淺談初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)中的探究性學(xué)習(xí)

夏瑞億

（上虞市豐惠鎮(zhèn)中學(xué)，浙江 上虞 312300）

科學(xué)課是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的一門學(xué)科，實(shí)驗(yàn)一直是理化生教學(xué)研究的手段，更是教學(xué)的亮點(diǎn)和重點(diǎn)。“探究性學(xué)習(xí)”恰似一縷春風(fēng)，給傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)了活力與生機(jī)。培養(yǎng)學(xué)生提出問(wèn)題、研究問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，既重視基礎(chǔ)知識(shí)、基本技能教學(xué)，也關(guān)注情感、態(tài)度的培養(yǎng)，學(xué)生在學(xué)習(xí)中自覺(jué)探究，使學(xué)習(xí)的全過(guò)程充滿無(wú)限樂(lè)趣和動(dòng)力。

1 儲(chǔ)運(yùn)探究意識(shí)——堅(jiān)定不移

“探究性學(xué)習(xí)”的目標(biāo)在于：①獲得親身參與探索研究的體驗(yàn)；②培養(yǎng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力；③培養(yǎng)收集、分析和利用信息的能力；④學(xué)會(huì)分享和合作；⑤培養(yǎng)科學(xué)的態(tài)度和道德；⑥培養(yǎng)對(duì)社會(huì)的責(zé)任感和使命感。特別強(qiáng)調(diào)“獲得探究的體驗(yàn)”。從初中科學(xué)這門學(xué)科自身的特點(diǎn)來(lái)看，要想它能順應(yīng)學(xué)生和社會(huì)的需要，務(wù)必將科學(xué)探究作為課程改革的突破口，激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和創(chuàng)新意識(shí)，促使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)，使獲得知識(shí)和技能的過(guò)程，也成為理解知識(shí)、進(jìn)行科學(xué)探究、聯(lián)系社會(huì)生活實(shí)際和形成科學(xué)價(jià)值觀的過(guò)程。

1.1 在生活中質(zhì)疑

在初中科學(xué)教學(xué)中把嚴(yán)密的書本知識(shí)與學(xué)生的生活結(jié)合起來(lái)，使日常教學(xué)能夠讓學(xué)生聯(lián)想起自己的生活經(jīng)驗(yàn)，以便全面發(fā)揮各種感官作用。如講“分子的運(yùn)動(dòng)”之后，留這樣一次作業(yè)：收集你周圍各種裝液體的瓶子，比較分析其共同點(diǎn)，并用所學(xué)知識(shí)解釋之。學(xué)生一周之內(nèi)收集到酒瓶、藥瓶甚至醬油瓶、醋瓶、指甲油瓶、香水瓶等。學(xué)生比較它們的材質(zhì)、形狀、顏色后發(fā)現(xiàn)，瓶口都細(xì)小。學(xué)生的年齡雖然小，說(shuō)起理由來(lái)，卻分析得頭頭是道，頗有幾分小行家的味道。

