探究法在初中科學實驗教學中的運用

摘 要:在新課程理念的指導下，進行探究性學習。學生通過探究過程的實踐活動掌握科學探究的方法和技能，通過實踐能更好地培養學生的創新精神和實踐能力，學生探究性學習中的“創造”是一種“再發現”，可以培養學生的創造意識和創新精神。

關鍵詞:探究性 科學實驗 探索

在初中科學實驗教學中，重視培養學生的自主性和主動性，指導學生課前預習，有目的地看書，發現問題，提出問題，討論交流，選擇核心的問題讓學生思考。通過演示實驗，分組實驗，設計探索性實驗和課外小實驗，創造機會讓學生動手動腦，培養學生的實驗技能、科學態度和探索精神。在探索實驗教學的改革中，進行了以下幾個方面的嘗試:

一、培養學生觀察實驗，引導學生進行探究性學習

在提倡素質教育的今天，激發和培養學生學習初中科學的興趣是現代教學中一個不容忽視的課題。教師在教學中，必須抓住學生“好奇心”，變好奇心為觀察興趣，進而轉化為求知欲望。如，對金屬鈉的一些性質的觀察。取一塊鈉，看到鈉是固體，用刀切鈉的表皮時，感到鈉較軟;切去表皮后，看到鈉的銀白色，具有金屬光澤。當把一小塊鈉放在盛水的燒杯中，聽到嘶嘶聲，看到鈉浮在水面上，變成一個光亮的小球向燒杯的各個方向迅速游動，并逐漸減小最后消失，還伴有一些小氣泡;當手觸摸燒杯時，感到發熱。通過視覺、聽覺、觸覺多種感覺，不僅觀察到了鈉的顏色、狀態、硬度、溶解性等多方面的物理性質，而且還觀察到了鈉與水反應的變化過程。如體積變化情況，在水中的運動情況，產生氣泡以及放熱等現象。針對不同的實驗課題和內容，選擇適當的方法，使學生獲得充分的感性知識，激發學生的求知欲和學習興趣，為以后探究學習營造良好的氛圍。

二、引導學生自我設計實驗，探究實驗方案

愛因斯坦曾經說過:“提出一個問題比解決一個問題更重要。”因此在學生提出問題，作出初步猜想和假設時，老師要適時引導學生緊緊圍繞這些猜想和假設，積極尋找設計，驗證“猜想、假設”的實驗方法。常用的自然科學實驗設計方法有對比法、控制變量法、排除法、理想實驗法、定量測量法等。教學中要讓學生充分發揮學生的智慧和想象力，盡快地發散思維，獲得思維的最佳方法。例如，“用伏安法測電阻”實驗，先按常規方法測定，然后破除常規，學生自行設計實驗。要求實驗具有科學性、準確性，給學生一些實驗器材供自選，如①安培計量程(0～3A，0～0.6A);②伏特計量程(0～3V，0～15V);③滑動變阻器(2A，0～20);④待測Rx;⑤定值RO=10;⑥電鍵;⑦導線若干;⑧電池組(6V)。通過學生認真設計，合作交流，共設計了十幾種方法，最后評選最佳實驗，使學生的獨創精神倍增。

三、運用變式手法，指導學生分組實驗，自主探索

初中科學實驗主要有演示、測量、驗證、探索四種形式，而又以前二者所占比重較大，主要偏重于實驗操作技能的訓練，不利于啟發學生思維。因此，教師要善于運用多種方法和形式，指導學生選取最佳設計方案，通過實驗操作和交互式實驗活動，促使學生積極主動地動腦、動手。

1.變演示實驗為學生實驗

初中科學中的某些演示實驗操作過程和結構都較為簡單，完全可以由學生自己來完成。讓學生通過自己親自動手實驗來觀察自然科學現象、探索自然科學規律，通過自己的操作而獲得成功的喜悅。如電磁感應現象的演示實驗可改為學生實驗。如圖(略)，怎樣才能使導體AB有感應電流產生，也就是使電流計指針發生偏轉。由于這個實驗獲得成功的要點:一是K必須閉合，二是導體AB必須做切割磁感應線運動。如實驗時學生不注意這兩點，就容易導致失敗，由此對磁場產生電流就會產生懷疑心理。在進取心驅動下，為探求正確的結論重做，甚至需要多次重復才能獲得成功，才會消除懷疑心理，較牢固地確信磁場能產生電流這一物理概念，從培養學生思維能力來講，挫敗則比成功更有意義。這個實驗比教師單純演示效果要好得多。

