科學實踐觀念在教學中的養成路徑分析

夏曉梅 費志明

摘要：樹立科學實踐觀念，一方面可以敦促學生更有效地開展學習實踐活動，另一方面也可以為學生樹立正確的科學價值取向奠定基礎。初中科學教學中培養學生的實踐觀念，要求教師能夠在尊重學生們主體地位的情況下，基于初中學生的學習特點以及生活實際，創建符合學生心理訴求的科學實踐活動，引導學生們主動地探究，科學實驗，觀察生活中的科學現象。本文從活動創設新穎化，活動呈現生活化和實踐觀念模型化三個方面闡述了科學實踐觀念在初中科學教學中的養成路徑。

關鍵詞：科學實踐觀念;初中科學教學;養成路徑

實踐觀念是以人的目的、要求、意志、計劃方案、模擬圖等形式出現，以改造外部對象或創造外部新客體為直接目的，是直接支配人的實踐活動的觀念。例如，“三思而后行”中，“三思”是實踐活動前在人的大腦中構建的實踐觀念。“后行”是指按照構建好的實踐觀念來從事各種實踐活動。教學中我們往往要考慮實踐活動的路徑、程序以及遵循的方法等，引導學生在實踐活動中深刻認識科學本質、發展規律。這是認識過程中“從實踐到認識”的階段，屬于理論觀念。而教學更應注重“從認識到實踐”的認識階段。引導學生將理論觀念轉化為實踐觀念，一方面可以敦促學生更有效地開展學習實踐活動，另一方面也可以為學生樹立正確的科學價值取向奠定可靠的基礎。可見培養學生的科學實踐觀有著重要的意義。因此，要求教師能夠創設新穎的課余活動體驗，拓展科學課堂的生活化延伸，培養學生們的實踐意識，以此來促進其綜合素質的全面發展。

一、當前初中科學教學中實踐觀念培養存在的問題

首先，對培養科學實踐觀念重要性認識不足。在科學教學實踐中，部分教師忽視了對學生科學實踐觀念的培養，在教學當中僅注重理論的講述，甚至按照照本宣科的原則，將書本的知識原模原樣地灌輸給學生，不僅案例缺乏生活性，而且各種各樣實踐活動的創設比例也不高，在很大程度上降低了學生們對科學知識的向往，探究實踐性不足的同時也影響了學生實踐意識的發展。

其次，實踐活動模式單一、陳舊。部分科學教師雖然已經認識到培養學生科學意識、強化其實踐探究能力的重要性，也深度挖掘了一些與學生生活實際息息相關并能夠激發他們興趣的科學活動。但是在實踐當中，活動的創設或者教學模式的應用存在落后且陳舊的問題。如教師所選擇的探究活動難度大，項目設計形式匱乏，在一定程度上無法真正激發學生們的主動性和創造性，導致學生難以進行主動的探究和學習。

二、科學實踐觀念在初中科學教學中的養成路徑

1.活動創設新穎化

實踐活動的創設應具備創新性。科學實踐觀念的培養，在一定程度上要求教師能夠基于學生們感興趣的科學話題來進行創新布局和謀劃，使學生們可以從探究活動和集體思考當中獲得科學靈感，對生活中的科學現象能夠加以更明確的說明和解決，從而強化其實踐技能。

如浮力教學中，學生對于沉浮條件的應用理解是教學的一個難點。基于學生的認知特點，創設新穎的實踐活動，能激發其探究欲望，進一步鞏固學生對物體沉浮原理的理解。在教學中可創設有趣的浮沉實驗，讓學生體驗到浮與沉的奇妙，進而引導其利用所學浮沉知識解釋現象。可利用一個塑料水瓶，一根透明塑料吸管和一個發夾制作浮沉子。將一小段吸管對折后用發夾固定，放入灌滿水的塑料瓶子中，使吸管盡量保持豎直狀態。

調試后學生就可自己控制浮沉子在水中的浮與沉。實驗材料簡單易得。實驗現象直觀清晰。學生清楚地觀察到吸管內水位的升降，進而從“改變排開水的體積改變浮力”和 “改變物重實現沉浮”兩個角度對沉浮原理進行分析與推理。

角度1：浮沉子浸沒在水中時，排開水的體積為吸管、發夾和密封在吸管內空氣排開水的體積之和。當擠壓塑料瓶時，能看到吸管內水位上升。吸管內空氣被壓縮，浮沉子排開水的總體積減小，使受到的浮力變小。當滿足浮力大小小于重力大小（不變）時，會下沉。

角度2：可將浮沉子及其內部的水看成整體，類似于“潛水艇”。當擠壓塑料瓶時，吸管內水量變大，重力變大。當浮沉子滿足其重力大小大于浮力大小（浸沒時不變），會下沉。創新性浮沉實驗的設置，是浮力知識的拓展延伸，促使學生嘗試用所學知識來解釋自然現象。

只有具備興趣才能讓學生們主動地進行科學探究并強化科學觀念。教師要為學生們創設新穎、活躍的課堂氛圍，并使其在濃厚的興趣引導之下保持思維的活躍度。同時，教師也應該給予學生充分的課堂自主性，使其能夠對所觀察到的科學現象、科學知識和科學問題提出自己的觀點和見解。

