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1、2003年第1期学科教育(JournalofSubjectEducation)No.12003·学科教育理论研究·中学科学分组实验教学的心理分析12胡卫平,孟进(11山西师范大学课程与教学研究所,山西临汾041004;21大连教育学院,辽宁大连116021)[关键词]中学科学教学;分组实验;心理分析[摘要]本文将中学科学教学学生分组实验的过程分为准备、操作和总结三个阶段,并简要分析了每一阶段的心理影响因素及教学要求。[文献标识码]A[文章编号]100225308(2003)0120033204[中图分类号]G63317学生分组实验是学生在教师指导
2、下,利用整节课的时间在实验室分组进行实验的教学形式。它是在教师指导下,学生亲自动手使用仪器、药品,处理实验材料,观察测量,取得资料数据,并亲自分析结果的过程。学生分组实验更有利于培养学生的实验操作技能、分析问题和解决问题的能力、良好的品德素质及进行科学方法教育,能够更有效地激发学生的学习兴趣和发挥学生的主动性、创造性,培养创造能力。从不同的角度,可将学生分组实验分为不同的类型。从教学目的的侧重点来划分,学生分组实验大体上可分为:基本仪器操作实验、观测性实验、验证性实验、探索性实验。基本仪器操作实验就是让学生学习基本仪器的使用和组装。在中学科学实验
3、中,要求学生掌握一些基本仪器的使用和组装。如物理学中的温度计、刻度尺、天平、游标卡尺、螺旋测微器、电流表、电压表、滑动变阻器、示波器等的使用;化学中的试管、试管夹、玻璃棒、酒精灯、烧杯、烧瓶、量筒、分液漏斗等的使用及组装;生物学中的显微镜的使用、装片和徒手切片的制作等。观测性实验包括观察和检测两种。这类实验在学生分组实验中占有相当大的比例,它主要是让学生观察一些科学现象和利用已学的知识并运用一定的仪器对某一对象进行检验和测定。例如,物理学中观察水的沸腾、观察凸透镜所成的像、重力加速度的测定、伏安法测电阻、长度的测量、用油膜法估测分子的大小等;化学
4、中溶液的配制、硫酸铜晶体里结晶水含量的测定、明矾的检验、分子量的测定等;生物学中观察叶绿体的装片、观察细胞质流动和细胞的有丝分裂、观察蝗虫精原细胞的减数分裂的装片和生物组织中可溶性糖、脂肪、蛋白质的鉴定。验证性实验的目的是让学生通过实验验证由已学过的相关理论推导出的结论的正确性,从而加深对知识的理解,培养学生的推理能力、分析能力,训练实验技能。如物理学中验证力的平行四边形法则、验证机械能守恒定律;化学中浓硫酸的性质、氨的性质和铝、镁及其化合物的性质等实验;生物学中影响酶活性的实验、ATP的生理作用等。探索性实验的目的是让学生通过观察测量活动和归纳
5、概括的思维方式来建立概念和规律,同时训练一定的实验技能。这类实验有利于激发学生的求知欲,培养观察实验能力和归纳概括能力。由于它具有让学生亲自“发现”的意义,因此,有利于学生创造力的培养。例如,物理[收稿日期]2001-12-24—33—2003年第1期学科教育(JournalofSubjectEducation)No.12003学中用多用电表探索黑箱内的电学元件、研究玩具电机的能量转换等;化学中从海带里提取碘、以废铁屑和废硫酸为原料制备硫酸亚铁等;生物学中制作DNA双螺旋结构模型等。验证性实验和探索性实验都是科学研究的基本实验方法,前者推理判断在
6、前,实验验证在后,后者则是从特殊到一般,实验在前,结论在后。在中学科学教学中,两种实验都有重要的作用。从教学的角度来讲,学生分组实验的过程,一般分为三个阶段,即准备阶段、操作阶段和总结阶段。这一过程涉及到认知过程的各个环节,包括感知、记忆、注意、思维、想象等,同时还受着非智力因素如兴趣、动机、意志、习惯等的影响。下面就每一个阶段的心理影响因素及教学要求做一简要分析。一、准备阶段的教学要求及心理分析本阶段的主要任务是使学生明确实验目的,理解实验原理,掌握实验方法,认识实验仪器,做好操作与记录的准备工作。其核心是理解实验方案。中学生的认识兴趣和动机、
7、需要、注意、情感等心理因素相联系。在学生实验中,当学生对实验操作及观察现象有浓厚的兴趣时,就能在实验中集中注意力、产生乐于观察的情感和克服困难的意志,这对顺利地完成实验任务、实现教学目标具有积极的作用。但一般来讲,中学生(特别是初中生)的直接兴趣还占很大的成分,他们对实验仪器、实验环境、实验操作感到新鲜和好奇,容易忽视理论知识及实验要求的学习。因此,在实验教学中,使学生在实验之前做好充分准备是非常重要的,特别是对实验原理、实验方法、实验步骤、仪器操作规范的理解和熟悉。教师要在每次实验课前,布置学生预习或复习实验教材和有关的知识内容,并提出一些问题
8、,帮助学生思考和理解。在学生分组实验中,学生既是观察的主体,又是操作的主体。当多位同学分为一组时,观察和操作主体的被动性常成为妨碍实验效
