優(yōu)化初中科學(xué)實驗 促進學(xué)生能力發(fā)展

【摘 要】實驗是科學(xué)研究的基礎(chǔ)，是學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的重要方式，能夠有效提升學(xué)生的探究能力和實踐能力。初中階段的學(xué)生已經(jīng)具備一定的動手能力和科學(xué)知識基礎(chǔ)，教師要引導(dǎo)學(xué)生開展大量的科學(xué)實驗，促進學(xué)生的全面發(fā)展，為將來進一步學(xué)習(xí)奠定堅實的基礎(chǔ)。文章從初中科學(xué)實驗的意義和作用出發(fā)，闡述初中科學(xué)實驗教學(xué)的具體實施策略。

【關(guān)鍵詞】初中科學(xué);實驗教學(xué);能力發(fā)展;策略

【中圖分類號】G633.98? 【文獻標(biāo)識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）12-0067-03

初中階段的科學(xué)是一門具有較強邏輯性的學(xué)科，學(xué)生需要在教師的引導(dǎo)下積極參與實踐，提升自身對科學(xué)知識的運用能力，進而培養(yǎng)科學(xué)思維。目前，初中科學(xué)教學(xué)中還存在一些問題，主要表現(xiàn)為教師教學(xué)理念滯后、教學(xué)方式單一，學(xué)生實踐能力弱、對科學(xué)實驗的重視程度較低等。

初中科學(xué)學(xué)科知識的學(xué)習(xí)難度較大，教師往往會講解大量的知識幫助學(xué)生理解。這導(dǎo)致學(xué)生無法養(yǎng)成獨立自主的學(xué)習(xí)習(xí)慣，同時課堂上師生互動極少，學(xué)生基本無法參與到課堂中去。另外，學(xué)校安排的科學(xué)實驗較少，導(dǎo)致學(xué)生的動手能力較差，這非常不利于學(xué)生對知識的理解和科學(xué)學(xué)習(xí)熱情的激發(fā)。

1? ?初中科學(xué)實驗教學(xué)的意義和作用

首先，初中科學(xué)實驗教學(xué)能夠有效培養(yǎng)學(xué)生的實踐應(yīng)用能力。學(xué)生在科學(xué)實驗中必然會運用到所學(xué)的科學(xué)知識，從而促進自身對相關(guān)知識的消化、吸收。實驗結(jié)論能夠幫助學(xué)生解決生活中的實際問題，使學(xué)生感受到學(xué)習(xí)科學(xué)的價值和意義，從而提升學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，激發(fā)內(nèi)在的學(xué)習(xí)興趣，不斷提升綜合能力[1]。

其次，初中科學(xué)實驗教學(xué)能夠提升學(xué)生的思維能力。實驗教學(xué)的主體是學(xué)生，學(xué)生依靠自己所學(xué)的理論知識進行實驗探究，能提升自己的獨立思考能力和探究能力，形成不斷反思的學(xué)習(xí)習(xí)慣，逐漸形成一套屬于自己的實驗方法和思維，為未來的科學(xué)學(xué)習(xí)夯實基礎(chǔ)。

最后，初中科學(xué)實驗教學(xué)能夠使學(xué)生具備嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S。學(xué)生在實驗中一旦出現(xiàn)任何差錯就很可能導(dǎo)致實驗失敗，因此學(xué)生必須要有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)倪壿嬎季S，在一次次的實驗中，不斷提升自身的科學(xué)素養(yǎng)和實驗?zāi)芰?，成為一個嚴(yán)謹(jǐn)?shù)娜恕?/p>

2? ?初中科學(xué)實驗教學(xué)的策略

2.1? 開展趣味實驗，激發(fā)學(xué)生的實驗興趣

初中科學(xué)學(xué)科涉及豐富多樣的實驗，教師可以在日常教學(xué)中組織學(xué)生開展一些趣味小實驗，讓學(xué)生感受到科學(xué)的奇妙，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)欲望，為學(xué)生注入內(nèi)在的學(xué)習(xí)驅(qū)動力。

