低耗低值改进器材在初中科学教学中的应用

低耗低值改进器材在初中科学教学中的应用
发布时间：2021-11-08T03:53:11.540Z 来源：《中小学教育》2021年18期作者：徐振东[导读] 科学学科是将实验探究作为基础的自然学科，在初中阶段，科学教学可涉及物理学、地理学、生物、化学等多学科的综合知识，通过科学教学与学习，能够帮助青少年认识自然和探索自然，培养学生思维能力以及自主操作能力。

徐振东
浙江省永嘉县巽宅镇中学 325117
摘要：科学学科是将实验探究作为基础的自然学科，在初中阶段，科学教学可涉及物理学、地理学、生物、化学等多学科的综合知识，通过科学教学与学习，能够帮助青少年认识自然和探索自然，培养学生思维能力以及自主操作能力。

但科学学科的探究性实验离不开相应的器材和实验用品，基于绿色教学、生活化教学、学校实验教学经费等多方面因素，开展低成本实验，低耗低值改进器材，对于初中科学教学具有重要价值意义。

关键词：低耗低值；器材；初中科学；教学科学教学主要分为实验教学和理论教学，目前，虽然教师重视实验教学，但在具体的实验教学中还存在许多不足。

最典型的是实验前期投入过大，实验过程复杂，且实验已由过去的教师演示实验为主逐步转变为学生自主实验为主．所需的实验耗材骤增，不仅增加了实验教学的成本，还影响了初中生的学习效果。

因此低成本实验起着至关重要的作用，故需要以低耗低值理念改进器材，可作为解决实验耗材费用高、浪费资源的有效途径，在一定程度上还能培养学生的创新精神、创新能力，树立节约、低碳环保的生活理念，有助于启发学生的智慧，提高学生的实践能力[1-2]。

本文就低耗低值改进器材在初中科学教学中的应用进行探讨，进而促进初中科学实验教学的改进。

1低耗低值改进器材的价值意义
实验教学都需要一些费用，广义上的成本是指开展实验所需的各种前期投入，包括器材与实验消耗品购置成本、实验环境建设成本和时间成本；从狭义上讲，成本指实验所需的资金。

由于实验已由过去的教师演示实验为主逐步转变为学生自主实验为主．所需的实验耗材骤增，为降低科学实验教学的成本，提升学生学习的质量，故有必要以低耗低值理念改进器材，开展低成本实验。

与一般的科学实验相比，其所需资金很少，但实验效果非常明显，在实验改进中具有非常独特的作用。

一方面，它可以有效降低实验开发的难度，使科学实验更具可行性和可操作性；另一方面，它可以充分利用生活中的各种资源甚至废物，在进行实验的同时培养学生的废物利用意识和生态环境保护意识。

2 科学教学中低耗低值改进器材的措施
2.1利用自然现象
由于科学知识大多与特定的自然现象有关，因此这些自然现象不仅是学生探索科学知识的源泉，也是教师教学环节的重要资源。

在教学过程中，应充分利用这些自然现象，以自然现象变化为实验对象，对开发低耗低值的实验具有重要价值意义。

以光的反射和折射教学为例，彩虹是雨后常见的现象，可以用光的折射原理来解释彩虹的形成，即提高课堂兴趣，又完成了实验教学。

当然，在教学活动中，教师可能不会遇到彩虹现象，故可以用简单的工具形成自然现象，将透明塑料水瓶注满水，然后直接面向太阳，在水瓶后面放一张白纸，然后引导学生通过水瓶观察太阳在白纸上留下的光带。

为了更好地让学生探索彩虹形成的原理，在实验中不断调整白纸和水瓶的位置，这不仅可以激发学生探索光学知识的欲望，而且可以提高学生的探索能力。

2.2 利用生活资源作为实验材料
利用生活资源来做科学实验其实很简单，由于实验材料来源于生活，会与学生的生活相关经历相结合，而且实验材料易于获得，会增强学生的参与感，有利于锻炼学生的创新思维和动手能力，提升学生的实验能力。

