新課標強調“應促使學生歷經科學探究學習的過程,培養(yǎng)他們的探究能力”。為此,教師應升級教育理念、創(chuàng)新授課方式,重視對科學實驗的應用,引導學生自主實驗、獨立思考和合作學習,在打造高效科學實驗課堂的過程中,使學生在觀察、思考、動手及分析中獲取科學知識,認識科學現象,形成探究能力,尊重并發(fā)揮學生的課堂學習主體地位,形成亦師亦友的師生關系,重視對信息化教學設備與創(chuàng)新施教模式的靈活應用,豐富中學生的科學實驗體驗,開闊他們的知識視野。
《中國教育現代化2035》的基本理念之一是:“關注學生的全面發(fā)展,使他們形成終身學習意識。”立足于新時代,科技發(fā)展的日新月異不僅提升了社會生產效率,使人們的日常生活更加多彩、便捷,也為教育教學工作開展注入了新活力。同時,更需要提升國民的科學素養(yǎng),提高對科學學科的教學關注度,使學生綜合能力得到全面發(fā)展。
中學時期是學生思維能力、認知能力與學習能力等快速發(fā)展的關鍵階段,需要教師優(yōu)化教學策略、升級教學引導方式,使科學實驗貼近學生現實生活,使他們能夠掌握實驗的基本要點與操作方法,在操作中提高實踐能力和科學意識,形成創(chuàng)新精神與探究能力。由此可見,實驗教學對初中科學教學而言是十分關鍵的,既有助于深化學生認識,也事關他們綜合能力的發(fā)展,只有發(fā)揮實驗的育人優(yōu)勢,使其起到輔助教學的作用,才能使學生在做中學,促進他們的“知行合一”,使其形成科學素養(yǎng)、實踐意識與探究能力。
重視初中科學實驗教學,需要教師將學生視為課堂教學的中心,并且具有換位思考意識。在傳統的教育視域下,教師是絕對的權威,教材是主要的施教藍本,只要學生掌握了重難點知識,具有應試能力,教學任務便完成了。而關注實驗教學,重視對學生探究意識的培養(yǎng),則需要促進科學教學的與時俱進,重視培養(yǎng)學生的綜合能力,打破教材及課堂的限制,使教學更具引導性、科學性與創(chuàng)新性。
新課程改革的深入落實,更加關注教學相長問題。在科學實驗教學中,培養(yǎng)學生良好的探究能力,有助于形成新型師生關系,促進教與學的角色靈活轉化——教師應做好課堂啟發(fā)者、參與者,關注學生思維發(fā)展,促進他們具有知識遷移能力。同時,教師也需融入到教學探討中,幫助學生認識問題,升級認知;學生應成為實驗學習的主人,既需具有主動提問的意識,也應積極參與教學探討活動。
新課改的核心是“為了促進學生的全面發(fā)展”。發(fā)揮科學實驗教學價值,培養(yǎng)學生的探究能力,需要教師將實驗與學生的認識意識、生活經驗、興趣愛好等融會貫通,營造生動和諧、愉快輕松的學習氛圍,使學生具有嚴謹專注、精益求精的實驗學習態(tài)度,具有理性認識與學習興趣。
積極運用科學實驗,讓學生在做中思、在觀察中提升自我認知,顯著提升教學效率,從而使科學教學變得更加直觀可感,加深學生的學習印象,促進他們的知識理解,并將其內化為科學素養(yǎng)、外化為實踐行動。
為了提升科學實驗教學的有效性,培養(yǎng)學生的探究能力,教師應當精心設計教學方案,重視激趣引導。對于很多中學生來說,因其自律意識欠佳,他們在課堂中注意力的集中時間是較為有限的。為此,可以應用情境創(chuàng)設、問題導學等方法營造良好的實驗教學氛圍,使學生能夠全情投入到教學活動中去,使其具有初步的自主探究學習意識。