如在教學(xué)“機械運動”時，筆者就組織了趣味實驗，以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣。首先，在課堂導(dǎo)入階段，筆者運用多媒體設(shè)備為學(xué)生播放一些生活現(xiàn)象。接著引導(dǎo)學(xué)生開展一個簡單的趣味小實驗：讓五名學(xué)生到講臺上排隊站好向前走，學(xué)生表示自己可以感覺到周圍的事物在往后移動;然后再組織另外五名學(xué)生站成一排，兩排學(xué)生按照一樣的速度向前走，筆者讓他們看著彼此，學(xué)生發(fā)現(xiàn)彼此都沒有動，但是看其他事物時卻發(fā)現(xiàn)是運動的。學(xué)生對此表示不解，這個時候筆者提出“參照物”這一概念，并指出參照物指的是被選作標(biāo)準(zhǔn)的那個物體，學(xué)生這時恍然大悟，筆者隨即提出“運動和靜止都是相對的”這一概念。緊接著，筆者組織學(xué)生繼續(xù)進行以下兩個有趣的小實驗。①小球從一個斜面上滾下來;線拴小球，小球做圓周運動;一個電動的小車在水平的桌面上進行直線運動。筆者引導(dǎo)學(xué)生觀察三個物體的運動情況有什么不同。②讓學(xué)生嘗試轉(zhuǎn)動筆桿和讓學(xué)生擦黑板，一邊做這樣的動作一邊思考兩者之間是否存在不同。在實驗結(jié)束后，筆者讓學(xué)生思考這些不同類型的運動該如何劃分。學(xué)生將這些運動類型都寫出來，包含直線運動、曲線運動、勻速直線運動和變速直線運動，其中勻速直線運動和變速直線運動屬于直線運動，還有學(xué)生通過發(fā)散思維提出了其他的劃分方法。這些實驗雖然都比較簡單，學(xué)生在實驗中也不會出錯，但難點就在于學(xué)生需要將自己對物理知識的思考與這些實驗結(jié)合，并且提出自己的觀點和想法，這樣學(xué)生在實驗中能夠用自己獨特的思維去思考，進而得出結(jié)論，從而提升自己的綜合能力[2]。

2.2? 開展探究實驗，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

探究是實驗的本質(zhì)，是學(xué)生應(yīng)當(dāng)具備的基本素養(yǎng)。因此教師要組織探究性的實驗，讓學(xué)生自己去思考和獲取知識，從而提升其探究能力。在具體的教學(xué)之中，教師要完全放權(quán)，讓學(xué)生自己去探究，適時提供一些必要的指導(dǎo)。

如在教學(xué)“動物的行為”時，筆者組織學(xué)生進行了探究實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的探究能力。本節(jié)課的主要目標(biāo)是指導(dǎo)學(xué)生感受動物的行為特征，組織學(xué)生開展探究，讓學(xué)生到真實的生活環(huán)境中觀察小動物，在激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。筆者安排學(xué)生收集相關(guān)資料，自主理解動物的先天性行為和后天性行為特征，并在課堂上通過展示資料進行說明。這個探究實驗任務(wù)相對比較困難，需要學(xué)生花費很多的時間和精力去完成。筆者在學(xué)生的探究過程中引導(dǎo)學(xué)生注意觀察和記錄，并且嘗試識別所觀察到的這些動物行為分別屬于什么行為。在完成探究實驗后，筆者再組織學(xué)生在課堂上分享交流自己的實驗結(jié)果，讓學(xué)生說一說什么是先天性行為。學(xué)生答道與生俱來的能力就是先天性行為，如小嬰兒一出生就會哭。筆者肯定了學(xué)生的說法，并隨即詢問后天性行為是什么。學(xué)生根據(jù)自己的實驗探究也認(rèn)識到了后天性行為就是在后天學(xué)習(xí)得到的一些行為，如小孩子剛開始打預(yù)防針的時候哭了，這是先天性行為，之后只要看到穿白大褂的醫(yī)生就會哭，這是后天性行為。在整個實驗過程中，筆者只是起到了引導(dǎo)的作用，并未對學(xué)生的具體行為作出指導(dǎo)，學(xué)生的探究能力得到了很大的提升[3]。

