設疑引學 辨疑解難 釋疑鞏固

摘 要：應試教育忽視實驗教學在幫助學生理解概念、掌握規(guī)律等方面的不可替代性作用。本文提出，教師要精心設計課堂中的演示實驗、學生實驗、家庭小實驗，努力實現(xiàn)有效實驗教學，讓實驗探究真正成為課程目標達成的有效途徑。

關鍵詞：實驗； 探究； 目標； 有效

中圖分類號：G623．6 文獻標識碼：A 文章編號：1006-3315（2011）3-053-002

根據(jù)科學課程目標，科學課程著重培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)。在學習過程中更關注科學的事實、概念、規(guī)律和理論。如果只是死記硬背現(xiàn)成的結論，缺少實驗探究，不僅無法學到技能和知識，無法體會到探索的樂趣，而且更無法真正地理解科學，那么課程目標的達成也只能是紙上談兵。目前，應試教育的影響根深蒂固，很多師生及家長簡單錯誤地認為開展實驗教學是浪費時間，沒有深刻領會實驗教學在培養(yǎng)學生動手能力、觀察能力、思維能力（特別是聯(lián)想思維、創(chuàng)新思維）等方面的重要作用，忽視了實驗教學在幫助學生理解概念、掌握規(guī)律等方面的不可替代作用。另一種現(xiàn)象是教師演示操作，呈現(xiàn)結論，或為實驗而實驗，無法真正體現(xiàn)實驗探究活動的目的。

初中學生好奇、好問、好辯、好動，他們已不滿足成年人或書本上的見解，不滿足于被動地接受知識。《科學》課程突出了科學實驗探究，改變知識是“絕對真理”的傳授方式，為學生在科學探究和體驗學習過程中自主地構建知識，從而改變學生“接受性學習”為“自主性學習”。為此，精心設計課堂中的演示實驗、學生實驗、家庭小實驗及實驗改進進行有效教學，讓實驗探究過程成為目標達成的有效途徑。

一、立足課堂 設疑引學

根據(jù)初中學生好奇心強、求知欲濃的特點設計問題，有意識引導學生的注意，激發(fā)學生的學習興趣，誘發(fā)學生質疑和探究。以課程《光合作用2》為例，學習方式的轉變是本課的特點，著眼于學生的“學”為設計中心，讓學生帶著“疑”去學（二氧化碳的制取，可口可樂、汽水、雪碧等碳酸飲料夏天打開瓶蓋有氣體噴出等），改變傳統(tǒng)教學以教師講授為主，學生被動接受式的學習方式，積極引導學生通過自己的活動與實踐來獲得知識，獲得到發(fā)展，發(fā)揮學生主體性的學習。圍繞課程目標讓學生參與到探究學習的過程中，讓實驗探究過程成為課程目標達成的載體。

情景一：根據(jù)課前作業(yè)練習，知道多種制取二氧化碳的方法。同學們分組討論得出下列制取二氧化碳的方程式。

（1）C+O2CO2

（2）CH4+2O2CO2+2H2O

（30CaCO3+2HCICaCI+CO2↑+H2O

（4）NaHCO3+HCINaCI+CO2+H2O (滅火器)

（投影）：實驗室制取藥品選擇的依據(jù)

1．制取應簡便迅速。

2．所制取的氣體純度高，符合演示實驗的需要。

3．操作簡單、安全、易于實現(xiàn)。

通過思考分析小組交流討論，選用哪種作為實驗室制取二氧化碳的原料，并分析藥品、儀器、裝置、操作、收集氣體及檢驗。各小組一致采用方程式（3）用大理石與鹽酸作原料。然后練習畫實驗裝置圖（實物投影學生畫的裝置圖小組代表上臺展示并解釋設計思路，請同學們仔細觀察是否正確，若有錯誤說明原因。）

觀察制取好的二氧化碳，說出其顏色、狀態(tài)、氣味。

【設計意圖】：實驗方案的設計就是對學生實驗能力的檢驗，又是一次對學生進行實驗安全教育的很好的契機，從預習（課前作業(yè)）導入、設計方案，適當修改，得出實驗結論。從而達成課程目標——熟練掌握制備氣體物質的一般方法，認識物體的性質。

情景二：有同學問：氣體二氧化碳的制取，為什么是向上排空氣法而不是向下排空氣法呢？（投影）如圖實驗將二氧化碳氣體倒入燒杯中，是上面的蠟燭先熄滅還是下面的蠟燭先熄滅。通過實驗各小組很快到了實驗結果——下面的蠟燭先熄滅。從而得出二氧化碳的物理性質：密度比空氣大，同時也解決了二氧化碳的收集方法。

