初中科學(xué)實驗教學(xué)現(xiàn)狀及優(yōu)化策略

華連鳳

摘要：科技是第一生產(chǎn)力，它決定著一個國家綜合實力的發(fā)展程度，為此世界各國都以培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)人才為教育的核心目標(biāo)，盡可能的提高本國人才的科學(xué)核心素養(yǎng)。教育要適應(yīng)社會發(fā)展的需求，通過以探究實驗的模式培養(yǎng)更多的科學(xué)技術(shù)人才，在教育中不斷融入科學(xué)核心素養(yǎng)理念，全面提高學(xué)生的科學(xué)核心素養(yǎng)。為此在初中階段，專門開設(shè)科學(xué)學(xué)科，目的就是培養(yǎng)社會發(fā)展需要的具有高水準(zhǔn)科學(xué)核心素養(yǎng)的技術(shù)性人才。

關(guān)鍵詞：探究實驗;問題;對策

新課改強(qiáng)調(diào)學(xué)生在教育中的主體性地位，提倡在教學(xué)中充分的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，培養(yǎng)學(xué)生獨立、自主、探究、合作的學(xué)習(xí)模式。在新課改的影響下，初中科學(xué)教學(xué)也發(fā)生了相應(yīng)的變化，在教學(xué)方式上，教師更注重于引導(dǎo)學(xué)生通過探究實驗的方式來掌握科學(xué)知識，形成科學(xué)核心素養(yǎng)，為此初中科學(xué)教師要積極的發(fā)現(xiàn)探究實驗教學(xué)中存在的問題，并針對問題提出科學(xué)的解決方案，提高課堂教學(xué)效率。

一、初中科學(xué)實驗中存在的問題剖析

1.“包辦型”：學(xué)生只是實驗的觀眾

盡管新課改已經(jīng)對教學(xué)模式提出了具體的要求，可是在實際教學(xué)中可以貫徹落實新課改的初中科學(xué)教師卻為數(shù)不多。初中生身心發(fā)展還不成熟，缺乏危機(jī)意識，自我保護(hù)能力較差，一些教師為了安全起見，保證在實驗中不出現(xiàn)危險情況，就把本應(yīng)該留給學(xué)生的探究實驗內(nèi)容自己全權(quán)“代理”，把實驗課變成了理論教學(xué)課，講授法成為主要的教學(xué)方式，即便涉及到一些基本的實驗過程，教師也很少安排學(xué)生獨自完成，而是自己動手做實驗，讓學(xué)生在觀察實驗中發(fā)現(xiàn)實驗原理和規(guī)律。

2.“過場型”：學(xué)生實驗的時間過短

通常情況下，教師只會把一些危險系數(shù)不高，操作難度較低的實驗交給學(xué)生獨自完成。由于課堂教學(xué)時間有限，為了完成教學(xué)任務(wù)，教師很少把整節(jié)課的時間都留給學(xué)生做實驗，而是采取時間分割的方式讓學(xué)生獨自實驗，即把一節(jié)課需要學(xué)生實驗的內(nèi)容按照教學(xué)需要，按順序分類，并對每一個實驗設(shè)置時間，只要時間到達(dá)，教師就會要求學(xué)生停止實驗，自己進(jìn)行直接對實驗進(jìn)行總結(jié)。在有限的時間內(nèi)，很多學(xué)生并不能完成實驗，教師中途中斷時間，不僅可以影響到學(xué)生的自信心，還會讓學(xué)生對實驗教學(xué)失去興趣，對教師采取抵觸情緒。

3.“指定型”：按教師規(guī)定步驟實驗

在實驗時，教師為了幫助學(xué)生加深實驗印象，確保學(xué)生可以高效率的完成實驗，把實驗的目的、使用器材、步驟、注意方法、甚至包括實驗現(xiàn)象都逐條羅列在實驗室的黑板上，要求學(xué)生按照黑板步驟完成實驗。這種實驗教學(xué)方法只能讓學(xué)生達(dá)到實驗體驗的效果，卻無法做到實驗探究，學(xué)生按部就班的根據(jù)教師步驟完成實驗，在做上一個步驟時就知道下一個步驟是什么，并且知道通過自己的實驗會出現(xiàn)怎么樣的實驗效果，完全丟掉了好奇心，讓實驗失去了應(yīng)有的意義。

4.“控制型”：實驗中問題缺少引導(dǎo)

教師安排實驗任務(wù)以后，通常會依次查看，以此來發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗中存在的問題，確保實驗在安全、可控的情況下開展。當(dāng)教師發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實驗中出現(xiàn)的問題以后，教師并不是引導(dǎo)學(xué)生，通過引導(dǎo)讓學(xué)生自己完成正確的實驗，而是直接制止，由自己代替學(xué)生完成錯誤的步驟，在完成的過程中直接告訴學(xué)生正確實驗操作的步驟，在這個實驗步驟中會發(fā)生什么樣的實驗現(xiàn)象，學(xué)生可以在實驗中學(xué)習(xí)到什么樣的知識，而對于學(xué)生錯誤實驗的原因很少涉及，這樣只會讓學(xué)生知道什么是正確，對于為什么正確就不清楚了。