2.活動呈現生活化

提升科學課堂的生活化程度，能有效激發學生的實踐意識。這就要求教師針對學生們的生活實踐來創設多種多樣化的、具有生活化的課堂內容或科學實驗，以便于學生能夠將理論和生活聯系在一起，更有效地應用到實踐能力升級的過程當中，為科學知識和生活之間架起一座橋梁，將生活中的感性認知上升為學習過程中的理性認識，以此來培養學生學以致用的實踐觀念。

如學習“大氣壓”時，不應局限于教材所給定的幾個實例。教師更應聯系學生生活實際，創設生活化的實踐體驗。筆者的大部分學生來自農村，很多學生都有使用手動抽水器的經歷，但卻熟視無睹。結合大氣壓教學，筆者首先引導學生思考“為什么井水能通過手動抽水器自下而上源源不斷地流出？”，鼓勵學生仔細觀察抽水器出水規律，進而推測其工作原理。有的學生甚至描繪出手動抽水器的縱切面結構圖，為科學知識的理性推理搭建了思維支架。

由結構圖可見，抽水器的主體是一個橫截面為圓的火塞缸（活塞上下移動區域），活塞中間有過水孔并能上下移動。火塞缸上端為儲水區域，下端有止水閥，連接塑料水管伸向井水深處。尋找活塞移動與出水的規律，會發現隨著活塞上下移動，止回閥進水孔和活塞過水孔上的閥蓋會規律性地開合。儲水區域達到一定水位時，在活塞的推動作用下，儲水區的水從出水口流出。

抽水器是大氣壓在生活生產實際中的應用。用大氣壓解釋生活實例時，不應僅僅停留在“由于大氣壓作用”這樣籠統的結論表述上，而應注重引導學生理性推理。讓學生們能夠憑借實踐經驗來具體地落實大氣壓作用的學習，從而促進科學實踐觀念培養的生活化。

3.實踐觀念模型化

人在實踐活動之前，能夠構建實踐活動的觀念模型。馬克思曾經指出蜜蜂建筑蜂房的本領，使人間的許多建筑師感到慚愧。但是最蹩腳的建筑師從一開始就比最靈巧的蜜蜂高明的地方，是他在用蜂蠟建筑蜂房以前已經在自己的頭腦中把它建成了。人在頭腦中構建的蜂房，其實就是實踐活動的觀念模型。沒有這種觀念模型，任何實踐活動都只能是盲目，甚至無效。因此在教學實踐中，更應注重觀念模型的構建。

中考試題1：如圖所示是“擦窗機器人”，它的質量為2kg，它的“腹部”有吸盤。當擦窗機器人的真空泵將吸盤內的空氣向外抽出時，它能牢牢地吸在豎直玻璃上。當吸盤與玻璃的總接觸面積為2×10-2m2，吸盤在此面積上對玻璃的壓強為1.5×104Pa，（g取10N/kg）下列結論正確的是（C）

A.吸盤內的氣壓等于外界大氣壓

B.吸盤對玻璃的壓力為20N

C.玻璃對吸盤的支持力為300N

D.若真空泵繼續向外抽氣，則擦窗機器人受到的摩擦力將持續變大

中考試題2（節選）：小明用2mL的注射器、量程為0～10N的彈簧測力計和刻度尺粗略測量大氣壓的值。把注射器的活塞推至注射器筒的底端，然后用橡皮帽封住注射器的小孔。已知注射器中的活塞剛被拉動時，彈簧測力計的示數為5.2牛。用刻度尺測出注射器有刻度部分的長度為4厘米。根據已知條件計算出大氣壓強值。

解決試題1的關鍵是分清受力物體與施力物體。由大氣壓大小和吸盤與玻璃的總接觸面積可知，此情景中，吸盤內還有剩余空氣。對吸盤受力分析，其在水平方向上受到3個力的作用。玻璃對吸盤的支持力（F支）與吸盤對玻璃的壓力（F壓）為一對相互作用力。利用試題中的已知條件就能求解出這兩力的大小。在此分析基礎上，我們可將此問題特殊化，假設吸盤中的空氣被全部抽出，則此時吸盤受到的大氣壓力（F外）和玻璃對吸盤的支持力（F支）將相等。進而與試題2中的問題情景相類比，歸納出水平方向上受力平衡的一般模型。

以上兩個問題均涉及大氣壓知識。前者同樣也是大氣壓在生活生產實際中的應用，后者是粗略測量大氣壓的值。解決這兩個問題都需要學生利用二力平衡的原理進行受力分析，構建物體受力模型。

受力分析前，可先讓學生拉吸在豎直瓷磚上的吸盤和拉動一段封住的注射器，感受大氣壓力的切實存在。再比較出兩者的相似點與不同點，從而概括出互通的一種受力模型，這就是觀念模型的建構過程。學生一旦在大腦中形成了這種觀念模型，將有助于指導其完成與大氣壓相關的實踐活動。

實踐是認知的起點，是思考的切入點。科學課堂不僅要創設各種活動體驗，實現“從實踐到認識”的認識階段，更要培養學生的科學實踐觀念，讓學生有意識地進行“從認識到實踐”的認知階段。學習是一個呈現螺旋式上升的進階過程。教學應注重理論與實踐的結合，實現理論知識的實踐化與應用化。這對發展學生的綜合素質與能力大有裨益。

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