2.3? 開展合作實驗，提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?/p>

初中低年級的學(xué)生的自覺性較差，而且在面對較為復(fù)雜的實驗時并不具備獨立的操作能力。因此教師可以組織學(xué)生進行合作實驗，使其在互幫互助和相互探討中不斷提升自身的實驗?zāi)芰Α?/p>

如在教學(xué)“升華和凝華”時，筆者就組織學(xué)生開展合作實驗，以提升學(xué)生的實驗?zāi)芰?。為了激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，筆者先從生活現(xiàn)象出發(fā)設(shè)置問題：“媽媽都會在衣柜里放一些樟腦丸，過一段時間就會發(fā)現(xiàn)樟腦丸變小了甚至不見了，這是為什么呢？”大多數(shù)學(xué)生也都見過這個現(xiàn)象，但卻無法解釋原因，筆者組織學(xué)生進行小組合作討論，探討其中的原理。學(xué)生經(jīng)過小組討論后認(rèn)為，樟腦丸從固態(tài)變成了其他形態(tài)了。筆者在肯定學(xué)生的討論結(jié)果后，隨即開展實驗，組織學(xué)生將碘加熱，并觀察現(xiàn)象。筆者在組織學(xué)生實驗前給學(xué)生提出了以下四個問題。①加熱時燒杯出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？②當(dāng)停止加熱時，燒杯底部是怎樣的？③燒杯底部有沒有液態(tài)碘？④根據(jù)這個實驗可以得出什么樣的結(jié)論？學(xué)生根據(jù)自己預(yù)習(xí)所了解的知識找到了一些實驗裝置，準(zhǔn)備了一個燒杯，里面放了一些碘，將其放在酒精燈的上方，并蓋上蓋子，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，在燒杯中出現(xiàn)了紫色的氣體，其中一個比較細(xì)心的學(xué)生趕緊記錄。在酒精燈熄滅之后，學(xué)生觀察到燒杯的底部還有一些固態(tài)碘，猜測是因為放的碘比較多導(dǎo)致的。對于筆者的提問，學(xué)生發(fā)現(xiàn)燒杯的底部沒有出現(xiàn)類似液態(tài)的碘。這個小組的學(xué)生本打算停止實驗，繼續(xù)下一個實驗——將氣體碘變成固態(tài)碘，但小組的一名成員觀察到燒杯上面的玻璃蓋上有一層?xùn)|西，應(yīng)該是固態(tài)碘，只是量非常少。這個時候該小組學(xué)生立刻認(rèn)識到這個實驗還沒有結(jié)束，但該如何繼續(xù)呢？這時筆者提示學(xué)生出現(xiàn)這一現(xiàn)象是因為沒有降溫。在筆者的指導(dǎo)下，學(xué)生在玻璃蓋上放了一些冷水，之后發(fā)現(xiàn)玻璃蓋上的固態(tài)碘越來越多。根據(jù)實驗過程和結(jié)果，學(xué)生總結(jié)道：經(jīng)過加熱之后固態(tài)碘可以變成氣態(tài)碘，在冷卻之后氣態(tài)碘可以變成固態(tài)碘。筆者對此進行補充：從固態(tài)碘變成氣態(tài)碘的過程叫作升華，從氣態(tài)碘變成固態(tài)碘的過程叫作凝華。學(xué)生經(jīng)過這個實驗后完全理解了升華和凝華，在小組討論的過程中也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足，互幫互助，最終完成了實驗[4]。

