初中科學實驗模式探微

沈國偉

摘 要：初中科學是一門以實驗為基礎的綜合學科。不僅具有一定的理論性，而且具有很強的實踐性，因此初中科學教學必須重視實驗教學，可以說實驗教學是整個科學教學的核心，貫穿于整個科學教學過程中。《浙江省初中科學新課程標準》明確指出：“在科學課程中，學生將通過科學探究等方式理解科學知識，學習科學技能，體驗科學過程與方法，初步理解科學本質，形成科學態度、情感與價值觀，培養創新意識和實踐能力。”而探究的其中一個重要手段就是實驗。筆者試圖以自己多年來在科學實驗教學的一點淺見，拋磚引玉，與大家一起探討初中科學實驗的一些方法，以進一步提高學生的科學素養。

關鍵詞：科學實驗 變式教學 思維培養

中圖分類號：G633.98 文獻標識碼：A 文章編號：1673-9795（2013）03（c）-0049-01

科學是一門以實驗為基礎的學科。學習科學的過程，是從觀察現象、進行實驗出發，經過形象思維和抽象思維形成概念、規律，然后再回到實踐中去進行檢驗和運用的過程，即“實踐—— 認識—— 再實踐——再認識”。伽利略曾經說過：“一切推理都必須從觀察與實驗得來。”所以實驗在學習科學基礎知識的過程中具有很重要的意義，學習科學必須重視實驗。然而，就目前的教學現狀看，普遍存在著學生動手能力差，缺乏創新能力的現象。學生做實驗只是根據教材中已經設計好的實驗目的、器材、方法，按照規定的步驟按部就班地去做。對老師演示的實驗只注重最后的實驗現象、結論或數據，對課外的小實驗都視而不見，甚至為了應試而忽略實驗，最終影響了學生能力的培養與提高。鑒于上述原因，筆者在科學教學中十分注重在實驗中培養學生的創新能力，并作了一系列的有益探索。

1 借助實驗中的趣味故事，喚起實驗興趣

好奇心是科學家的一種重要品格，不斷強化好奇心，鍥而不舍地追求，便可能獨辟蹊徑。中學生特別是初中生好奇心強、創造欲高。因此，只要引導有方，他們具有的潛在的創造發明思想和靈感就會被激發起來，而利用實驗使教育，既可以激發學生的好奇心，又可以喚起學生的創新意識。例如，在研究浮力跟排開液體重力關系的實驗前，先給學生講述那個著名的“王冠之謎”故事。正是這個故事才誕生了一個著名的定律—— 阿基米德原理。然后再做此實驗，學生興趣濃厚，做這個實驗的欲望也更強烈了。最后告訴學生科學家也是從日常生活中的一些現象中去發現，尋找新的東西。

2 利用實驗中的變式教學，培養創新思維

創新思維是創造力的源泉，是智力開發的核心，而創新思維的培養離不開實驗。問題是現在的實驗教學完全是為了應試教育：實驗課題已知，方案已知，幾乎沒有留給學生一些創造性思維的余地。這樣實驗教學常會導致學生實驗設計能力減弱，遇到結果與理論不相符時，很少想到要再做一次實驗，檢查一下實驗中存在的問題，常常是把理論數據或結果作為自己的實驗結論。因此，在演示實驗和學生實驗中，我們可以將原先的實驗方案略作一些改進，以培養學生的創造性思維。

2.1 更換實驗器材，培養思維的多維性

依據知識的內在聯系，不斷更換實驗器材，不依常規尋求盡可能多的實驗方案，并且利用科學的特點，把知識運用靈活，從而培養學生思維的多向性。例如：測一金屬塊浸沒在水中受到的浮力。要求學生從求浮力的幾種方法：（1）彈簧秤前后兩次讀數之差求浮力；（2）阿基米德原理求浮力；（3）浮力產生的原因求浮力等。設計出不同的實驗方案，用到不同實驗器材。如：彈簧秤、大燒杯、溢水杯、細線、量筒、小桶等等。通過設計不同的實驗方案，使用不同的實驗器材，最終得到相同的結果，從而讓學生明白：事物的正確答案不止一個。還有許多演示實驗和分組實驗都可以從不同角度、不同器材去研究同一實驗，達到相同的實驗目的。由此可見，更換不同的實驗器材去探索同一實驗問題，對激化、深化、活化科學知識，培養學生思維的多向性是富有有效性和啟迪性的。

