
6、实验的经济性。多数的演示实验都会考虑经济性,展示中的实验器材都取材于实验室的废旧材料,或家庭用品中的包装盒(瓶),小玩具等,但并不是说越便宜越好,如果制作的教具能持续使用,大型的,坚固的、美观的更与社会经济的发展向协调。如南海实验学校陈舟新老师的液体压强与液体流速关系实验演示器、毛国祥老师的多功能火警、水位报警器就是很好的例证。一个演示器若可永久使用,应给他以“生命”。南海学校的大型帕斯卡实验制作成录像后,每年都可以观看,其长期经济性也得以体现。
7、实验的简洁性。看似教师课堂随手拿出一个物品,演示课本中的科学原理,描述科学现象,其教学效果堪比课本中一些大型、复杂的演示实验。如本次比赛中的真空不能传播声音的实验的改进,效果比课本演示实验好,成功率高,操作也简便。对于此类实验的改进,在于教师要留意身边发生的普通事例与科学的关联。如窗外一阵风吹过,窗帘往窗外凸出,教师就可以把这一现象与流体压强联系起来,教师要突破课堂的时空界限,及时捕捉生活现象,这比刻意进行某个实验更有效果。