淺談初中學生自主探究性實驗的實施

摘要:科學的核心是探究，人們對它的重要意義也有了較為充分的認識。本文就初中科學教學中就如何充分利用實驗教學資源，讓學生能夠有機會自主地進行實驗探究活動，培養學生的科學探究能力進行了探索，并對開展自主實驗的有效性提出思考。

關鍵詞:初中科學;科學探究;自主學習

達·芬奇有句名言:“實驗是科學知識的來源，智慧是實驗的女兒。”在學習科學時，如果只是死記硬背科學原理，不進行實驗和探究，就無法知道知識的來源，無法體會到探究的樂趣，也無法真正理解科學的真諦，更無法培養科學探究能力。筆者從以下幾個方面談談如何充分利用教學資源，讓學生進行自主實驗探究的一些行之有效方法。

一、充分利用教材資源，讓學生自主實驗探究

1. 將演示實驗改為探究性實驗，讓學生自主探究

科學教材中有許多演示實驗，其目的是讓學生在觀察的基礎上接受科學知識，為理解科學原理提供直觀的材料。傳統的演示實驗是老師講解、演示，然后記錄觀察到的現象，師生總結得出結論。這樣的實驗教學，往往使學生處于被動接受的地位，缺乏對實驗的熱情和探究的欲望。教師根據探究性實驗的設計原則，將演示實驗改為探究性實驗，有利于激發學生的學習熱情，提高他們的動手實驗能力。

實例1:將演示實驗“影響蒸發快慢的因素”改為探究實驗

(1)創設情景，引出猜想。教師引入新課時，在黑板上用酒精書寫“汽化”兩個字，字跡很快就不見了，引導學生猜測字消失的原因，從而引出課題“汽化”，以及“汽化的一種方式——蒸發”。學生列舉蒸發的實例:洗過的衣服、用水拖過地板會變干等。通過分析引導學生提出猜想，然后由師生歸納影響蒸發快慢的可能因素:①蒸發的快慢可能與溫度有關;②蒸發的快慢可能與液體表面的空氣流動快慢有關;③蒸發的快慢可能與液體的表面積有關;④蒸發的快慢可能與液體的種類有關等。

(2)小組分工。根據座位分成4個大組，每大組分3小組，共12小組，全班4個大組探究4個問題。

(3)設計方案。課前教師準備好4個探究實驗的器材與藥品，每個小組的組長領取探究實驗需要的實驗器材與藥品，然后小組討論實驗方案，商議實驗步驟并填寫在實驗報告單上，教師將各組合理的設計方案展示交流。

(4)分組實驗，匯報交流。學生優化設計方案后進行實驗，教師巡視并對各個小組進行指導。學生活動完成后，要求每個小組派代表展示實驗報告單，及時進行鼓勵與表揚，并征求其他學生的意見。

本案例教師利用簡單的酒精蒸發實驗引出課題，通過太陽下的濕衣服、晾開的濕衣服、有風吹的濕衣服等容易干啟發學生提出影響蒸發快慢的可能因素，引導他們設計實驗方案并進行探究，然后對實驗探究進行交流與評價。使用這種教學手段避免了學生只用腦去思考、分析和推理，很少動手操作的弊端，并通過自主實驗探究獲取知識，同時培養了科學探究能力，體驗自主實驗探究成功的樂趣。

2. 利用分組實驗，讓學生自主探究

科學活動冊中的分組實驗內容有情景、目標、器材、步驟和記錄、討論及進一步研究等六部分。學生進行實驗時基本上是按照教師或文本的指令進行操作。這是一種“照方抓藥”的實驗操作，它充其量培養的是學生的實驗操作習慣和操作技能，而學生的創新思維卻沒有得到有效地培養。為了讓學生體驗探究的樂趣，激發探究的欲望，教師在準備實驗器材時，同時準備“進一步研究”所需要儀器和藥品，讓學有余力的學生在實驗室中作進一步的探究。例如，分組實驗“探究金屬的化學性質”的“進一步研究”是設計實驗比較鎂、鋅、銅的活動性順序，教師補充硫酸鋅溶液、硫酸鎂溶液等試劑，由學生自主設計實驗方案，進行實驗探究，教師應及時進行評價，激發學生的探究熱情。

二、開放實驗室，讓學生課外進行自主實驗探究

1. 課堂教學實驗

教材中一些課堂探究實驗，由于探究活動所需較長的時間，課堂內完成比較難完成，需要在課前進行部分或全部的探究活動。這些活動的成果為課堂內后續探究作好準備或在課堂上展示、交流探究的結果，為課堂教學提供鮮活的、來自學生自己探究活動教學資源，極大激發了學生的學習興趣。