【設計意圖】：通過學生探究實驗活動得出了二氧化碳的性質，體現(xiàn)了新課程的思想，學生既學到了知識，又體會到了探究的樂趣，激發(fā)其求知欲及合作精神。

情景三：向盛滿二氧化碳的礦泉水瓶內倒入1/3體積的水，即刻旋緊瓶蓋，振蕩觀察現(xiàn)象并記錄——瓶子由鼓變癟了，這是怎么回事？想知道其中的奧秘嗎？進一步實驗：取兩支試管A、B，從礦泉水瓶中倒出液體放入A試管，在B試管中倒入水，分別向兩試管滴入紫色石蕊試液，A試管中的液體變紅色，而B試管中的液體不變色，學生馬上明白，A試管中是酸，原來二氧化碳能與水反應生成碳酸。CO2＋H2O=H2CO3再實驗，將A試管放在酒精燈上加熱，紅色會慢慢褪去，為什呢？因為碳酸加熱會分解成二氧化碳和水。即H2CO3=H2O＋CO2↑。故可口可樂、汽水、雪碧等碳酸飲料夏天打開瓶蓋有氣體噴出。

【設計意圖】：二氧化碳溶于水是二氧化碳的物理性質，在通常狀況下，1體積的水約能溶解1體積的二氧化碳，對探究二氧化碳的溶解性有了初步的定量了解。二氧化碳溶于水又是二氧化碳的化學性質，了解了二氧化碳用途，得出物質的性質決定用途的科學觀點，體驗了化學與社會的關系，使知識與技能、過程與方法、情感態(tài)度與價值觀得到充分的體現(xiàn)，達成課程目標。

二、改進實驗 辨疑解難

課程提供給初中學生進行探究性學習的題目，其結論是早有的，即科學上已有定論的。之所以還要學生去探究、去發(fā)現(xiàn)，是想讓他們去體驗和領悟科學的思想觀念、科學家研究自然界所用的方法，同時獲取知識。于是，教學中花大力氣組織好探究活動的教學過程，即讓每一個學生有明確的探究目標、科學的活動程序，在教師指導下做好分工合作，觀察、記錄、檢測、描述都要實事求是，討論時要尊重其他同學的意見，鼓勵學生的新發(fā)現(xiàn)、新見解或提出新一輪的質疑。引導學生用多種方法認識自然，探索奧密。

情景四：《家庭電路》中“斷路器”的教學時，首先讓學生觀看斷路器的工作結構原理圖，并結合實際的斷路器通入電流進行演示。

學生對實驗作出了解析：要使雙層金屬板發(fā)生彎曲，必須使得兩塊金屬板的材料是不一樣的，當雙層金屬片被過大電流過度加熱時，因為材料不同熱脹冷縮能力不同，就使兩金屬片彎曲程度不同；如果要使金屬板向左彎，那么必須使右邊的彎曲較大，使左邊的彎曲較小，并且兩金屬板合在一起。

又有學生站起來：雙金屬板的設計與日光燈的啟輝器的結構以及胚芽彎曲生長情況非常相似。

生長素特點：單側光的照射使植物生長素分布不均，背光一側多生長快，向光一側少生長慢，從而引起胚芽彎曲生長。

進一步拓展：根據(jù)雙層金屬板的設計，制成一個很簡單的電路，來代替利用電磁繼電器的火警報警器。

【設計意圖】：在學生交流過程中，讓學生領悟到應注意及時對所學的知識和學習方法的總結。同時對實驗產(chǎn)生“神奇”、“好看”的感受，激發(fā)學生探索自然奧秘的情感和學習《科學》的動力，拓展開放性問題，發(fā)散學生的思維。愛因斯坦曾說過：“提出一個問題往往比解決一個問題更重要。”學生敢于直面問題，正是“惑”、“疑”的浮現(xiàn)，幫助學生理解科學技術和社會產(chǎn)品的互動關系。