2.2 變換實驗形式，培養思維的獨創性

傳統的演示實驗都是按事先設計好的程式，即“啟發+問答+操作”的單向教學信息傳輸通道，讓學生按教師意圖沿固定順序、方向進行觀察和思考。學生在教師“啟發”的牽制下觀察、思考，學生的思維被壓縮在極其狹窄的單線性思維空間中，束縛了學生思維的自由度和想象力。造成思維的被動、狹窄及惰性；而變換實驗的形式，則可以培養學生思維的獨創性和主動性，讓學生有更多的想象空間。因此，在實驗教學中，教師應盡量地把驗證性實驗改為探索性實驗，把演示實驗改為邊講邊實驗，把習題中的敘述性實驗改為操作性實驗等。例如：鑒定一瓶無色溶液為硫酸，可以把它改成鑒定這一瓶無色溶液是什么？雖然難度增加了許多，但通過這個實驗，學生鞏固了酸、堿、鹽的性質，又因為事先不知道實驗現象，必須在實驗中認真仔細觀察和記錄。實驗得到什么結論又不知道，必須對實驗的全部記錄分析，最后得出結論。進過學生自己克服困難，百折不撓、開動腦筋而獲得規律和知識，可以給學生無限的樂趣。

2.3 更改測量方法，培養思維的發散性

根據中學生的年齡特征，在學生比較透徹地理解教材的基礎上，變換實驗的測量方法，提出一些探索性的新問題，讓學生思考解決，能有效地培養學生思維的發散性。例如，在初三復習電學內容是，在學生掌握了“伏安法”測電阻的原理后，讓學生只用一只電表（電流表或電壓表）一只定值電阻、一個電池組、導線、開關若干，來測定未知電阻Rx，啟發學生從公式R=U/I來考慮，學生設計出很多的方案。并比較這些方案的優劣，并選取最佳實驗方案。事實證明，通過不斷更改實驗測量方法，既能讓學生從多個不同角度去思考問題，培養他們的發散性思維的能力，又能讓學生懂得多中選優，擇優選用的原則。

3 開展自主式的課外實驗，培養實踐能力

課外活動是課堂教學的延伸和補充，因此，通過課外活動的不同形式，把課堂教學和課外活動有機結合起來，培養學生觀察和動手實踐、分析和解決問題的能力，培養學生的創新能力和實踐能力。

3.1 開展小制作、小發明活動

在活動中廣泛應用所學的知識，有利于促進課堂教學；小制作、小發明活動可以培養學生的技能技巧，為學生參加經濟建設和開展較復雜的科技活動打下基礎。教師指導學生根據所學過的知識，利用周圍常見的東西進行小制作、小發明活動。

3.2 組織實驗競賽

組織競賽并非完全違背素質教育的規律，在很大程度上應該是一種促進作用。教師可在校內舉辦一些實驗操作、自制儀器等競賽。通過競賽，同學之間競爭意識增強了，動手能力提高了，對科學的學習興趣更加濃厚了，學習成績也有相應的提高，同時也發現了一些動手能力較強的同學，并激發了他們強烈的創造欲望。另外，還可開展趣味實驗、組織實地考察和參觀、舉辦科普展覽、講座，開展社會調查，觀看科技影片、實驗錄像，成立課外活動興趣小組等。這一系列的活動，不僅擴大了學生的知識面，而且培養了他們既動腦又動手的綜合實踐能力，最終全面提高學生的科學素養。

總之，讓實驗教學貫穿于整個初中科學教學的始終，讓學生在實驗的海洋里盡情地遨游，在實驗的樂趣中培養興趣，掌握知識，拓展思維，提高能力，是每個科學教師的教學職責。

參考文獻

[1] 浙江省初中科學新課程標準[S].