尋探究之法，解科學(xué)之謎
——初中科學(xué)探究性實驗教學(xué)有效性策略研究

余路民

（淳安縣汾口鎮(zhèn)初級中學(xué)，浙江 杭州）

“科學(xué)探究”既是初中科學(xué)課程的特點，也是現(xiàn)代教育理念對初中科學(xué)的要求，在進行初中科學(xué)探究性實驗教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為本，制訂合理的教學(xué)目標(biāo)和科學(xué)的教學(xué)方法，進行有效的教學(xué)評價，從而提高初中科學(xué)探究性實驗的教學(xué)效果。

一、合理的目標(biāo)設(shè)置是實現(xiàn)探究性實驗教學(xué)有效性的前提

目標(biāo)是進行實驗設(shè)計的指南，初中科學(xué)教師在進行探究性實驗教學(xué)時，應(yīng)當(dāng)首先明確實驗的教學(xué)目標(biāo)、明確實驗的探究結(jié)果以及實驗探究活動的執(zhí)行方式，從而更有效地掌握實驗活動的方向，同時促使學(xué)生了解探究性實驗中每個環(huán)節(jié)的意義，避免初中生“為科學(xué)實驗而進行科學(xué)實驗”的現(xiàn)象發(fā)生。除此之外，初中科學(xué)教師在進行探究性實驗的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計時，應(yīng)當(dāng)考慮教學(xué)大綱對本節(jié)實驗的要求，結(jié)合學(xué)生對實驗所涉及理論知識的了解和學(xué)生已經(jīng)掌握的實驗操作技能進行合理的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計，從而提高探究性實驗教學(xué)目標(biāo)的合理性，實現(xiàn)探究性實驗教學(xué)的有效性。

例如，在進行“觀察藻類植物”這節(jié)課的實驗教學(xué)設(shè)計時，教師根據(jù)這節(jié)實驗中包含的“使用顯微鏡”“藻類植物的特點”等內(nèi)容，以及學(xué)生對科學(xué)實驗的認(rèn)知特點進行教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計：（1）知識與技能：掌握制作臨時裝片的原理，并且能夠使用顯微鏡進行熟練的觀察；能夠通過觀察繪畫出藻類植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，闡述藻類植物細(xì)胞的形態(tài)特征和基本結(jié)構(gòu)。（2）過程與方法：能夠掌握制作、觀察臨時裝片的能力；能夠繪制生物圖。（3）情感態(tài)度與價值觀：通過顯微實驗觀察的過程培養(yǎng)學(xué)生求真、務(wù)實、質(zhì)疑、嘗試的科學(xué)態(tài)度和生物學(xué)素養(yǎng)的三維教學(xué)目標(biāo)。不難看出，教師合理的教學(xué)目標(biāo)當(dāng)中，既包含知識的層面，也包括能力的層面，能夠有效地引導(dǎo)初中生進行藻類植物細(xì)胞形態(tài)的探究，從而實現(xiàn)探究性實驗教學(xué)的有效性。

二、優(yōu)化教學(xué)方法是實現(xiàn)探究性實驗教學(xué)有效性的關(guān)鍵

（一）利用生活感知，避免探究無用

學(xué)生是進行探究性實驗的主體，學(xué)生積極主動地參與探究性實驗是教師教學(xué)取得效果的重要前提，那么如何激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生參與探究實驗的主動性呢？事實證明，在進行探究性實驗教學(xué)時，教師將生活中的元素加入實驗當(dāng)中，能夠明顯引起學(xué)生的興趣，調(diào)動學(xué)生參與探究性實驗的積極性。

例如，在進行“觀察水的沸騰”這個探究性實驗時，教師向?qū)W生提出：“在生活中我們使用加熱的方式將水溫升高，那么當(dāng)水達(dá)到沸騰狀態(tài)時，溫度是否還會持續(xù)升高呢？”學(xué)生陷入思考，有的學(xué)生回答說：“會上升，因為我們在一直加熱。”有的學(xué)生說：“不會，因為水已經(jīng)達(dá)到了沸騰狀態(tài)。”緊接著，教師回答道：“那我們一起進行今天的實驗，來觀察水在沸騰后，溫度是否還會上升。”可見，在進行探究性實驗的過程中，教師將實際生活與實驗的內(nèi)容相結(jié)合，能夠有效調(diào)動課堂氣氛，提高學(xué)生在探究性實驗課堂中的參與度。