二、初中科學(xué)實驗的概念與重要性

《中國大百科全書·哲學(xué)》中對于科學(xué)實驗的定義為：人們?yōu)閷崿F(xiàn)預(yù)定目的，在人工控制條件下研究客體的一種科學(xué)方法。它是人類獲得知識、檢驗知識的一種實踐形式。它主要包括了三個要素：作為認(rèn)識主體的實驗者;作為認(rèn)識客體的實驗對象;作為主客體中介的實驗物質(zhì)手段。[1]結(jié)合“百科全書”較為權(quán)威的界定，聯(lián)系初中科學(xué)教學(xué)的實際特點，把“百科全書”定義中提到的實驗者、實驗對象、實驗物質(zhì)手段，對初中科學(xué)實驗的定義為：初中科學(xué)實驗是指在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運用其感官、儀器有目的的認(rèn)識在人為控制條件下的事物和規(guī)律的一種課堂教學(xué)。[2]

初中科學(xué)實驗教學(xué)的重要性如下：

1. 激發(fā)科學(xué)興趣

現(xiàn)代教學(xué)理論表示：要從根本層面增強(qiáng)學(xué)生自主做科學(xué)的興趣，并不應(yīng)局限于耳聽方面，要對科學(xué)有效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵在于具備較好興趣。興趣對學(xué)生主觀能動性的發(fā)揮具有直觀影響，且和生活密切關(guān)聯(lián)，新奇的問題與較多現(xiàn)象均能引發(fā)學(xué)生興趣。經(jīng)由科學(xué)實驗，能給學(xué)生更好的理解知識點予以幫助，通過親身參與獲知知識技能，可讓初中生具備較好認(rèn)知體驗，更好的學(xué)習(xí)并用于生活之中。

2. 增強(qiáng)動手能力

學(xué)習(xí)科學(xué)時，初中生不但需對課本中的科學(xué)實驗知識進(jìn)行有效掌握，還應(yīng)在自身的學(xué)習(xí)與實驗中對一般科學(xué)規(guī)律予以歸納，且嘗試經(jīng)由所歸納的科學(xué)規(guī)律對生活中遇到的問題予以解釋，從而對其概括能力加以培育。而經(jīng)由科學(xué)實驗，教師能以生動、直觀的實驗過程面向?qū)W生講授科學(xué)理論知識，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識的同時，動手能力得以發(fā)展，為其自主思考、探究習(xí)慣的養(yǎng)成予以幫助。

3. 改善教學(xué)質(zhì)量

初中科學(xué)教師往往具有較好的對實驗因素有效演示的能力，能對實驗設(shè)計思想予以呈現(xiàn)，對學(xué)生通過科學(xué)處理問題的能力加以培養(yǎng)。教師可將某些演示實驗轉(zhuǎn)換為探究性實驗，引導(dǎo)初中生自主實驗、探究，發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)科學(xué)知識的欲望，讓其經(jīng)由親身實驗將手、腦有效結(jié)合，逐步具備創(chuàng)新能力，如此可大幅改善實驗效果，為教學(xué)質(zhì)量的提升予以支撐。

三、優(yōu)化初中科學(xué)實驗的原則

對初中科學(xué)實驗優(yōu)化時，需對如下原則予以高度關(guān)注：

1. 科學(xué)性原則

教師在將課本內(nèi)的實驗優(yōu)化、創(chuàng)新時，需存在一定的科學(xué)性，避免生搬硬套的現(xiàn)象發(fā)生。就課本內(nèi)出示的部分探究活動，需以實際情況為基礎(chǔ)科學(xué)選用，或者因地制宜，對現(xiàn)有資源合理利用，或基于實情進(jìn)行相應(yīng)填充。

2. 安全性原則

眾所周知，保證科學(xué)實驗順利實施的先行條件即安全可靠，在對科學(xué)實驗設(shè)計與優(yōu)化時，應(yīng)對所選用的原材料、反應(yīng)條件、操作過程等有效思考，不應(yīng)存在安全隱患，且實驗期間視具體情況擬定相應(yīng)防護(hù)舉措，增強(qiáng)科學(xué)實驗的安全性。

3. 趣味性原則

生動、形象且具備較強(qiáng)趣味性的科學(xué)實驗，可在一定層面增強(qiáng)初中生學(xué)習(xí)科學(xué)知識、自主做科學(xué)的熱情，譬如對生活中燃燒、滅火的條件進(jìn)行探索時，可設(shè)計“燒不壞的手帕”等實驗，從而發(fā)掘?qū)W生的探索欲，并以此為基礎(chǔ)對燃燒現(xiàn)象予以探討，對初中生更好的學(xué)習(xí)知識點予以幫助。

4. 簡單性原則

教師在對科學(xué)實驗優(yōu)化時，不但需注重實驗的科學(xué)、安全性，還應(yīng)確保其簡單、易操作，不應(yīng)選擇過于繁雜的實驗裝置，盡量精簡實驗步驟與器物，以便在短時間可完成實驗，以此具有較好實驗效果。

