從實驗驗證到理性思維

朱麗萍

摘 要：目前，培養初中學生科學素養已成為新課改背景下初中科學教學的主要目標，因此，教師的教學方式也應當進行適當的改革，以便于更好適應新時代背景下社會環境對教育領域的要求。本文通過對“驗證事實→對比觀察、驗證概念→邏輯推理、驗證原理→質疑創新”三方面內容進行探索研究，著重分析初中科學課堂教學從實驗驗證到理性思維的內容，以供參考。

關鍵詞：實驗驗證 理性思維 初中科學 課堂教學改革

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2020）02-0-01

一、驗證事實→對比觀察

經驗、事實是進行科學認識的根本，但科學和事實本身還是存在一定的區別。科學事實作為已知信息的單獨構成內容，表現出具體性與可見性的特征，其中并不包含其他的理論內容。科學課程在進行教學的過程中，始終要以大量的事實內容作為課堂教學的基礎，而初中科學教材中，本身也列舉了較多的基本事實、奠定事實等作為教學案例。例如植物綠葉的葉細胞中包含葉綠素;兩個氫原子和一個氧原子共同構成了水分子;船可以在水面上航行等，這些都屬于科學事實的內容，也是初中科學課程教學過程中需要講解的內容。因此，初中科學在進行教學的過程中，應當重視該學科與內容的基礎性、生活性、科學性與典型性，利用生活化教學方式著重突出教學過程中的觀察與描述，引導學生對不同的現象進行比較，不但能驗證相關事實，還能不斷提升學生的實證意識。

作為學生學習中的一個重點，大氣壓強的存在已經成為已知的事實。按照傳統的教學方式，教師會直接利用教材上現有的資料引導學生完成實驗，但這個過程本身便會受到教材內容的限制，在加上規定步驟的格式化，學生雖然能夠完成實驗，但總體而言只是對一個現有的實驗進行驗證。因此，教師可以充分發揮對比觀察的方式，利用空瓶吞蛋、吸管吸汽水、吸在墻壁上的吸盤可以懸掛重物、滴管里的液體不會滴下等實驗進行對比，之后引導學生通過對比得出結論：“大氣會向各個方向對處于其中的物體產生壓強。”學生們經過多重實驗之后，教師還可以舉出“太空行走的太空人要穿特制的衣服”等例子，能進一步論證學生們實驗之后得出的結果。

科學的本質是要引導我們以經驗證據為基礎對自然世界進行觀察，因此，科學的觀察本身便會受到觀察者的影響，表現出一定程度的主觀性。利用對比觀察的方式，不但能使能使原本的經驗知識與新知識之間產生沖突，還能在教學過程中滲透實證探究意識，引導學生更好地完成對相關新知識的理解與掌握，能使學生更好地在實驗中觀察并學習相關知識，還能有效提高初中科學教學效率，使學生能長久記憶相關知識[1]。

二、驗證概念→邏輯推理

作為一門綜合性較強的學科，初中科學本身便包含著如物質、生態、能量、環境、信息、力、密度、分析、反應類型、溶解等多方面的內容，同樣表現出較強的綜合性。學生在教師的引導下掌握初中科學的相關概念，可以有效促進科學知識學習的簡約化，使現有的事實進行系統化管理與建設。因此，教師在引導學生理解概念內容時，要保證能使其明白內涵與外延，引導學生理解科學中包含的知識并進行實際應用，全面培養學生的邏輯推理能力。

例如水有浮力是一件眾人皆知的事情，在我們的日常生活中，經常可以看到一些樹葉、塑料瓶等漂浮在水面上，我們生活中常見的船、竹排等，也是利用水的浮力在水面上航行。由此，學生們可以得出如下結論：“水具有浮力。”但需要注意的是，這個水指的自然是大自然中包含的水，也就是傳統意義中的水，但事實上，我們的生活中還包含著較多的液體，因此，教師可以引導學生對水、酒精、鹽水、蘇打水等溶液進行實驗，最終通過對比數據之后得出如下結論：“所有的液體都會對浸入其內的物體產生一個向上的浮力。”這個結論是學生們在經過實驗之后得知的，自然會印象更為深刻具體，也更為長久。而這個想象、猜測、推理、實驗、論證的過程，便是引導學生從原本的概念進行邏輯推理的過程，能有效提高學生的科學核心素養。

這種邏輯推理的方式能使學生更好地掌握相關概念，對于后續學生對其他科學知識的理解也能起到重要作用。科學概念的形成同觀察者的思維息息相關，而邏輯推理恰好是培養學生思維能力的重要方式，學生們在對實驗內容進行感性認識的基礎上進行理性思維的加工，從而實現科學概念的構成。科學實驗只有實現從“實驗驗證→理性思維”的轉變，才能真正使學生理解科學并構建屬于自己的科學概念。

三、驗證原理→質疑創新

原理與規則是闡述概念中的兩個必不可少的內容，基本概念組成了科學的基本原理，能表現出科學中包含的相關基本規律。在初中科學課堂教學過程中，學生們雖然能夠知曉質量守恒定律、原子分子理論等，但是很少有人去探究為什么有的被稱為“定律”、有的被稱為“理論”。其實，這兩者之間是存在本質區別的，只是學生們本身對這些內容關注度不足，再加上其他知識的教學較為繁雜，使學生逐漸失去了質疑創新的意識，將相關科學知識作為絕對的真理進行學習，這樣的盲目性會嚴重影響學生科學思維的培養。質疑與創新是促進科學不斷發展的根本，也是初中科學教學過程中應當重視的內容。教師在進行教學過程中，也不能僅僅只關注實驗數據與材料的收集、處理、推論等，否則，整個實驗的過程僅僅是驗證原理的過程，無法培養學生的質疑與創新意識。

例如在學習“物體的沉浮條件”一課時，很多學生都會知道，家長在煮湯圓的時候，剛放進去的湯圓會直接沉入水底，而煮熟的湯圓卻可以漂浮在水面上，之前，學生們從未對其中的原因產生質疑，只是記住這個結論，因此，教師需要引導學生對這些東西沉浮的原因進行質疑，之后引導學生以此為基礎進行實驗，分析影響物體沉浮的條件，使其認識到，物體的“重力與密度（物體、水）”是影響其沉浮的原因。除此之外，學生還可以在教師的引導下利用重力與密度之間的關系創新測量不規則物體的密度，使學生能利用物體沉浮條件得到相應不規則物體的密度值，在這樣的學習下，學生才能更好地掌握相關知識，提高自身科學核心素養。

結語

根據文中內容可知，初中科學中本身蘊含著較多的理性思維，因此，教師在進行初中科學課堂教學過程中，應當引導學生樹立“實驗驗證→理性思維”的轉化方式，才能使學生不斷掌握更多初中科學知識與內容，使學生能在教師的引導下學會挖掘課堂教學的內涵，并在課外對相關科學知識進行孜孜不倦的探索，有利于提高學生的科學核心素養，為之后的學習奠定堅實科學知識基礎。

參考文獻

[1]郭金萍.淺析初中科學課堂中深度教學的有效開展——以“簡單機械”一課為例[J].新課程研究，2019（09）：105-106.