（二）借助信息技術(shù)，優(yōu)化實驗效率

現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，使多媒體應(yīng)用在實驗教學(xué)當(dāng)中，而多媒體是集聲音、影像、文字于一體的多功能教學(xué)設(shè)備，在進行初中科學(xué)實驗教學(xué)的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生自主使用多媒體設(shè)備錄制探究性實驗，經(jīng)過微信平臺進行上傳，能夠有效縮短實驗用時，提高學(xué)生自主進行實驗的積極性，從而優(yōu)化探究性實驗的教學(xué)效率。

例如，在進行“凸透鏡對平行光作用”的探究實驗教學(xué)中，由于該實驗的難度不高，教師可以組織學(xué)生在課下進行該實驗的探究活動，并通過錄像的形式上傳給教師審閱，教師在課堂中對學(xué)生進行的探究過程予以點評，避免因天氣原因阻礙該實驗的進行，從而提高“凸透鏡對平行光作用”實驗的教學(xué)效率。不難看出，在進行初中科學(xué)探究實驗的過程中，教師使用多媒體技術(shù)進行實驗過程的模擬，能夠深化學(xué)生對實驗的理解程度，優(yōu)化探究性實驗的教學(xué)過程。

（三）運用創(chuàng)新實驗，構(gòu)建科學(xué)思維

西方物理學(xué)家勞厄曾言：“發(fā)展思維要比獲得知識更加重要。”在進行探究性實驗的教學(xué)中，我們也應(yīng)當(dāng)明白，教學(xué)的目的不單單是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定量的初中科學(xué)知識，同時也包含對學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，因此，在進行探究性實驗教學(xué)時，教師應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生進行實驗創(chuàng)新，從而培養(yǎng)初中生質(zhì)疑、務(wù)實的精神和解決問題的能力，實現(xiàn)科學(xué)思維的形成。

例如，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師在進行完“利用過氧化氫制取氧氣”的實驗之后，向?qū)W生詢問是否有其他的方式來制取氧氣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，利用已有的科學(xué)知識來進行該問題的解答，從而開闊學(xué)生的思路，發(fā)展學(xué)生的思維。在進行實驗拓展的過程中，教師要認(rèn)真聽取學(xué)生的意見，并對學(xué)生所提出其他方法進行恰當(dāng)?shù)狞c評，從而促進師生之間的有效交流，更好地幫助教師引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的思維。不難看出，初中科學(xué)教師在進行探究性實驗的過程中，可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展自己的思維，思索實現(xiàn)實驗?zāi)繕?biāo)的其他操作方法，促使學(xué)生進行新舊知識的有效融合，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

三、多元化的評價是實現(xiàn)探究性實驗教學(xué)有效性的保障

（一）擺正評價理念，提升實驗價值

在進行探究性實驗的過程中，學(xué)生對實驗的態(tài)度、在實驗過程中所展現(xiàn)的能力、學(xué)生掌握的實驗方法等內(nèi)容都會得到一定的體現(xiàn)，因此，在探究實驗結(jié)束后，如何對學(xué)生進行實驗評價是我們一線初中科學(xué)教師必須面對的問題。而評價理念是教師對學(xué)生進行評價的核心，為了提高實驗評價的有效性，初中科學(xué)教師首先要做的就是正確樹立自己的評價理念，提升評價功能。

例如，在完成“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流規(guī)律的探究”實驗后，教師可以與學(xué)生一起制訂一個實驗評價表，在評價項目欄中寫上“實驗?zāi)芰Α薄皩嶒瀾B(tài)度”“實驗方法”等內(nèi)容，除了應(yīng)有的教師評價之外，教師還應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生之間進行互評，從而使學(xué)生更好地掌握自己在“串聯(lián)電路和并聯(lián)電路電流規(guī)律的探究”實驗中的表現(xiàn)。這種評價方式能夠明顯體現(xiàn)出教師“以生為本”的教學(xué)評價理念，教師與學(xué)生一起制訂評價表，引導(dǎo)學(xué)生互評等行為，都是將學(xué)生看做是課堂中的主體，尊重學(xué)生主體性的行為表現(xiàn)，而且這樣的評價也能實現(xiàn)評價的價值，為學(xué)生之后的探究性實驗提供改進的參照。不難看出，樹立正確的評價理念，能夠指導(dǎo)教師做出正確的評價行為，從而提升評價的價值。