指導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行社會(huì)調(diào)查也非常重要。學(xué)習(xí)《水是人類寶貴的自然資源》后，要求學(xué)生調(diào)查了解“曹娥江的水質(zhì)，并分析水質(zhì)污染的原因”。布置學(xué)生到汽車加油站、倉(cāng)庫(kù)觀察“嚴(yán)禁煙火”標(biāo)志，到車站了解哪些物品嚴(yán)禁帶上火車。開辟“廚房中的化學(xué)”實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生利用家庭廚房里現(xiàn)有的物品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、觀察。如觀察沒(méi)擦干凈的鐵鍋、菜刀表面留下的銹斑；用久了的熱水瓶膽和燒水壺內(nèi)沉積的水垢；將雞蛋放入盛食醋的茶杯中觀察蛋殼表面產(chǎn)生的氣泡以及使用廚房?jī)?nèi)的用品來(lái)鑒別精鹽和堿面（NaHCO3）等。這活動(dòng)在尊重每一個(gè)學(xué)生獨(dú)特的興趣、愛(ài)好的基礎(chǔ)上，適應(yīng)每一個(gè)學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的特殊需要，為學(xué)生自主性的充分發(fā)揮開辟了廣闊的空間。充分體現(xiàn)了探究學(xué)習(xí)的開放性；因?yàn)橹挥虚_放才能將學(xué)生的需要、動(dòng)機(jī)和興趣置于核心地位，才能由每一個(gè)學(xué)生自主地選擇學(xué)習(xí)的目標(biāo)、內(nèi)容及方式，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的個(gè)體指向，真正由學(xué)生從其生活中選擇感興趣的主題和內(nèi)容。使學(xué)生感到自然科學(xué)就在自己身邊，自然科學(xué)與生產(chǎn)、生活、社會(huì)密切相關(guān)，在一定程度上增強(qiáng)了他們關(guān)心自然、關(guān)心社會(huì)的情感，也產(chǎn)生了發(fā)自內(nèi)心的探究自然科學(xué)的內(nèi)在需要。

1.2 在聯(lián)系中探究

實(shí)驗(yàn)探究本身具有較強(qiáng)的層次性：提出問(wèn)題——假設(shè)——研究探索——結(jié)論——知識(shí)重建——能力形成，因此，教師在介紹正規(guī)的科學(xué)概念和原理之前，運(yùn)用聯(lián)系的觀點(diǎn)，讓學(xué)生先到實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，然后步步分析，層層深化，最后得到可信的結(jié)論，這完全符合學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律。

“探究性學(xué)習(xí)”以學(xué)生的現(xiàn)實(shí)生活為基礎(chǔ)發(fā)掘課程資源，注重以學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn)和體驗(yàn)為基礎(chǔ)運(yùn)用學(xué)科知識(shí)。“探究性學(xué)習(xí)”的綜合性，體現(xiàn)在與生物、物理、計(jì)算機(jī)不同學(xué)科知識(shí)的聯(lián)系上，通過(guò)對(duì)知識(shí)的綜合運(yùn)用去完整地認(rèn)識(shí)整體的客觀世界。在安全、可行的原則下，讓學(xué)生各自發(fā)揮自己的聰明才智，探索各種合理的方法，設(shè)計(jì)各種可行的方案。如設(shè)計(jì)區(qū)分食鹽水和酒精溶液的實(shí)驗(yàn)方案，可以利用密度、氣味、沸點(diǎn)、導(dǎo)電性、揮發(fā)性、可燃性來(lái)區(qū)分，也可以根據(jù)AgNO2。等試劑對(duì)溶液的特殊反應(yīng)現(xiàn)象來(lái)區(qū)分，還可以根據(jù)生物細(xì)胞對(duì)溶液反應(yīng)等去設(shè)計(jì)。

2 摸索探究方法——千方百計(jì)

遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律，以新課標(biāo)理念為指導(dǎo)，學(xué)生主動(dòng)參與為前提，自主學(xué)習(xí)討論為途徑，實(shí)驗(yàn)探索為形式，培養(yǎng)實(shí)踐能力為重點(diǎn)。

2.1 合作探究

學(xué)生在自學(xué)探究基礎(chǔ)上不能自行解決的問(wèn)題，即可組織學(xué)生合作探究，多則班級(jí)全體參加，少則幾個(gè)人，形式靈活多樣，讓學(xué)生充分對(duì)話、答辯、爭(zhēng)論，教師只需在關(guān)鍵處加以點(diǎn)撥。當(dāng)“鐵釘生銹”實(shí)驗(yàn)成果拿到學(xué)校交流時(shí)，學(xué)生互相交換自己或小組的心得體會(huì)，甚至有學(xué)生用了一根刷了油漆的釘子半浸在水中作對(duì)比實(shí)驗(yàn)。又如學(xué)習(xí)二氧化碳與氫氧化鈉溶液的反應(yīng)時(shí)，學(xué)生將盛滿二氧化碳?xì)怏w的試管倒扣在裝有濃氫氧化鈉溶液的燒杯中，反應(yīng)后氫氧化鈉溶液進(jìn)入試管，直觀生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象給學(xué)生帶來(lái)了活的知識(shí)，這與以往生硬的記憶相比，的確有事半功倍的效果。