四、優(yōu)化科學(xué)實驗的對策

1.實驗?zāi)康模河伞爸付ā毕颉霸O(shè)計”轉(zhuǎn)化

在初中科學(xué)實驗時，教師要按照新課改的要求：“尊重學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生獨立、自主、探究、合作的學(xué)習(xí)模式，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性”，相信學(xué)生有能力做好實驗，在構(gòu)建信任學(xué)生的理念之后，教師要引導(dǎo)學(xué)生制定探究計劃，提升學(xué)生的實驗設(shè)計能力。探究計劃是在實驗開始前的設(shè)計方案，具體包括了實驗的目標(biāo)、步驟、方法、使用器材、需要注意的事項等多種因素，制定探究計劃是開展實驗的基礎(chǔ)，可以確保學(xué)生在實驗中始終沿著預(yù)定的軌道運作，而不會偏離航線。

比如就“水流的作用探究洪水原因”的教學(xué)時，教師要引導(dǎo)學(xué)生制定實驗計劃：

（1）實驗?zāi)繕?biāo)：想辦法調(diào)查流水的速度和流量，制作假山，有計劃的進(jìn)行實驗;注意安全的前提下，有計劃地去河流實地進(jìn)行觀察，收集影像資料等并作記錄。

（2）實驗材料、環(huán)境和過程;挖些沙土來類比地面，而用自己做的假山來作為控制水流大小的條件，把材料準(zhǔn)備完整，模擬環(huán)境營造完畢以后，讓水流開始沖擊沙土。

2.實驗操作：由“驗證”向“探究”轉(zhuǎn)化

在進(jìn)行科學(xué)探究時，要“注重事實，盡量通過借助設(shè)計活動的方式，引導(dǎo)學(xué)生得出相應(yīng)的結(jié)論”。[3]在探究實驗的過程中，教師要讓學(xué)生知道實驗并不是憑借主觀意識，按照步驟就可以輕松完成的，而是在實驗的過程中講究證據(jù)，每一個步驟都是驗證實驗結(jié)果的證據(jù)，在探究實驗教學(xué)時除了提升學(xué)生的探究能力之外，還要讓學(xué)生養(yǎng)成講證據(jù)，用證據(jù)論證結(jié)果的科學(xué)習(xí)慣。

3.實驗結(jié)論：由“給予”向“對話”轉(zhuǎn)化

推理分析需要學(xué)生具備一定的邏輯思維能力，同時需要營造探究交流的環(huán)境，讓學(xué)生在討論中，運用邏輯思維的能力，分別說出自己的觀點，形成頭腦風(fēng)暴，在頭腦風(fēng)暴中擦出智慧的火花。

比如在講“物質(zhì)的變化”時，可以采用經(jīng)典的探究實驗來引導(dǎo)學(xué)生充分的交流討論，在討論中運用推理和分析的積極的探究：

教師以粉筆和火柴為實驗對象，向?qū)W生分別實驗，先把粉筆掰為兩半，再劃著火柴，向?qū)W生提問，粉筆掰斷以后是否產(chǎn)生新物質(zhì)？火柴點燃以后是否產(chǎn)生新物質(zhì)？圍繞兩個問題，學(xué)生經(jīng)過充分的討論得出兩種觀點，分別是：

（1）粉筆掰斷形成粉末出現(xiàn)了新物質(zhì)，火柴點燃以后有灰燼和黑色物質(zhì)，也產(chǎn)生了新物質(zhì)

（2）粉筆掰斷形成粉末，粉末并不屬于新物質(zhì)，火柴點燃以后有灰燼和黑色物質(zhì)，也產(chǎn)生了新物質(zhì)

教師在給出正確答案時，要運用從后往前推理的方法，讓學(xué)生不斷的質(zhì)疑，進(jìn)而得出正確的結(jié)論：究竟是否為新物質(zhì)的界定標(biāo)準(zhǔn)很簡單，就是事物的本質(zhì)屬性是否發(fā)生了變化。粉筆被掰斷形成的粉末本屬性并沒有發(fā)生改變，把它重新整合在一起還可以用來在黑板寫字;而火柴燃燒，發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，通過燃燒，火柴燃燒的充分變成了灰燼，燃燒不充分變成了炭，火柴、炭和灰燼三者都屬于不同物質(zhì)。

五、結(jié)語

實驗探究一種科學(xué)的研究方式，不僅在初中階段是一項必備技能，還會在以后的學(xué)習(xí)中發(fā)揮更大的作用，為此教師要尊重學(xué)生在教育中的主體性地位，充分的發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性，讓學(xué)生在實驗探究中提高科學(xué)核心素養(yǎng)，形成良好的實驗研究習(xí)慣。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬曉俊.科學(xué)實驗的哲學(xué)研究[D].上海復(fù)旦大學(xué)，2007

[2]江國海.貴州農(nóng)村初中科學(xué)實驗課的資源開發(fā)[J].科教前沿，2008（30）：370

[3]王海勇.優(yōu)化探究實驗引導(dǎo)提升科學(xué)核心素養(yǎng)[J].內(nèi)蒙古教育，2017[5]：76-77