2.4? 師生合作，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維

師生合作能夠加強師生之間的互動，改善師生之間的關(guān)系，構(gòu)建和諧的課堂。在初中科學(xué)實驗課堂中，學(xué)生和教師的互動能夠培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，引導(dǎo)學(xué)生改正自己的錯誤。

如在教學(xué)“物質(zhì)的溶解性”時，筆者就強調(diào)師生合作，以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。在課前，筆者讓學(xué)生提前到實驗室準(zhǔn)備至少兩個小燒杯、兩只試管、一只藥匙、兩只溫度計、一個玻璃棒、一瓶蔗糖、一包食用鹽，一定量的水、色拉油、香蕉水、氫氧化鈉、硝酸銨，為確保材料不浪費。筆者也自行準(zhǔn)備了大瓶的雪碧、飽和的石灰水、碘、白紙皮、試管、橡皮塞等。在進行第一個探究實驗時，筆者讓學(xué)生往裝有一定量水的燒杯中加入食用鹽，攪拌之后發(fā)現(xiàn)鹽會溶解，此時筆者繼續(xù)往里面加入蔗糖，一名學(xué)生攪拌，發(fā)現(xiàn)很多蔗糖是無法溶解的，學(xué)生這時認(rèn)識到物質(zhì)具有一定的溶解能力，但無法無限地溶解另一種物質(zhì)。筆者這時候向?qū)W生提問：“你們有什么辦法能讓它繼續(xù)溶解嗎？”一名學(xué)生想到可以放在酒精燈上加熱，筆者表揚了這名學(xué)生，學(xué)生很快便點燃了酒精燈，并且將燒杯放在上面，發(fā)現(xiàn)所有的蔗糖都溶解了。而后學(xué)生得出結(jié)論：“溫度變高，水的溶解能力變強了。”然后筆者讓學(xué)生對飽和的石灰水加熱，學(xué)生發(fā)現(xiàn)加熱過后的石灰水變渾濁了，但是沒有加熱過的石灰水是澄清的。學(xué)生得出結(jié)論：“石灰水經(jīng)過加熱之后其中溶質(zhì)的可溶性變差了?！惫P者對學(xué)生的結(jié)論予以肯定，并進行補充：“并不是所有的物質(zhì)經(jīng)過加熱之后溶解能力都增強了，溶解能力會隨著外界的條件變化而變化[5]”。

綜上所述，本文從趣味實驗、探究實驗、合作實驗、師生合作四點闡述了初中科學(xué)實驗教學(xué)策略。其關(guān)鍵是讓學(xué)生自己動手，結(jié)合學(xué)生的知識基礎(chǔ)開展不同形式的實驗，從科學(xué)趣味、科學(xué)能力、探究能力和科學(xué)思維四個方面提升學(xué)生能力，使學(xué)生成為具有良好素養(yǎng)的人才。

【參考文獻】

[1]何小勇.基于核心素養(yǎng)下的初中科學(xué)微實驗教學(xué)實踐初探[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2020（5）.

[2]翁丹英.核心素養(yǎng)背景下初中科學(xué)實驗教學(xué)的探究[J].科學(xué)咨詢（教育科研），2020（4）.

[3]林文忠.基于核心素養(yǎng)下的初中科學(xué)實驗細(xì)節(jié)教學(xué)研究[J].科教文匯（上旬刊），2020（1）.

[4]倪勁昌.初中科學(xué)教學(xué)中學(xué)生動手能力的現(xiàn)狀及策略探究[J].新課程（中學(xué)），2019（10）.

[5]吳宇潔.匠心小細(xì)節(jié) 匯聚大精彩——對基于核心素養(yǎng)的初中科學(xué)實驗細(xì)節(jié)教學(xué)的思考[J].中學(xué)教學(xué)參考，2019（11）.

【作者簡介】

周慶華（1982～），男，漢族，浙江寧波人，本科，研究實習(xí)員。研究方向：教育評測的實踐應(yīng)用。