学中玩 玩中学

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[摘 要] 本文从科学课外实验水火箭的实践案例出发，谈了科学课外实验不仅能让学生亲身体验科学并用科学解决实际问题的过程，而且还能使学生在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。但反思活动也看到了一些不足，例如现在的学生课外实验内容单一，资源有限。教师只有对课外科学实验资源进行设计，整合，做一个资源的开发者，才能真正让学生在“学中玩，玩中学”。

[关键词] 初中科学 水火箭 课外实验

《科学新课程标准》中指出：初中科学课程的总目标是以提高学生科学素养为宗旨。而课外实验正是提高初中学生科学素养的重要途径之一，科学的课外实验强调从学生已有的生活经验出发，让学生亲身体验科学并用科学解决实际问题的过程。学生获得对科学理解的同时，在思维能力、情感态度与价值观等多方面得到进步和发展。其中水火箭课外实验活动是寓教于乐、基本不用花钱（环保废物回收利用）、有一定的科技含量的课外实验。通过教师辅导和引导学生亲手通过开展水火箭活动，一方面既可以锻炼初中学生的动手能力，另一方面还可以通过活动培养初中学生应用知识解决实际问题的能力，以及分析、处理各种信息的综合能力。下面笔者就以水火箭课外实验为例进行的一次实践和反思。

一、活动实施过程

（一）宣传与动员阶段

当七年级的学生知道了力的作用是相互的知识后，就告知学生将举行水火箭比赛。学校组织七年级学生观看了“神舟七号”发射的视频，利用黑板报、展板，讲座等宣传水火箭的制作原理，在校内就掀起了一股水火箭热。

（二）开展水火箭探究活动

1.学习与讨论

老师给学生介绍水火箭的发展历程，然后分小组讨论水火箭的发射原理和制作。通过合作与交流，为后面的课外实验打下坚实的理论基础。

2.水火箭的原理

水火箭的升空原理：通过给瓶内打气，使瓶内气体压强增大。当压强增大到一个极限时，水就会被气体冲出，由于力的作用是相互的，火箭就会获得一个向上的初速度，飞上天空。

3.动手制作

（1）材料准备：准备可乐瓶，纸片，胶水和剪刀，以及胶布。小组同学一起准备，但要注意分工协作。

（2）制作方法：查阅资料，可以在电脑或者去图书馆查阅资料。

（3）制作注意事项 ：裁制饮料瓶时，要小心使用剪刀和502胶水，避免发生危险。粘胶布时，要记得缠紧，否则水火箭会容易在快速行进中解体。

4.实验探究

“老师要灌多少水才能飞得更远？”，“老师到底怎么样打气才能飞得更远？”，“老师要怎样的尾翼才是最好的？”……这就是学生在水火箭制作和试飞过程中提出的一系列问题。这些问题的提出说明学生的“动手实践”已经取得了一定的进展，教师积极引导学生结合所学的科学知识进行自主探究影响水火箭飞行距离的因素。最后经过老师和学生，学生与学生的多次交流和讨论，提出了以下几个实验探究课题：

（1）怎样提高水火箭的稳定性

（2）水的量对飞行距离的影响

（3）发射角度对射程和高度的影响

（4）气压对射程的影响

然后让学生进行分课题进行课外的实验探究，难得的是有些同学对水火箭的飞行距离影响因素做了多项深入的科学探究。通过这种理论学习与实践的结合，不仅培养了学生实践动手能力以及追求真知、勇于创新的精神，更培养了学生思考和分析问题的能力。

5.改进和优化

刚开始开展这个实验的时候，学生对于水量多少总不是和清楚，有的认为越多越好，有的认为越轻越好，有的制作的东西非常简陋。但是通过学生自己通过多次的改进和优化，水火箭的外形和射程都有了惊人的改变。通过这种“玩中学，学中玩”，的活动，培养了学生勤于思考和敢于探索的精神。