（1）演示光在水中的直性传播。

实验设备：玻璃、粉煤灰和手电筒。

实验步骤：有机玻璃做成一个水箱，在水箱中加入适量的水，然后在水中撒上一些粉灰，将水混合，让激光手电筒的光束从水箱的一侧射入水中。

这时，学生们可以清楚地看到水中有一条明显的直线激光束。

（2）演示液体沸腾时的吸热情况。

实验设备：塑料袋和饮用水。

在塑料袋中加入一些通常喝的饮用水或矿泉水，点燃酒精灯，在酒精灯上用水加热塑料袋。

这时，学生们可以看到塑料袋未发生燃烧情况，直到水沸腾。

（3）演示惯性实验。

实验设备：钢笔、纸。

钢笔、纸在水平的桌面边缘，将竖直的钢笔帽压住一张纸条的末端，用一只手提着纸条的另一端，另一只手的食指向下猛地抽出纸条，这时可以看到纸条被抽出来了，但是钢笔帽还留在原地笔直不动。

（4）浮力的[3]。

实验设备：饮料瓶、乒乓球。

用一个大可乐饮料瓶，切掉瓶底，然后把它倒置过来，拿一个乒乓球压在瓶颈处并注水，可以看到乒乓球不会浮动，然后用瓶盖密封瓶口。

然后用瓶盖将瓶口封住，由于球和饮料瓶之间渗水，当球下半部集满水后，乒乓球就会很快的浮上来。

生活资源的开发利用体现了现代教育思想的本质特征，同时将生活资源引入课程教学也是科学教学的有效方法之一。

３废物利用，提升实验效果。

在初中科学实验中，废弃物的再利用是降低成本的有效手段之一。

最典型的是在条件允许的情况下重复使用相同的实验设备，可以最大限度地发挥实验设备的教学价值，减轻经济成本。

在进行化学研究实验中，可重复使用注射器、称量纸、一次性手套等，此外在进行化学反应试验后，应做好试剂的回收和反应产物的再利用。

此外在日常生活中，许多生活废弃物实际上对初中科学实验的开展起到了很好的辅助作用。

例如，生活中产生的各种废纸板和木棍是制作地球仪的最佳产品。

教师可以让学生利用生活废弃材料制作相应教学工作，加深学生对科学知识的理解，而且有利于学生实践能力的提高。

4利用信息技术
科学教材中有许多抽象的概念和原理，如微观的物体运动、生命运动等。

通过教材内容、教师讲解、实验教学等方法都难以达到理想的教学效果，故可充分利用现代信息技术的优越性，由教师在课前把不易讲明白、演示操作费时费力又不明显、效果不佳的实验用恰当的图片、模型、微课视频等多媒体方式直接展现在学生眼前，化静为动，化虚为实，直观形象，降低学生认知的难度，从而培养学生的抽象思维能力[4]。

如物理探究实验当中，由于实验现象瞬时性变化，学生感受不到现象发生的本质变化，再加上学生对电和磁中的抽象概念理解不深，知识点模糊不清，感到难学而丧失学习兴趣与信心。

利用信息技术直接在动态画面上标出受力方向、电流方向，使学生形象直观地观察到整个过程，避免实验器材的浪费。

5 结束语
对于初中科学学科来说，科学实验是一个重要的组成部分。

它在激发学生学习兴趣、引导学生探究、培养学生实践能力和创新思维等方面发挥着重要作用。

因此，科学实验不应被实验材料、实验成本的限制而影响教学质量，针对学生基数大，教育资源短缺的现状，教师可以采取设立低成本实验合作共同体应善于在日常生活中使用低成本的材料，低耗低值低改进器材，将低成本实验与学生实验相结合、低成本实验与社会生活相联系的方式，实现低成本，高效率的教学实践目的。

为科学课堂上的科学实验服务。

教师应善于将科学实验与日常生活联系起来，为学生提供贴近生活的实验，缩短科学与实验的距离，更好地激发学生的想象力和创造力，最终提高学生的科学探究能力。

参考文献
[1] 黄建林, 朱春凤. 生活化实验器材在初中物理教学中的应用[J]. 物理教学, 2017, 039(007):77-80.
[2] 王瑞雪. "生活资源"在初中科学实验教学中的开发和利用分析[J]. 小作家选刊, 2016(18).
[3] 马继红. 低耗低值改进器材在初中化学教学中的应用[J]. 数理化解题研究, 2020, 000(002):P.82-83.
[4] 戴朝琪. 初中物理教学中自制实验器材的有效策略[J]. 家长（上半月）, 2020, 000(005):129-130.
[5] 韦仕龙. 浅谈初中物理实验教学与学生能力的培养[J]. 科教导刊(电子版), 2019(7):80-80.。