攀登书山另有路
作者: 田方斌
十一、纸上得来终觉浅,绝知此事要躬行
谈实验学习法
实验学习法是指学生在教师的指导下,运用仪器设备进行独立操作,从事实验活动,
获得直接知识,培养实际操作能力的一种学习方法。实验学习方法的最大特点是学生亲
自动手,动脑,眼看,鼻嗅,耳闻,有利于培养学生的创造思维、独立分析问题和解决
问题的能力。正因为如此,世界各国都非常重视中学教育中的实验教学,重视通过实验
学习法来培养学生的能力。英国、法国等发达国家,仅初中阶段的物理实验就多达296
个。台湾教育部门规定物理课的实验学时数,应不少于物理课总时数的50%。我国中学
物理教学大纲规定,初中阶段实验数目为18个,占物理课总数的9%;高中阶段物理实
验为17个,占总时数的5%。初中化学新教材中,演示实验85个,分组实验10个,选做
实验9个,家庭小实验17个。因此,中学生应重视和参与实验教学,充分利用实验学习
法来掌握知识,培养能力,提高学习效率。
在实验学习中,激发、培养兴趣
演示实验是实验教学的重要内容之一。学生通过教师的操作示范、讲解、分析和总
结,能够比较深刻领会和掌握老师力图通过实验教学所讲解的学科概念、公式、原理、
定律;同时,由于实验的直观性、生动性,常常能激发学生的学习兴趣,同学们观看演
示实验后,常常会有一种跃跃欲试的冲动,产生一种探究“为什么”的求知欲。
在分组实验中,学生在老师的指导下亲自动手操作,控制一定的条件,并独立观察
所发生的生动的、直观的现象或过程,从中获得知识,学生在实验中,眼到,手到,脑
到,能够全身心地投入其中,这种参与感和从实验中获得新知的成功感,常常可以起到
培养和稳定学习兴趣的作用。
家庭小实验则更能激发学生的求知兴趣,更能培养学生的想象力、动手能力和创造
能力。中学时代的强烈兴趣常常把青少年引入科学的殿堂,在科学上作出重大的发明、
发现和创造。
重温前人进行过的实验,如物理学上设计巧妙的库仑扭秤实验、卡文迪许实验、奥
斯特实验等,可以学会许多科学的思维方法,能起到开阔思路、激发兴趣的作用。
实验学习激发和培养的兴趣主要是指:
1.感觉兴趣 它是指学生通过感知教师演示实验的现象和观察各种实验仪器、装
置而产生的一种实验兴趣。
2.操作兴趣 它是指学生通过亲自动手操作来获得实验现象所产生的一种实验兴
趣。
3.探究兴趣 它是指学生在通过探究实验现象产生的原因和规律性基础上激发的、
一种想探究自然现象本质和规律的浓厚兴趣。
4.创造兴趣 随着抽象思维能力的提高,学生会自觉地把实验当作一种探索大千
世界的认识手段,来不断地探索和创造性地思考问题。
在实验学习中,培养、提高能力
1.培养观察能力。
中学生在实验学习中,根据老师或教材的要求,运用下列观察方法,能够提高观察
能力。
①全面观察法 如在“氧气的制取与性质”实验中同学们可以全面观察实验装置、
药品的拾取,试剂加热反应中的变化、物质在氧气中燃烧的现象,从而提高全面观察能
力。
②重点观察法 根据实验目的,抓住观察对象的主要特征进行重点观察。如在电学
实验中,重点观察电表,记录其数据,再进行分析推导出结论。
③对比观察法 用以突出事物和现象间的联系和区别,揭示其现象的特征。通常可
采用纵向、横向对比,正反对比。如观察某物质的熔化和凝固前后的温度变化,对比观
察柴油机模型与汽油机模型。
2.培养操作能力。
中学演示实验的一个重要任务,就是培养学生由掌握分解动作阶段到初步掌握完整
动作,最后达到协调完善阶段,使学生在一些基本实验动作上能够独立操作,并形成良
好习惯。在实验中,学生在教师指导下,能看的则看,能摸的则摸,能做的则做,能造
的则造,学生在动手中学本领,在实验中学技术。
在实验中,要求学生动手做的,要一个不漏地亲手去做:操作中的失误,要认真纠
正;能做的仪器、器材、实验,如“小孔成像”、“声音的传递”、生物标本采集等,
同学们都应亲自动手去做,只有这样,才能不断提高操作能力。
3.提高思维能力。
中学生的思维特点,是从形象思维逐渐向抽象思维过渡。实验学习就是通过实验操
作,把抽象的东西具体化,枯燥的东西趣味化,有声有色,动静结合,既有量的分析,
又有质的变化。观察是基础,思维是核心,没有分析、推理、综合,就不可能从现象中
抓住事物的本质,获得真理性的认识。制氧实验中,为什么要预先检查装置的气密性?
