初中科學教學中的有效探究方法探微

楊素仲

摘要：教學中要求運用各種教學方式與策略，讓學生把從探究中獲得的知識與從其他方式獲得的知識聯系起來，奠定可廣泛遷移的科學知識基礎。科學探究不僅涉及邏輯推理和實驗活動，同時還是一個充滿創造性思維的過程。浙教版初中科學中關于探究方法有多種，但現實中對于教學中要完成每一個探究任務是不可能的。這就要求科學教師要在有限的資源條件中開展充實有效的學習探究方式。

關鍵詞：科學教學;探究方法;有效

一、引言：

科學探究是一種讓學生理解科學知識的重要學習方式，但不是唯一方式。教學中要求運用各種教學方式與策略，讓學生把從探究中獲得的知識與從其他方式獲得的知識聯系起來，奠定可廣泛遷移的科學知識基礎。科學探究不僅涉及邏輯推理和實驗活動，同時還是一個充滿創造性思維的過程。科學探究強調和尊重經驗事實對科學理論的檢驗，可驗證性是科學與偽科學的重要區別之一。浙教版初中科學中關于探究方法有多種，但對于教學中要完成每一個探究任務是不可能的。有的由于實驗器材的限制無法開展，有的則是學生的知識儲備有限，信息來源不足等條件而受到限制。因此要求科學教師要在有限的資源條件中開展充實有效的學習探究方式。

二、科學探究行之有效的方法

（一）控制變量法

在科學實驗過程中，控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規律的科學方法。具體做法是根據研究目的，運用一定的手段（控制實驗儀器設備等）主動干預或控制自然事物、自然現象發生發展的過程，在特定的觀察條件下去探索客觀規律。例如在研究影響種子萌發的因素。首先在教師問題引導下讓學生結合生活經驗進行大膽的猜測可能與哪些因素有關 ？學生會根據已有的生活知識作出與“溫度”“水分”“空氣”等因素有關。在眾多的因素中然后對各個因素再進行實驗探究。在設計時需要用到控制變量，利用7下科學書上的設計實驗，完成分析表格，如（1）研究種子萌發與溫度的關系

強調：

（1）本實驗應控制種子的自身因素、水分、空氣一樣，再研究溫度變化時，種子的萌發情況。（變量的唯一性）

（2）通過觀察用表格記錄法記錄種子萌發情況

（3）提問：分析實驗數據，可以得到結論

同樣利用此法去研究種子萌發與水分，空氣，及自身因素的關系，設計不同的表格進行比較。

綜合上述得出最終的完整性的結論。

上述是利用控制變量發解決科學中探究的一個常用的方法，如能靈活運用“控制變量法”進行分析，有時可起到事半功倍的效果。如在研究“焦耳定律”時，我們要利用此法，在串聯電路（控制相同電流）中同一開關（控制通電時間）用溫度計測量兩長短不一的同種規格的電阻絲所產生的熱量。同時還要控制好產生的熱量需要用煤油等液體吸收來轉換放大，就要求初溫相同，質量相同的同種液體方可直觀快速的比較產生熱量的多少。

“控制變量法”在生活中經常會有遇到。如：燈絲斷了之后經過搖晃又重新接上發現燈比原來亮了，就是由于重新接上后使得燈絲的長度變短，電阻（阻礙電流的能力）變小，通過的電流變大而變亮了。這里的變量就是燈絲（導體）的長短。

（二）等效替代法

等效法是物理方法中應用廣泛的重要方法，是科學研究中常用的一種思維方法。在效果等同的前提下，把實際的、復雜的物理過程變成理想的簡單的等效過程來處理，可使計算大為簡化，又可加深對物理概念、規律的理解。學生學到的等效方法是從具體的實例中體驗來的，他們對于等效法的認識是割裂的、分散的，往往是一種錯誤的觀念，認為等效的兩個物理現象應該具有相同的本質。這種認識上的錯誤妨礙他們對等效法的普遍性認識。實際上，等效法是不論性質的，這種思想方法準則只有一條，那就是保持效果相等。

例如阿基米德在思考如何鑒別王冠的含金量時，從洗澡時浴缸向外溢水的現象中受到啟發，歸納液體中物體受到浮力的規律時，把物體受到的浮力轉換為物體排開液體的重力。再者：曹沖稱象的故事，就是用可以分次測量的石塊替代難以一次測量的大象。

（三）放大法

在科學中放大法有機械放大法、光學放大法以及電放大法。運用較多的是放大法中的積累法。積累法就是在測量微小量的時候，將微小的量積累成一個比較大的量。例如在測量一枚大頭針的質量，一張紙的厚度，一根細銅絲的直徑及心跳一下的時間等都可以運用此法，且對于學生來說是容易理解的。

再如為了說明力能使物體發生形變時，用力擠壓氣球的現象當然是顯而易見。但要說明一張報紙對桌面的壓力或是用力壓玻璃瓶，物體會發生變形，學生則都不相信。因此我們設計了一個如下的實驗：取一扁平的玻璃瓶，內裝滿紅墨水，將一廢舊兩頭通的溫度計塞入橡皮塞，在將橡皮塞緊緊塞住墨水瓶口。由于毛細現象，細管中顯示的一段紅液高出橡皮塞。用手指扭捏瓶前后側面，發生微小形變，瓶內容積減小，毛細管中的紅色液面明顯上升。是否是有熱脹冷縮引起的？進一步實驗：用手指捏左右側面，發生微小形變，使瓶內的容積變小，紅液面明顯下降。此實驗就是將微小的變化進行放大，更易觀察，讓事實更具說服力。

（四）類比法

類比法，亦稱類推法，是根據兩個對象都具有某些屬性，并且其中的一個對象還具有另外的某個屬性，推出另一個對象也有某個屬性的邏輯方法。類比法是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創造性的。例如在課堂中用水流（壓）類比電流（壓）;用水波類比聲波;將抽象的概念就轉化成了學生熟知的現象進行幫助理解，可起到事半功倍之效。

（五）對比法

“對比法”是人們在認識和分析各種事物時，根據一定的標準，把彼此有某種聯系的事物加以對照，從它們的異同之處來分析、判斷和處理一種認識方法。要正確地進行對照，必須遵循一些基本原則。其一，客觀對照原則，即客觀事物之間有可比性。實驗設計時，要為比較的事物提供 “等量”、“等同”條件，從而來表現事物差異性的結果。其二，本質對照原則。實驗設計時要純化某些實驗對象，突出主要因素，揭示事物之間的本質區別。

教師在探究活動的有效指導

實驗都是學生最感興趣的，尤其是學生動手實驗 。當學生們進入課堂，看到老師給他們帶來的實驗器材便會圍過來問這問那，最好就是先給他們演示一遍，他們觀看的目的也只是在于表面的變化，而不會去深究實驗說明什么或是解決什么問題。因此在課堂中就要讓學生靜下心來聽從老師對實驗方案的設計，實驗器材的注意事項，實驗步驟的講解。在精心的同時他們就不易走神，做小動作，大腦的思維也就會隨著教師的講解而高度集中，會不斷的思考，引導思考此實驗給我們的提示及應用，能夠提高學習效率。

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