2.變驗證性實驗為設計性實驗

設計性實驗有利于培養學生創造性思維的多向選擇性。每個學生都要運用自己的聰明才智，根據所掌握的自然科學知識，依據實驗原理由學生自己設計實驗方案，選擇實驗器材，確定實驗步驟，分析實驗結果。當然設計性實驗對初中學生來說，確有較大難度，因此要注意選擇一些構造、程序較為簡單的實驗，并需要教師的正確指導。

3.學習探索性實驗的思維方法，培養學生的獨創精神

科學知識的形成需要實驗探索，許多物理概念和規律都是科學的探索實驗和創造性思維的結晶。為此，教師除了適當介紹一些物理學史外，還可以選用一些出乎學生意料的，裝置簡單，看起來似真非真的實驗。如，一架重6300牛頓的直升機勻速上升或停在空中的時候，螺旋槳產生向上的舉力是多大(空氣阻力不計)。設疑:直升機這么重，為何能靜止在空中?為了幫助學生較好地理解這一現象，教師設計了小漏斗吹乒乓球的實驗。實驗前，先讓學生猜疑:(1)當小漏斗口朝下，在它下方放一乒乓球，用嘴用力往下吹，多數學生認為乒乓球受到重力作用和嘴往下的吹力，乒乓球一定往下掉。(2)當小漏斗口朝上，用嘴用力往上吹，乒乓球的運動情況又如何?多數學生認為往上跳，并讓學生登臺表演。結果均與學生的猜想不同。不管向上吹或向下吹，乒乓球均在小漏斗內做圓周運動，而且吹力越大，運轉的越快。從而使學生悟出，由于直升機旋翼的轉動，旋翼所產生的升力正好同自身受到的重力大小相等，方向相反，在同一條直線上受同一對平衡力作用，所以能夠平穩地停在空中。這樣從簡到繁地引導，極有利于學生探索性思維的形成。

四、總結結論驗證假設，運用知識遷移深化認識

學生在實驗中獲得感知，再對數據進行分析、比較、概括，進行思維加工，總結得出結論，驗證自己的假設。能使學生感覺自己也能像科學家“搞科研”一樣“發現”科學規律，從而獲得巨大的成功感，激發學生自主學習、探究的熱情和興趣。具體做法如下:1.開展專題性的課堂討論，提出一些有爭論的質疑的或者選一趣味性的問題。針對實驗主要內容，讓學生或自由討論，或分組討論，或師生共同討論，從中找出最合適的答案。2.準備一些能一題多解，一例多用，學生容易“失誤”的習題，動筆做一做，進一步打開思維，舉一反三，深化課堂知識，使橫的縱的聯系有機的結合起來。3.教師歸納總結，根據課堂上得出的定義、規律、基本概念，學生討論實驗和提問中得出的結論，教師幫助列出容易記憶，簡單明了的條文，提到記憶的高度，變成學生自己的知識。

五、注重課堂探究和課外活動結合

家庭實驗和社會實踐是學生綜合運用基礎知識和實驗技能的一種多邊活動。它包括書面設計，實施實驗和社會調查等多種形式。課外實驗可采用各種形式，如個人小實驗，成立課外實驗研究小組，組織物理游戲，物理實驗報告會等。大力鼓勵學生利用所學初中科學知識，結合生產生活實際，人人爭當小實驗家，小發明家。使學生認識到生活中處處有初中科學，初中科學就在身邊，有利于消除學生學習初中科學的神秘感，增強學習自信心，有利于培養學生的觀察能力和實驗技能，為今后從事科學實驗打下基礎，更有利于培養學生的探索創新精神。

參考文獻:

1.《科學》教科書、課程標準.浙江教育出版社

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