比如“驗證空氣中存在二氧化碳的實驗”，老師組織學生在實驗室做了實驗，把他們的實驗過程都拍攝下來，課堂上跟全班同學分享他們的成果。

通過組織學生在課前進行自主實驗，并將實驗的過程和現象拍成照片或錄像在教室中展示，避免了教材中課堂演示實驗需要時間長，重難點不突出、教學任務難以完成的后果;參與自主實驗探究的同學看到自己的勞動成果得到尊重，會激發繼續探究的熱情;照片和錄像中的探究者是身邊的同學，會大大吸引其他學生的注意力，并吸引他們參與以后的探究。例如，在教學“綠葉在陽光下制造淀粉”“植物生長需要無機鹽”“根的吸水部位在哪里”等探究實驗的教學都可以采用這種模式。這些實驗探究不但保證了課堂教學的順利進行，還極大激發了學生的探究熱情，培養了學生的創新精神。

2. 自主探究實驗

學生在課堂教學、分組實驗、作業練習乃至生活等方面會產生許多有探究意義的問題，教師鼓勵學生自主選擇探究課題，設計實驗方案，并進行實驗探究。學生會提出許多他們感興趣的問題。例如，探究銅生銹的條件是什么、制作防盜報警器等。為了使自主探究實驗順利開展，我們建立了一套行之有效的制度。具體做法是:學生探究課題和實驗方案確定后，要求他們到實驗室領取“自主探究實驗申請單”，并將填好的“自主探究實驗申請單”交給任課教師審核，任課教師對實驗方案審核合格后，協同實驗員和學生做好實驗準備，在約定的時間到實驗室進行自主探究實驗，實驗完成后將實驗報告單交給實驗室存檔。這類探究問題來自學生自己，更加接近像科學家那樣思考和探究，極大激發了他們的探究熱情。

三、利用校外資源，讓學生進行自主實驗探究

生活中處處有科學，有問題意識的學生會針對生活中的現象提出許多問題，并盡可能設計方案進行自主探究。這種探究由于沒有時間上的限制，有時在家庭或社區中完成，較難得到老師的主動幫助，更有利于培養他們的獨立思考能力，充分發揮主體作用。校外探究利用了家庭和社會充足的資源，從而使探究活動內容更加豐富。

比如生活中5個可以探究的活動:“為中學生設計一份營養食譜”“學生環境保護意識調查”“中學生睡眠情況調查”“食品安全資料收集與分析”“土壤酸堿性對植物影響的模擬實驗”。

這種課外探究活動形式不受時間和空間的影響，探究的問題角度廣、來源多、貼近學生生活，為學生進行自主實驗探究提供廣闊舞臺，如社區周邊的植被、河流、雨水、大氣等都是探究的資源。課外探究作為課堂教學的延伸，是培養學生科學探究能力行之有效的方法。我們教師要將其應用于科學教學過程中，讓每一個學生真正在課外探究中得到能力的發展。這種利用校外資源進行探究的形式很好地體現新課程的教學理念，讓學生把所學的科學知識運用于生活，培養學生的創新精神和實踐能力。

四、對利用教學資源開展自主實驗有效性的幾點思考

教師在策劃自主實驗探究活動時，不僅應依據科學課程標準，還要依據學生的身心特點和需要，這樣才能使不同發展水平的學生都有所收獲，這樣的實驗探究活動才是有效的。

有的探究活動重在讓學生體驗探究的一般過程，結果容易獲得，如“探究人的反應快慢”;有的探究活動重在收集數據、分析并得出結論，如“探究杠桿的平衡條件”;有的則重在實驗活動的設計，如探究“鋼鐵生銹的條件”。總之，教師要明確探究實驗活動要達到的目標和側重點，做到有的放矢。

學生的探究性能力的形成不是一蹴而就的，是隨著學科知識慢慢增長的，也是螺旋上升的，它需要有意識、有耐心、有計劃地進行訓練。教師要根據學生的基礎，結合學科知識的教學進程，設計出一套完整的訓練計劃。學生總是有差異的，老師更要關注實驗探究有困難的學生，幫助他們順利地完成任務，而不是讓他們當配角和觀眾。

總之，教師要充分利用一切可利用的資源，精心策劃自主實驗探究活動，使學生在實驗探究過程中體驗探究的樂趣，提高自主實驗探究能力。

參考文獻:

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(溫州市甌海區新橋中學)