（三） 在课外开展水火箭比赛

经过层层选拔最后有80多个小组参加了决赛比赛，应该说比赛普及面广。下面是水火箭比赛竞赛的一些规则。

1.参赛对象

全校七年级学生，每班5-6组，每组1-3名学生（要求学生之间合作，即在制作过程中合作）。

2.比赛要求

（1）比赛学生2人一组，按序排队检录、准备。在水火箭上注明班级、编号、姓名。

（2）火箭的结构不限，可以是单级火箭，也可以是多级火箭。

（3）水火箭发射听从教师指令，并不得随意进场拿回水火箭。

（4）用任何废材料自行设计、制作水火箭发射装置。可以用任何饮料瓶自行设计、制作水火箭，不得购买成品。水火箭必须在比赛前制好，带到发射场。

（5）参加比赛的水火箭，只能利用水作为动力，决不允许利用化学反应火药爆炸作为动力。

（6）每一赛场先选出前十名，两个赛场成绩汇总后最终评出十名获奖者。

3.评比标准

（1）每队有2次发射机会，取其最佳成绩。每次发射应在10分钟内完成，否则将失去一次发射机会。

（2）确保安全，瓶内气压不可过高，如果在打气过程中瓶子如不能承受压力而爆裂破损，将取消本次发射机会。

（3）带有降落伞的水火箭，降落伞要与箭体相连，以任何一部分落地为最终成绩，多级推力的水火箭，以最后一级着陆点为最终成绩。

4.比赛过程（略）

5.比赛结果

彭XX，施XX等最后获得前十名。

二、活动结果及收获体会

通过参加水火箭的实验，学生充分体会到了科学知识与实际生活的紧密相连，体会到了技术与设计的奥秘。由于平时的学习只局限于课本上的理论知识和茫茫题海，很少有机会进行动手制作，这次课外实验给了他们一个很好的机会。使学生更加深刻地理解了科学知识中的力的作用是相互的和机械能守恒定律以及物体的斜抛运动等，培养了学生运用所学知识解决实际问题的能力以及创新意识和集体合作能力。下面是一些学生的简单感想：

学生1：回顾自己参加水火箭比赛的历程，我深深体会到其中的快乐。在制作水火箭模型的过程中，给我的最深感受就是做事需要足够的细心和耐心。在实践过程中，我明白了做任何事都要脚踏实地，锲而不舍，不管遇到任何困难，都要认真对待，不轻言放弃，而且要善于运用所学知识，对实践结果做出正确的分析，去粗取精，去伪存真，由此及彼，由表及里，较准确地反映出实践结果及意义。最重要的还是要有团队精神，一个人的能力有限，要较好地完成实践，需要多方面的力量配合，通力合作，我们组员分工合作，力求尽善尽美。这次活动让我获益匪浅。

学生2：从这次水火箭活动，我获益很多，我体会到了学习科学的乐趣，通过这样的活动，既体验了亲手实验的乐趣，又从中学到了知识，加深了对知识的理解，增强了我们的实践能力，我觉得实践能力比“纸上谈兵”更重要。其实生活皆科学，科学道理存在于生活的方方面面。

学生3：这次活动我明白了水火箭的制作原理，亦理解了与组员合作的重要性。虽然在制作、发射水火箭的过程中，经历过多次失败，最后在坚持下最终完成作品，在此过程中，我们有茫然、有希望、有挫折，也有同学想到了退出。但是我们以坚定的信念克服了重重困难，现在，我可以自豪地说：“苦心人，天不负；有志者，事竟成”。

三、进一步深入研究的设想

笔者认为学校每个学期都应该安排一到两次这样的课外实验，同时我们科学教师应多设计一些小型的课外实验，增加学生的动手能力和学习兴趣。例如水火箭活动之前可以让学生玩玩气球走直线的活动。另外每个科学组应该规划好与学生身心发展与科学学习的阶段性和连续性的课外实验活动的教学内容。例如开学初科学老师之间就可以有计划地商量哪个年级，什么时候，搞哪些大型的课外实验，从而使科学的学习具有连续性和阶段性。同时科学老师也可以灵活安排一些小型的课外实验来培养学生学习科学兴趣和解决实际问题的能力。总之科学课外实验活动不仅能让学生主动地获取知识，还能促使学生去发现和研究问题，增强学生运用科学的意识。