导管伸入试管内部分为何不宜太长?药品为什么要斜铺在试管底部?实验完毕,为什么
要先将导管移出水槽,然后再撤除酒精灯?等等。这些问题都需要同学们进行分析和思
考。因此,实验学习能够改善学生的思维方法,提高学生的思维能力。
4.培养绘制实验装置图和书写实验报告的能力。
实验学习中,一般要求学生画实验装置图,要求绘图准确。实验完毕后,学生要根
据实验过程、实验记录,如实地书写实验报告。实验报告要求层次清楚、语言流畅、文
字精练、准确,图文并茂。这对于同学们的写作能力的提高都是一个极好的机会和锻炼。
5.培养科学精神
实验要求严密、精确,任何一个实验都有严格条件、严格的程序,对于实验结果要
作出如实的分析。因此,学生通过实验学习,能够培养自己实事求是的科学态度,严密
细致的工作作风。
家庭小实验:让想象插上科学的翅膀
许多有卓越成就的科学家,在中学时代就非常喜欢在家里因陋就简地做些家庭小实
验,使自己的兴趣和想象插上了科学的翅膀。著名的晶体学家、中科院院士范海福,从
小学到初中一年级时,只对语文、美术和音乐有兴趣。初中二年级时,他母亲给买了一
本《少年化学实验手册》,激发了他对化学实验的兴趣,于是他便在家里搞起了一个
“实验室”。由于条件所限,不可能完全按照《手册》去做实验,于是他便找了一些代
用品和采用一些变通的方法来做。后来,范海福在同班同学的影响下,又在家里搞起无
线电实验,并逐渐对物理产生了兴趣。
分析化学家、中科院院士周同惠在上初中时,就对化学课十分着迷。看到老师在课
堂上做示范实验制备氧气、氢气等,他就想亲自做一做,并认为是一大享受。于是,他
就在家里因陋就简,搞起了一个小摊摊,没有烧瓶他就把坏灯泡拆开,使用下面的球形
部分;没有试管架就用从劳作课上学来的手艺自己做;他还经常去化工商店买些酸、碱
和其他试剂,也想方设法找些小瓶小罐,就这样,自己建立了一张桌子大的试验台,在
上面照着课本上的方法进行各种反应,从此便奠定了周同惠将来读化学专业的念头。
中科院院士、清华大学校长王大中,在南开中学读书时就偏爱物理。放学回家路上,
他总要弯道去逛逛旧货摊,买些便宜的小电器,回家自己安装电机、电话、收音机之类
小玩意。
少年时代的爱迪生对物理、化学特别喜爱,凡是书上讲的道理,他都要一一亲手试
验,而且非要试成不可。他的试验范围渐渐扩大,于是他便在家里地窖的一个角落开辟
了一个小天地,整天守在那儿搞实验。
家庭小实验要求中学生自备简单药品器材,独立完成小型实验。它具有提高学生实
验技能、巩固和补充课堂知识,发展学生思维能力和培养学生独立操作能力,提高学生
自学能力和实验兴趣有重要意义,因此,家庭小实验也是一种重要的实验学习方法,中
学生朋友应该注意和重视家庭小实验。
家庭小实验具有很强的趣味性,如自制汽水、皮蛋,同学们不妨试试。中学教材中
安排的实验,大多数同学家里都有条件完成。如食醋、蔗糖、植物油、食盐、石灰水等
药品和玻璃杯、饮料吸管等器材,这是家里常备的。有少数药品不是家庭常备的,如:
盐酸、胆矾、酒精、纯碱、明矾、高锰酸钾,可在化工商店、医药店、日杂店购买。有
少数药品可用代用品,如眼药水瓶代替滴管,厚白布代替过滤纸,花瓣汁代替酸碱指示
剂,塑料漏斗代替玻璃漏斗。
在学习碳酸钙的性质时,同学们可以在家里用食醋去洗涤保温瓶胆内的水垢;在学
习质量守恒定律时,可以运用弹簧秤、玻璃杯、火柴等易取材料,将火柴头放入玻璃杯,
盖好杯盖加热使火柴头在杯中燃烧,用弹簧秤称量反应前后的质量变化来加深对质量实
恒定律的理解。
仅初中化学家庭小实验就有17个。家庭小实验是课堂实验的延伸。同学们在做家庭
实验时,应根据教材要求、教师指导、家长的辅导,明确这样一些内容:实验原理,实
验药品器材,实验步骤,实验注意事项,实验结论。学生可以根据这些要求大胆设计实
验方案,还可以交流、讨论、修正。
由于中学生毕竟还处在实验学习的初级阶段,因此,无论是老师,还是家长都应该
注意对学生家庭实验兴趣的激发和保护。如学校可以定期评议家庭实验:看谁的设计符
合科学性、步骤简单,实验成功率高;看谁的自制仪器结构简单、操作方便;看谁的实
验结果准确,如谁做的皮蛋色香味美,谁做的汽水气多、甘甜。这样,有利于激发学生
的兴趣,增强做好家庭实验的信心。
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