探究初中科學實驗環節中問題細化設計的策略

周大勝

(浙江省義烏市雪峰中學 浙江金華 322002)

科學實驗能幫助學生更好地理解某些實驗原理，將抽象的理論知識轉化為直觀的實驗現象，從而幫助學生更好地掌握科學知識。因此，在實際教學過程中，教師需要依據教學內容，結合實際情況，一步步細化實驗問題，引發學生進行更加深入的思考，提高學生的實驗能力。本文就如何從實驗的各個環節出發，在初中科學實驗環節細化問題設計展開討論和探究。

一、設計啟發式問題，引導學生獨立思考

在初中階段的科學實驗教學中，教師要充分了解實驗過程中各類問題的設計原則及實驗特點，基于不同實驗的具體情況進行分析，細化問題設計，要注重啟發式問題的設計，既要避免無效問題的出現，又要整體把握所有問題之間的內在聯系和邏輯關聯，科學是理論性較強的學科，各個知識點之間的聯系較為密切，理解起來有些難度。因此，在初中科學教學過程中，高效的實驗教學就尤為重要，這就要求教師在設計實驗環節時著重設計啟發式問題，引導學生進行獨立思考和自主探究，改變傳統的單向灌輸式教學方法，鼓勵學生帶著問題進行實驗，并獨立思考和解決相關問題，積極主動地投入學習。啟發式問題的細化設計與新課程標準的相關理念高度契合，強調學生的主體地位。同時，教師在進行啟發式問題的設計時，要注意堅持舉一反三的原則，持續啟發學生，鼓勵學生從多個角度思考問題并進行實驗，進而有效提高學生的實驗能力[1]。

例如，在八年級下學期“綠葉在陽光下制造淀粉”的科學實驗教學過程中，在實驗開始前，教師可以先提出幾個問題，引發學生的思考，如“同學們根據自己所學知識，合理猜想一下綠葉是如何在陽光下制造淀粉的”“我們通過什么實驗現象可以觀察到淀粉的產生”等，讓學生帶著這些問題進行實驗，這樣，在實際操作過程中，學生就能有側重點地開展實驗，這種啟發式問題的不斷細化將幫助學生更好地展開實驗，可引發學生對實驗問題的積極思考，無形中培養學生獨立思考和解決問題的能力。

二、設計對比問題，增強學生的理解

啟發性問題可以有效引導學生獨立思考，對比性問題的細化設計則能幫助學生更好地理解科學實驗間的內在聯系，培養學生的邏輯思維能力，大幅度提高學生對抽象的理論知識的理解能力。初中階段的科學實驗經常存在一些類比問題，即實驗方法或原理相同，實驗現象和結果存在區別，這時，在實驗中設計細化對比性問題的優勢就會體現出來，在思考并解決對比性問題的過程中，學生能夠直觀地感受出不同對象或者不同情況下實驗現象的區別，從而引發學生對根本性的實驗原理和實驗結論的思考，幫助學生更加客觀地理解科學知識，提高學生的掌握程度。同時，對比性問題的設計還能提高實驗效率，對于某些理論知識及實驗器材的操作，教師進行一次講解和演示后，學生可以舉一反三，進行接下來的幾次實驗。

比如，在七年級上學期“觀察動物細胞和植物細胞”的實驗過程中，教師就可以細化設計對比問題“動物細胞和植物細胞在形狀、特點、分裂方式等方面有什么區別和聯系”，引導學生將對動物細胞和植物細胞的實驗現象進行更加深入的觀察，并將實驗結論進行對比，更好地理解動植物細胞的相同點和不同點。在實驗操作的過程中，教師可以先對其中一種對象類別的標本進行制作和觀察的演示，再讓學生分別對動物和植物的細胞進行觀察，這樣在使用顯微鏡觀察細胞時，學生就會多一次操作和演示經驗，能更好地掌握操作技巧，從而提高課堂效率。對比性問題的設計和細化，在很大程度上能夠增強學生對相關知識間聯系的理解和掌握，同時，舉一反三的教學方法也能有效提高實驗效率[2]。

三、創新教學方法，引導學生自主設計實驗問題

在傳統的科學實驗教學過程中，由于應試教育的思想觀念影響，教師往往以講解和演示為主要教學手段，注重知識的灌輸，忽視實驗過程，對學生的探索能力和自主研究能力不夠重視。但實際上，學生只有經過自主設計實驗問題，親自操作實驗步驟，獨立思考實驗原理和相關現象，才能真正掌握有關科學知識，并且，學生自主設計實驗有助于實驗問題的進一步細化，學生在親自動手設計和操作的過程中，除了某些共性問題，還會出現一些個別問題，針對這些問題，學生會有不同的理解，教師統一規定實驗設計時，某些問題不能得到研究和解決，則會導致學生對知識點的認識不夠清晰，把握不夠牢固。因此，教師在日常教學過程中，要改變傳統教學模式，明確學生的主體地位，對教學方法進行創新，盡量給予學生自主設計實驗的機會，引導學生自主設計并細化實驗問題，進而通過探究、觀察和實驗來解決這些問題，以獲得更好的實驗體驗，有效提高初中生的科學素養和綜合能力[3]。

比如，在進行八年級下學期“氧氣的制取和性質研究”的實驗時，教師可以將本班學生分為若干小組，開展組內合作的實驗模式，在實驗的演示階段，可以利用動畫視頻的形式進行講解，吸引學生的觀看興趣，幫助學生更好地掌握實驗技巧。在該實驗中，氧氣的制取有多種方法，學生可以以小組為單位，自主選擇，同時對氧氣的物理性質及化學性質也存在多種驗證方式，教師可以對幾種不同的方式進行講解，把實驗的選擇權交到學生手中，鼓勵學生自主設計實驗問題，并在細化問題的基礎上開展實驗。在這樣的模式下，學生通過自主設計實驗問題，實驗方案以及實驗步驟，自主觀察實驗的結果并進行總結，可提高學生的實驗能力，同時增強學生對學科知識的理解。

四、課后及時反饋，建立師生之間良好的交流平臺

教師在開展教學活動的過程中，對實驗問題的細化和設計難免會存在某些小瑕疵和考慮不足的地方，這就需要教師在課后及時向學生尋求反饋，建立良性的師生溝通，幫助學生更好地理解知識，也幫助教師更好地開展教學活動，在設計細化實驗問題的過程中，教師可適當地讓學生也參與其中，師生共同研究，這才是以問題為主要引導策略的實驗教學的實質，教師既是學生開展實驗活動的引導者，又應當是學生細化實驗問題的陪伴者[4]。

比如，在進行八年級上學期“研究串、并聯電路的電流特點”的實驗教學過程中，教師通過一系列的實驗問題設計和細化，完成實驗教學后，可以在課下布置給學生教學反饋任務，讓學生針對本次實驗的問題細化程度方面進行意見反饋，比如，可能由于問題細化不清，導致有些同學對并聯電路的認識不夠，或者對于串、并聯電路之間的區別和聯系理解不清，這就需要課后及時反饋，以幫助教師改正不足，提高實驗效率。

五、結束語

綜上可知，問題細化設計在初中科學實驗教學中占有重要地位。在實驗過程中，教師需要注意明確學生的主體地位，盡量多地采用啟發式問題、對比性問題來引導學生進行獨立思考、自主探究，同時不斷創新實驗教學方法，激發學生的主觀能動性，課后及時尋求反饋，不斷完善教學方法，努力提高學生的實驗水平。