在科學實驗教學開展的過程中,如何體現以學生為主體的教學理念,通過科學實驗探究活動使學生具備科學探究的能力,從而促進學生全面發展,是目前初中科學實驗教學面臨的重要課題和挑戰。
實驗教學學生主體教學理念一、初中科學實驗教學存在的現狀
作為初中階段教學結構中的重要組成部分,科學實驗教學應切實踐行新課標的教學理念,以學生為主體體現科學實驗的本質、突出科學實驗探究、發展科學探究能力、反映現代化的科技成果。但總體而言科學實驗教學依舊存在注重理論教學和基本科學原理的實驗驗證等教學現狀,許多學校實驗教學的成效并不理想,一些教師和學生還因為實驗活動過于繁瑣,而采用多媒體演示代替現場實驗的方式開展教學,使實驗教學與科學知識嚴重脫節,影響了科學實驗教學的有效性,影響了整體的教學成效和教學目標的實現。
二、以學生為主體的初中科學實驗教學的探索
1.以學生為主體,把握初中科學實驗教學的“三個注重”
(1)注重科學實驗教學的生活化
科學實驗教學的生活化是指在教學實驗設計時盡量貼近生活,使學生可以將所學知識有效應用于實際問題的解決之中,從而認識到科學實課程與日常生活的關聯性。初中實驗教學生活化的教學設計可以將學生實際生活中常見易得的物品應用于科學實驗探究活動中,拉近課程教學與生活的距離,讓學生通過親身體驗感受到科學與社會和生活的緊密聯系。科學實驗教學的生活化不僅可以創新教學方法、提高教學成效,同時還能夠激發學生參與實驗的興趣、培養學生知識運用的能力。從學生的實際生活經驗出發,充分發揮科學實驗教學的優勢,通過實驗活動的開展讓學生體驗科學知識的實用價值,既有利于學生主動思考、主動觀察良好學習習慣的形成,又能夠提高學生的知識運用能力。
(2)注重科學實驗教學中的情境創設
教學過程中根據教學內容和教學目標進行情境創設,會使課堂實驗活動真實可感,能夠激起矛盾,吸引學生的注意,讓學生產生主動探究的愿望,有助于提高教學成效。科學實驗教學中的情境創設主要包括兩個方面。一是對教材安排的實驗活動進行情境設計;二是通過實驗內容的合理拓展創設情境。通過生動的情境設計將教材中豐富的知識內容和實驗方法賦予趣味性,使學生易于理解。同時,合理拓展教材內容,將教材中的實驗予以改進,引導學生自主設計實驗、評價實驗,積極培養學生的創新能力。
(3)注重科學實驗教學的探究性設計
科學實驗教學的過程中將實驗活動的探究性與探究學習緊密融合,不僅能夠使學生獲得科學知識和實驗技能,同時可以讓學生接受到系統的科學思維及方法訓練、形成科學探究的精神。初中科學實驗教學應充分發揮實驗活動的探究功能,使學生體驗和理解科學實驗探究的方法和過程,全面提高學生的科學素養。科學實驗教學的探究性設計是一項在教師的指導下,由學生自己動手實驗、自主思考、理解和探討的教學過程,充分體現了以學生為主體的教學理念。
2.以學生為主體,體現初中實驗教學的四個特性
初中科學實驗教學是一門以科學實驗為基礎,培養學生科學探究能力和科學素養的課程,在整個教學體系中具備一定的教學優勢和特性。新課標教學模式下教師在課堂實驗活動中,以學生為主體,明確實驗步驟,指出實驗目的,指導學生自主設計實驗方案,親自動手操作實驗。同時適當調整教材中的實驗順序,增強知識的連貫性。如新課標教材將氧化還原反應的概念刪除,教師可通過氫氣還原氧化銅、一氧化碳還原氧化銅、碳還原氧化銅等實驗現象的分析,拓展講解氧化還原反應的有關概念,增強知識的完整性和連貫性。
初中科學實驗教學實用性的體現需要教師在設計實驗活動時強調知識的應用性,爭取讓學生通過實驗探究具備靈活運用知識的能力,使科學實驗教學中的科學知識、實驗方法等內容成為學生自身的技能。如在進行“大氣壓對天氣影響”這一內容的教學時就可以引用《三國》中“火燒葫蘆山谷”探討大氣壓對天氣的影響,不僅可以豐富教學內容,還可以有效提高學生的人文素養。
在科學實驗教學開展的過程中,教師應該正視實驗活動中出現的意外,引導學生解決問題,并巧妙的將意外轉化成教學問題或教學情境,促進學生科學探究思維的全面發展。同時要理性看待實驗中出現的錯誤,發散創新思維將不成功的實驗活動變成有利的教學信息,積極培養學生嚴謹的科學探究精神和良好的學習態度,充分體現科學實驗教學的靈活性和創新性。
3.以學生為主體,實現初中實驗教學的三個轉變
(1)分組實驗保證各層次學生參與實驗活動
實驗教學活動是一項讓學生自己感受自己、自己說服自己、自己戰勝自己的教學體驗。因而,在科學實驗教學活動中,教師應該盡量為學生提供現場實驗的機會,將教學體系中的演示實驗最大限度的轉化為分組實驗,以小組的形式使學生積極參與到課堂實驗活動中,全面提高學生的科學探究能力。如探討定滑輪和動滑輪特點、比較壓力作用、研究影響滑動摩擦力因素、酒精和水混合等實驗都可以將演示實驗轉變為小組實驗,不僅可以發揮學生的主動性,同時有助于學生自主學習習慣和學習能力培養。
(2)探究性實驗提高學生的科學探究能力
在現有的初中科學實驗教材中所設置的大部分實驗都是驗證性實驗,主要是通過課堂實驗活動的開展驗證某一科學概念或規律是否成立,具有一定的教學局限性。這種驗證性的實驗方法對于初中階段的青少年來說缺乏挑戰性,在一定程度上影響了學生的學習興趣以及學生創新能力和創新精神的培養。基于這樣的教學現狀,教師應該對教材中的驗證性實驗進行合理的改造,將驗證性實驗轉變為探究性實驗,利用已經知道的科學原理干預學生的實驗研究,使學生通過觀察和思考,自己總結實驗規律,不斷引導學生實驗中的問題和陌生的科學知識進行探討,從而實現學生實驗技能和創新能力的培養。
(3)實用性實驗提高學生的遷移能力
科學實驗應該積極尋找現實生活中可以利用的實驗資源,將科學實驗探究與實際應用緊密結合。在科學實驗教學開展的過程中,如果能積極將學生其他科目中的知識內容與實驗活動有效融合,或者巧妙應用學生實際生活中的用品進行實驗,不僅能夠為學生營造良好的科學實驗空間,而且能夠提高學生的遷移能力,促進學生將科學知識應用于其他學科的學習和實際生活中。