例如,在浙教版七年級上《細胞》的教學中,教師可以利用微課播放單細胞生物運動的短視頻,使學生思考:“單細胞生物是如何在自然環(huán)境復雜的地球上進行繁衍生息的?”,可適度展開教學拓展,讓學生在實驗中探思“是否只有單細胞生物能夠進行無性繁衍?”以促進科學教學與生物學科的整合,繼而使學生了解顯微鏡的使用方法,讓他們通過科學實驗了解衣藻、草履蟲的生存環(huán)境,看看它們具有怎樣的“本領”,從而在教學激趣中引發(fā)學生的實驗研究興趣,使他們形成規(guī)范實驗的意識,并就實驗問題進行交流。
為了使科學實驗教學變得更加精彩紛呈,教師可依據教學內容的不同特點,選擇任務驅動、生活化教學、翻轉課堂、思維導圖等多元化教學方式,使學生展開實驗探索,以便提升課堂教學效率,提高學生的動手實踐能力,使他們具有探究意識。
例如,在浙教版《汽化與液化》教學中,可以聯系生活經驗,使學生了解水的沸騰現象,知道什么是沸點,并通過教學實驗,讓他們理解“液化——汽化轉化過程”及兩者關系。給學生溫度計、水、鐵架臺、石棉網、燒杯、硬紙板等實驗用具,使其合作分析如何進行實驗設計,并能夠測得汽化過程中的周邊空氣溫度變化,從而在實驗探究和數據記錄中,使他們了解“汽化吸熱、液化放熱”的原理?;蛞越M間比拼的方式,使其闡述合作學習的體會、心得,進行教師與組間評選,看哪組實驗更規(guī)范;亦或展開快速問答,結合他們的實驗學習感受,當教師說“蒸發(fā)與液體表面積大小無關”“蒸發(fā)與液體表面上方空氣流動快慢有關”等問題時,使學生快速判定對錯,在最短時間內答對最多的小組獲勝,并可獲得相應的獎勵。
中學生思維能力發(fā)展、動手能力強弱等多有不同,為了促進他們在實驗學習中形成良好的探究能力,教師還應重視分層教學。值得注意的是,教師應進行動態(tài)化、精細化分層管理,確保學生能夠一直處于與自身科學素養(yǎng)相符的層次中。
例如,在浙教八年級上《電流的測量》教學中,可以將基礎較好、思辨能力強的學生劃分到A 層,教師可結合現實生活中的問題,給他們測量電流的實驗用具,使其結合現有教學資源展開自主探究實驗,認識串并聯電路的特點。對科學學習感興趣、實踐意識欠佳的學生,教師可將其劃分至B 層,并使其進行合作探索,先觀察電流表、了解其工作原理,接著對其加以有效利用,繼而分析小明家廚房電路設計的問題,使他們在探究學習中升級認識,形成電流單位換算的意識。對缺乏自主實驗意識、學習興趣淡薄的學生,可將他們劃至C 層并對其進行實驗教學引導,讓學生結合串并聯問題,認識到電流知識學習的重要性。在實驗中,能夠正確使用電流表,記錄不同點位的電流值,并試著推理串并聯電路的電流規(guī)律。
為培養(yǎng)中學生的自學意識,使他們具有探究能力,教師還應關注教學拓展,開辟第二課堂,培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng),幫助他們開闊認知視野。
例如,浙教九上《物質的變化》的教學中,可以讓學生觀察生活現象,展開探究性實驗——聯系燃燒和滅火、物質的轉化、物質的酸堿性檢測等實驗,在動手實踐中大膽提出假設,得出科學結論。利用課堂進行實驗感受的交流,展開多邊互動,實現智慧碰撞,使學生不斷地充實自身的“科學知識庫”,從而使他們具有觀察生活、將科學知識與生活現象相聯系的觀念,增強其探究能力與自學意識。
綜上所述,構建高效的初中科學課堂,促進學生自主參與教學實驗,使他們在實踐中成長并形成探究能力,這些都并非一朝一夕之功。為此,一方面教師應形成生本意識,密切關注學生的課堂學習與實驗感受,促使實驗學習能夠面向全體學生;另一方面,教師應具有教學反思與總結意識,能夠認識到教學問題,積極調動學生的實驗興趣,使他們對科學學習抱有好感、更具進取心。這樣才能促進初中科學實驗教學的提質增效,培養(yǎng)學生的科學核心素養(yǎng)。