四、水火箭实验活动的反思

反思这次水火箭课外实验也有一些不足，主要体现在以下几点不足：

（一）课外活动老师监督力度不够

这次水火箭课外实验虽然组织的比较到位，但是在学生实验的过程中还是发现部分学生处于盲目的“主动”中，学生只“玩”未“学”，部分活动目标难以落实，这在某种程度上也制约了学生主体性的发挥。

（二）部分老师教育观念落后

课外实验活动是一种重要的科学教学形式。课外实验活动开展得好，将强化科学学习和生活的联系，使学生切实体验到科学就在身边，从而增强学生对科学知识的应用意识，培养学生的自主创新能力。但由于科学课外实验活动的组织者教育观念转变的滞后致使学生动手能力差。

（三）部分教师教学技能欠缺

由于水火箭是新教材的课外实验，很多老师在学生时代都没有做过水火箭，即使现在在教学的第一线，由于各种原因自己也不去研究这一课外实验，导致自己也只知道一个理论。因此当学生问及一些较深入的问题时，部分老师也不能正确解释，从而影响了活动效果。幸好我们的老师还有实践的勇气，笔者觉得还是一件幸事――虽然初期可能飞不高，飞不远，但终究会飞远，飞高的。

（四）课外实验的灵活机动性不够

我校为组织这样的一次课外实验花费了很多的精力和人力，由于牵涉的人员太多，从而导致灵活性不够。另外这次课外实验的时间定为一节课，很多学生没有当场试飞成功，他们的辛苦准备没有获得认可，兴趣受到了抑制。所以笔者还是觉得以小型的课外科学为主比较好，这样时间充足，活动灵活机动。例如硫酸铜晶体生长的研究实验，分组后让他们放在教室后面培养观察，学生经过两到三周的晶体培养，不仅使学生理解了结晶的原理，更培养了学生的耐心。

（五）课外实验内容单一，收益有限

从课外实验内容看，内容单一，仅局限于每册教材上的现成的课外实验活动内容，而且很多课外实验由于条件限制又不能开展。学生在如此少得可怜又不能充分自主的课外实验中的收益也是很有限的。如何丰富、开发及利用各类课外实验活动资源，是摆在我们教师面前的首要问题。有人说教育行为是精神形态的创造性劳动，具有无限的多样性。确实，科学课外实验就是一项需要教师的创造意识、开发精神才能取得理想效果的教育行为。如观察蜗牛的实验在我们的学校就可以设计为学生的课外实验，通过课外抓蜗牛学生就了解了蜗牛的生活环境和习性，以及通过放蜗牛回家的活动可以培养初中学生的爱心。生活中处处有科学，学生喜闻乐见的科学课外实验活动的素材蕴含于学生的生活中，蕴含于课本中，蕴含于灵动的社会生活中，教师只有用敏锐的“触角”来开发、挖掘、重组、设计……将课外实验设计在课本和生活的结合点上，将科学课外实验活动设计在学生兴趣与思维的兴奋区内，这样才能真正拓宽学生的视野，激活学生的潜能。

《基础教育课程改革纲要》提出以“体验”为核心，“关注学生学习的兴趣和经验”、“倡导学生主动参与，乐于探究、勤于动手”，“满足学生的需要”。《科学课程标准》也提出：“探究”、“经历”、“体验”等词，并强调指出：学生是学习的主体，要尽量让学生经历过程去体验和理解。科学课外实验正是“探究”、“经历”、“体验”最好的方式方法。为了使我们的科学课外实验更能关注学生的兴趣和经验，我们的科学教师必须主动成为一名科学课外实验活动的开发者，把学生带入丰富多样的世界中去。丰富、变化的社会生活是一部永远读不完的鲜活教材。教师要确立“以实验促发展”的指导思想，让学生从单一的“书本――作业――考试――升学”的传统学习生活中解脱出来。尽力开发、创设贴近初中生世界的学习情景，使初中学生在玩中学，从中领悟技术和思想方法，培养基本的技术设计能力，从而真正提高每个学生的科学素养。

参考文献：

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[2] 佐藤学. 静悄悄的革命[M].长春：长春出版社，2010.4

[3] 科学（7～9年级）课程标准[D].北京：北京师范大学出版社，2010

[4] 科学实验活动册[D].杭州：浙江教育出版社，2010