當(dāng)今的學(xué)生思維活躍，想法大膽且有創(chuàng)新，除了可以互相交流，還完全可以與教師作平等的交流與合作，時(shí)時(shí)可以收獲意想不到的學(xué)術(shù)小成果。

2.2 實(shí)驗(yàn)探究

為了鞏固探究意識(shí)或檢驗(yàn)探究效果，學(xué)生一直把實(shí)驗(yàn)探究作為自己的最愛(ài)。因?yàn)閷?duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察和分析，對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置的設(shè)計(jì)，對(duì)反應(yīng)條件的控制，對(duì)反應(yīng)機(jī)理的研究，本身就是一種探究學(xué)習(xí)。實(shí)驗(yàn)探究是鞏固和擴(kuò)大知識(shí)，同時(shí)也是吸收、內(nèi)化知識(shí)為能力的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)探究的內(nèi)容和形式，要根據(jù)學(xué)科的要求和特點(diǎn)決定，不必強(qiáng)求統(tǒng)一，方法形式一定要靈活多樣。

加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究主要途徑之一是提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中學(xué)生的參與度，教為主導(dǎo)、學(xué)為主體應(yīng)貫穿在整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，這就需要在教的過(guò)程中充分地調(diào)動(dòng)起學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，使其最大限度地動(dòng)手、動(dòng)口和動(dòng)腦，主動(dòng)地參與到實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)中來(lái)。如“綠葉在光下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)，在課堂教學(xué)安排上，從天竺葵的黑暗處理到葉片的遮光處理，從葉片的脫色到滴加碘酒的觀察都可在教師的指導(dǎo)下讓學(xué)生自己完成，以此來(lái)訓(xùn)練學(xué)生的動(dòng)手操作能力。在實(shí)驗(yàn)完成后，教師可就一些現(xiàn)象及操作程序提出疑問(wèn)讓學(xué)生進(jìn)行分析回答，以此來(lái)培養(yǎng)他們的思考能力。加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究主要途徑之二是布置學(xué)生課后聯(lián)想、觀察和家庭實(shí)驗(yàn)作業(yè)，如學(xué)生學(xué)完《空氣》之后，讓其聯(lián)想到家里的冰箱、洗衣機(jī)等電器外殼容易生銹，自家的墻壁也容易起皮、發(fā)泡，這是否與空氣污染有關(guān)。如就煤里含有超標(biāo)的硫，燃燒后產(chǎn)生二氧化硫形成酸雨的推論，在“十一”長(zhǎng)假期間給學(xué)生布置一個(gè)社會(huì)調(diào)查的作業(yè)。調(diào)查以燒鍋爐提供蒸汽的工廠，到堆放煤的地方去看一看，是否會(huì)發(fā)現(xiàn)煤周圍的地和墻的邊緣都被浸染上了一圈淡淡的黃褐色。學(xué)生在做家庭小實(shí)驗(yàn)時(shí)，需要獨(dú)立思考，去想象、去鉆研問(wèn)題，在不同程度上創(chuàng)造性地運(yùn)用知識(shí)，這就有助于學(xué)生智力與創(chuàng)造才能的發(fā)展。如，要求學(xué)生自己動(dòng)手，設(shè)計(jì)一個(gè)家庭小實(shí)驗(yàn)，證明蠟燭的成分里含有氫。他們會(huì)積極動(dòng)腦思考，聯(lián)想學(xué)過(guò)的知識(shí)，并認(rèn)真加工整理，發(fā)現(xiàn)解決問(wèn)題的辦法，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理，設(shè)計(jì)優(yōu)良的實(shí)驗(yàn)方案，達(dá)到實(shí)驗(yàn)成功的目的。又如，根據(jù)木炭具有吸附能力和性質(zhì)，讓學(xué)生制作一個(gè)簡(jiǎn)單的家庭小凈水器等實(shí)驗(yàn)。這些小小的制作，小小的發(fā)明，為將來(lái)學(xué)生成為科學(xué)的創(chuàng)造者奠定了良好的基礎(chǔ)。