情景五：學習《電磁感應現(xiàn)象》，用螺線管探究電磁感應現(xiàn)象，操作更簡單，效果更明顯。

實驗材料：線圈（帶接線柱的螺線管）、電流表（靈敏電流計）、條形磁鐵、導線。實驗步驟和現(xiàn)象：①用導線將線圈、電流表組成如圖1所示的閉合回路；②把條形磁鐵放在線圈上方不動，電流表的指針也不動；③把條形磁鐵快速插入線圈中，看到電流表的指針偏轉；④把條形磁鐵放在線圈中不動，電流表的指針也不動；⑤把條形磁鐵從線圈中快速抽出來，會看到電流表的指針偏轉，且與插入時的偏轉方向相反。現(xiàn)象分析：磁鐵放在線圈上方或線圈中不動，電流表的指針也不偏轉，表明這時沒有產(chǎn)生感應電流。條形磁鐵的磁場分布如圖2所示，當把條形磁鐵快速插入（或抽出）線圈時，磁鐵和線圈（閉合回路的一部分）發(fā)生相對運動，線圈做了切割磁感線的運動，電流表的指針偏轉，表明線圈中產(chǎn)生了感應電流。抽出條形磁鐵時電流表的指針偏轉方向相反，表明產(chǎn)生的感應電流的方向與導體切割磁感線的運動方向有關。

拓展與思考：1.把圖1中的條形磁鐵倒過來快速插入線圈，電流表的指針會偏轉嗎？與步驟③相比，指針偏轉的方向變化嗎？若有變化，說明感應電流的方向還與什么因素有關？

2.某同學根據(jù)運動和靜止是相對的，進行了這樣的假設和推測：將圖1中的條形磁鐵豎立在桌面上不動，用線圈快速向下套磁鐵，電流表的指針偏轉；再向上快速移動線圈，電流表的指針偏轉方向相反。你認為他的假設和推測有道理嗎？

3.為什么插入（或抽出）的速度要快？慢了有感應電流產(chǎn)生嗎？

【設計意圖】學會簡單實驗現(xiàn)象的觀察方法和準確的記錄方法，激發(fā)其他學生學習的興趣和為他人糾正錯誤的熱情。同時，學到了科學知識，又能養(yǎng)成科學的思維方式。

三、開展課外實驗 釋疑鞏固

根據(jù)教材進度及所學內容，拓展課堂實驗致課外日常生活中，鼓勵學生進行課外小實驗，特別是家庭小實驗。例如：小實驗自制彈簧稱、紙鍋燒水等；要求同學們對小實驗或課外參觀作好記錄，寫成實驗小論文，同學之間相互交流。主要優(yōu)點在于課外小實驗不受時間限制，增加了學生理論聯(lián)系實際和動手動腦的機會，拓展和鞏固了課堂教學內容，幫助學生解決疑難問題。

情景六：學習《物體的浮沉條件》后，設計了家庭實驗：取一長方形木塊，稱出其重量， 用針按著木塊浸沒在盛水的玻璃杯中，稱出溢出水的質量（重量），當拿開按在木塊上的針后木塊上浮，在未露出水面時，觀察玻璃杯中的水面發(fā)生的變化。當木塊浮出水面，直到漂浮在水面上，觀察玻璃杯中的水面發(fā)生的變化。分析原因？

現(xiàn)象分析：木塊浸沒在盛水的玻璃杯中，此刻根據(jù)計算F浮＞G物，拿開按在木塊上的針后，玻璃杯中的水面不因木塊的上浮運動而發(fā)生變化，當木塊浮出水面，直到漂浮在水面上，這個過程中的玻璃杯中水面在逐漸下降，木塊所受到的浮力在逐漸減少，直到F浮＝G物時木塊就停止上浮運動，漂浮在水面上。

【設計意圖】：研究物體在液體中上浮的條件時，僅僅記住上浮條件的結論F浮＞G物和阿基米德定律是不夠的，這個不等式對上浮過程是成立的，但物體不會永遠上浮，最后成漂浮狀態(tài)時必定是F浮=G物。物體上浮運動可分三個階段：沉在水底、上浮、漂在水面上。在這三個階段中所受的浮力是不斷變化的。不觀察物體上浮的全過程，那么物體在上浮過程中的浮力變化就觀察不到了。通過科學實驗能幫助學生理解科學知識，理解一些核心的概念和原理，才能鞏固知識，達成課程目標。

常言道，善觀察者，可以見常人所未見；不善觀察者，入寶山空手而歸。通過科學實驗探究，培養(yǎng)學生善于透過紛繁復雜的表面現(xiàn)象，善于撇開事物的那些撲朔迷離的非本質特征，有選擇、有重點地捕捉觀察目標，進而抓住事物的本質特征，做到設疑引學、辨疑解難、釋疑鞏固，成為目標達成的有效途徑。

參考文獻：

［1］科學課程標準（實驗稿）北京師范大學出版社，2002年1月

［2］科學課.湖北教育報刊社，2007年9月

［3］新課程教學方略，中華工商聯(lián)合出版社，2005年9月