理化实验教学,不仅能够帮助学生更好地理解理论知识,还能培养学生的动手能力、观察能力、思维能力和创新能力。但是农村学校理化实验现状怎样呢?重庆市巫溪县白马中学“初中理化课堂演示实验有效性研究”课题组通过调研,发现当下农村初中学校理化实验不容乐观,存在着不少问题,对此,课题组提出了应对策略,现与读者分享,实为抛砖引玉。
一、当下农村中学理化实验存在的问题
(一)实验设备不足
随着课程的不断更新,或者由于学校经费有限,或是设备未来得及更换补充等原因,出现实验设备不足的情况,无法满足学生理化实验的需求。
(二)实验时间不足
由于教学任务繁重,在安排实验教学时,可能会压缩实验时间,让学生在有限的时间内完成实验任务。导致学生在实验过程中只能匆匆忙忙地进行实验,无法认真观察实验现象、分析实验数据,从而影响了实验教学的效果。
(三)实验指导不足
在理化实验中,存在老师前期对课程熟悉不够,或是缺乏实验指导经验等情况,导致学生在实验过程中出现各种问题,如实验操作不规范、实验数据不准确等,从而影响了实验教学的效果。
(四)实验安全问题
理化学实验中涉及到一些危险的化学药品和实验仪器,如果学生在实验过程中操作不当,就会存在一定的安全隐患。例如,在化学实验中,一些学生可能会不小心将浓硫酸溅到身上,造成严重的伤害,造成学生畏惧心理。因此,在分组实验中,必须加强实验安全管理,确保学生的人身安全。
二、打造高效理化实验策略
(一)优化实验设备
1.完善实验设备。每学年初,要求实验老师要通阅教材中的全部实验,结合学校的班级,参考现有库存量,估计全年全部实验所需的药品、仪器和其他用品数量,加以采购,确保实验工作有序开展。同时,也可以鼓励学生自己动手制作一些简单的实验仪器,如用矿泉水瓶制作量筒、用铅笔芯制作电阻等,这样不仅可以提高学生的动手能力,还可以缓解实验设备不足的问题。
2.做好实验准备。在实验上课前,提前二十分钟检查实验室、准备室的水、电、排风扇,提前摆放好实验药品、仪器和其他用品,以组为单位,发放学生实验报告单。
(二)合理安排实验时间
1.做好实验安排。每次分组实验前一周,任课教师递交实验通知单,详细写好“实验名称、实验用品、分组实验时间”,告知分组数目。
2做好实验前预习。在实验前,任课教师讲解实验,要求学生明确实验目的、原理步骤和方法,提醒实验中的注意事项,要求学生做好实验记录,提高学生的实验效率。同时实验老师在学生实验前,亲自动手把实验做一遍,找出实验成功的关键,且把实验中可能的危机因素考虑周全,把实验中应留意的事项加以强调,并实行相应防范措施,以防突发事件发生。
3.做好分组安排。组织学生按照分组名单安静有序入座,每个小组安排一名组长,具体负责组织和协调小组的整个实验工作,提高学生的团队合作精神和实验效率,确保实验顺利开展。
(三)加强实验指导
1.强调注意事项。在实验前,要求学生检查本次实验用品,注意其数量和摆放顺序,若有缺损,及时调换或维修。同时实验老师可以进一步向学生详细讲解实验目的、实验步骤和实验注意事项,同时还可以进行实验演示,让学生更加直观地了解实验过程。
2.明确责任。在实验过程中,实验员与任课教师一起,负责药品的补充添加,实验器材的维修更换,巡视各小组实验情况,指导学生规范操作,安全作业。特别是化学分组实验中,更容易引起突发事件,必须高度关注。比如在高一化学实验中,“金属钠的性质”一实验中,因金属钠是活泼的金属单质,遇水反应剧烈,生成氢氧化钠和氢气,并产生大量的热量,并使自身熔化,量多时会导致自燃或爆炸。这个时候,必须要再三强调,切割钠的时候千万不能沾水,且按要求只能取绿豆粒大小。
3.做好实验数据记录。各组成员根据任务分工,进入合作探究阶段,进行实验,观察现象,记录数据。例如,在“探究影响导体对电阻大小的因素”时,在电路中分别与小灯泡串联一根粗细和长度都相同的铜丝和铁丝,观察到小灯泡的亮度不同,从而通过实验得出铜丝和铁丝的电阻大小不同,这样把比较抽象的电阻这一概念形象化。让学生明白了导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小与导体的材料、长度和横截面积等因素有关。
4.查找问题。在实验过程中,要引导学生善于排查问题,解决问题,感受成功地快乐。比如在初中电学“串联和并联电路”一实验中,小灯泡只亮一个,或者两个都不亮,这个时候,组员们就要对电池、开关、灯座、灯泡一一排查,找出问题。
5.及时总结。在实验后,老师可以组织学生进行实验总结,再针对实验过程中出现的各种问题及时引导学生进行猜想、假设,并设计出解决问题的方案。学生可以根据自己已有的知识和经验,自主地设计实验方案,采取不同的实验方式。例如,在学习了利用打点计时器测量重力加速度以后,教师就可以引导学生进行归纳总结,并设计出其他一些测量方法,如单摆法、滴水法、频闪照片等;在学习了电学的知识以后,学生可以通过探究实验,在不断的尝试中,归纳出很多测量电阻的方法,如伏安法、伏伏法、安安法、半偏法、电桥法等这样,就使学生在获得知识的同时,创新思维也能获得更大的提升。另外,学生在实验时,要引导他们有主人翁的意识,爱惜实验仪器,不浪费资源,绿色环保,把损耗降到最低。实验完成后,做好清点、整理、清洁工作,物品摆放还原其实验前,如有损坏,及时报告。
(四)加强实验安全管理
要加强对学生的实验安全管理,确保学生的人身安全。在实验前,要向学生讲解实验安全知识,让学生了解实验中可能存在的安全隐患和应对措施。在实验过程中,要求学生严格遵守实验操作规程,正确使用实验仪器和化学药品。同时,实验室中必须配备一些必要的安全设备,如灭火器、急救箱等,以便在发生意外情况时能够及时进行处理。例如:如果操作台上不小心着火,需沉着冷静处理,应立即切断室内电源,移走可燃物,用湿布覆盖火源灭火。学生不小心烫伤、烧伤或被药品灼伤,都有应急处理措施和医用急救包。
(五)做好实验后的管理工作
1.实验完成后,每组组长自查一遍,确认符合要求后举手,经实验员老师查验后方可有序离开。比如:每年级同个实验最后一个班级完成时,每组派同学分类别,有序放置实验用品在讲台前相应的位置,方便实验后的整理,大大提高了工作效率。
2.做好实验室的清洁卫生打扫,检查水、电、门窗是否关闭,防患于未然。
3.及时对仪器、药品进行归档,再次对损坏的仪器及时维修,及时做好损坏维修记录,使实验室仪器处于可用状态,且根据仪器的不同做好通风、防潮、防腐蚀工作;对于化学实验中,废液、废渣,严格按照排放要求,可利用中和法或氧化还原法、沉淀法、溶剂萃取分液回收利用,或者配成溶液,用于二次利用。
4.及时同任课教师交流,找出本次分组实验中做得不足之处加以改进,另外,仔细查看学生的实验报告单,不断改进提升实验水平。
(本论文系重庆市巫溪县教育科研课题“初中理化课堂演示实验有效性研究”的研究成果,课题编号:课题编号:WXXH2022-36)