（二）使用藝術(shù)語言，打消緊張畏懼

教師在進行探究性實驗教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意使用藝術(shù)性的語言，在不打擊學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的前提下，對學(xué)生提出指導(dǎo)意見，從而維持學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的積極性，打消學(xué)生在科學(xué)探究實驗課堂中的緊張畏懼。

例如，在進行探究性實驗時，教師提出某個問題，學(xué)生進行思考后，有時并不能回答出正確的答案，會存在一定的漏洞。此時，教師對學(xué)生的評價是：“回答問題的聲音非常洪亮，并且作為第一個回答問題的人，你很有勇氣，但是這個答案還存在一點問題，你現(xiàn)在是否發(fā)現(xiàn)了呢？”不難看出，在進行初中科學(xué)探究性實驗的提問中，教師首先肯定學(xué)生積極思考、敢于回答問題的勇氣之后，指出答案中存在的問題，并引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考，如果學(xué)生不能回答出來，那么教師可以針對答案中的錯誤內(nèi)容進行指導(dǎo)，并向?qū)W生解釋正確答案的來源，能夠在不打擊學(xué)生自尊心的前提下，激勵學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)科學(xué)知識，教師的鼓勵語言也成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動力，打消學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的畏懼感，提高科學(xué)探究性實驗教學(xué)的效率。

（三）珍惜實驗意外，化污點為亮點

“失敗是成功之母”是教育界廣為流傳的一句話，錯誤的發(fā)生也往往要比成果來得多，而在初中科學(xué)探究性實驗的教學(xué)中，教師也應(yīng)當(dāng)意識到，初中生對科學(xué)知識的掌握程度有限，對科學(xué)知識的接受需要一個過程，教師不能要求學(xué)生在每一次實驗中都得到完美無缺的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)允許瑕疵存在，并且要利用瑕疵、污點進行教學(xué)，從而將污點轉(zhuǎn)化為亮點，促進探究性實驗的教學(xué)。

例如，在進行“測量兩金屬電阻”這個探究實驗的教學(xué)中，學(xué)生自主完成本實驗，并對實驗之后的結(jié)果進行處理，不同的組所呈現(xiàn)出來的電阻平均值存在一定的差距，有的數(shù)值在3左右，有的在5左右。之后，教師根據(jù)這個存在差異性的實驗結(jié)果提出問題：“我們都在測量同樣的金屬，為什么結(jié)果會存在差異呢？”學(xué)生根據(jù)這個實驗結(jié)果對實驗過程進行回顧，并猜測：“可能是有人將數(shù)據(jù)量程讀錯了？”之后有學(xué)生進行反駁：“如果是錯誤的量程，那么結(jié)果應(yīng)當(dāng)相差甚遠(yuǎn)，不可能像我們的數(shù)據(jù)一樣，雖然有差距，但差距很小。”學(xué)生再次思考，之后有人提出：“有可能是因為電壓表指針最開始沒有在零刻度，造成數(shù)值顯示錯誤。”學(xué)生對此進行了驗證，發(fā)現(xiàn)的確是因為電壓表指針沒有在零刻度造成數(shù)值讀取失誤。教師借此向?qū)W生闡述：“準(zhǔn)備工作是科學(xué)實驗中必不可少的環(huán)節(jié)，就像我們在使用電壓表進行測量的過程中，我們要先對電壓表進行調(diào)零，才能保證我們實驗的順利進行，所以我們在以后的實驗中，更應(yīng)當(dāng)細(xì)化實驗的細(xì)節(jié)，保障實驗的信度和效度。”不難看出，在進行探究實驗的過程中，各種問題都會造成實驗的失誤，但是，初中科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)明白，實驗的失誤也可以成為教師教導(dǎo)學(xué)生的亮點，加深學(xué)生對探究性實驗過程和結(jié)論的理解。

實驗是初中科學(xué)教學(xué)的一大特色，教師在實際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)利用實驗的優(yōu)勢，提高實驗教學(xué)的效果，實現(xiàn)初中生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。