3 反思探究過(guò)程——回味深長(zhǎng)

實(shí)驗(yàn)探究，最注重過(guò)程，屬于教與學(xué)中最純粹最美好的一部分，它詮釋了夢(mèng)想、勇氣與探險(xiǎn)精神，也意味著新奇、執(zhí)著和成功。

3.1 促成學(xué)習(xí)方法的實(shí)質(zhì)轉(zhuǎn)變

探究，作為一種教學(xué)方法的合理性變得越來(lái)越明確了。“探究性學(xué)習(xí)”注重學(xué)生對(duì)生活的感受和體驗(yàn)，強(qiáng)調(diào)學(xué)生的親身經(jīng)歷，讓學(xué)生在實(shí)踐中去發(fā)現(xiàn)和探究問(wèn)題，體驗(yàn)和感受生活，發(fā)展實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。豐富多彩的探究發(fā)現(xiàn)，個(gè)體各異的實(shí)踐體驗(yàn)，克服了基礎(chǔ)教育課程和教學(xué)中脫離學(xué)生自身生活和社會(huì)生活的傾向。在探究性活動(dòng)中，通過(guò)學(xué)生的小設(shè)計(jì)、小制作、小實(shí)驗(yàn)、小發(fā)明，培養(yǎng)了歸納內(nèi)化知識(shí)的能力。如把化學(xué)學(xué)科活動(dòng)設(shè)計(jì)成“化學(xué)與社會(huì)”講座的形式，安排了“控制食品的化學(xué)污染”、“微量元素與人體健康”、“無(wú)氟冰箱與環(huán)境”、“保鮮與化學(xué)”、“納米材料”等熱門專題，對(duì)提高學(xué)生的化學(xué)激情，提高學(xué)生的化學(xué)素質(zhì)起到積極作用。

3.2 促成價(jià)值觀的明顯提升

探究實(shí)驗(yàn)既能幫助學(xué)生獲取基礎(chǔ)知識(shí)和理論，也激發(fā)了學(xué)生的好奇心和探究欲。實(shí)驗(yàn)探究習(xí)慣的養(yǎng)成，使學(xué)生始終處于不斷探索的情境中，于“異想天開”中主動(dòng)實(shí)驗(yàn)，認(rèn)真操作，仔細(xì)觀察，積極思維，充分發(fā)揮了學(xué)習(xí)潛能，獲得了成就感，培養(yǎng)了自尊心。講氧氣時(shí)，有少數(shù)學(xué)生呼吸到用氯酸鉀和二氧化錳共熱得到的氧氣，發(fā)現(xiàn)有明顯的異味，這樣很容易爭(zhēng)論得知集氣瓶中不是純凈的氧氣，自然會(huì)去探索這個(gè)熱分解反應(yīng)的副反應(yīng)，不再是只注意反應(yīng)的某一局部，而從事物的全局來(lái)考慮，培養(yǎng)起敏銳的洞察力和全局思考問(wèn)題的好習(xí)慣。

探究性學(xué)習(xí)的倡導(dǎo)者薩奇曼認(rèn)為，只要有一個(gè)能集中學(xué)生注意力的焦點(diǎn)，學(xué)生享有探究的自由，還有一個(gè)容易引起反應(yīng)的豐富的環(huán)境，學(xué)生都能開展探究活動(dòng)。因此，在新課改大潮中，教師要轉(zhuǎn)換角色，努力成為探究性學(xué)習(xí)的組織者、激勵(lì)者和引導(dǎo)者，加強(qiáng)理論和業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)，使自己也成為探究性學(xué)習(xí)的一分子，做好先行者和實(shí)踐者。