淺談提高實驗教學的有效性

袁慧

【摘 要】 實驗教學是科學課堂必不可少的環節，在實際教學中，我發現學生參與實驗的積極性雖高，但秩序紊亂，探究的廣度和深度缺乏。本文從筆者自身教學出發，從出示材料到探究環節，淺談了如何提高實驗教學的有效性，提高學生的探究興趣。

【關鍵詞】 實驗；材料；結構性；探究

實驗教學是科學課堂必不可少的環節，而實驗材料是科學探究活動的基石，探究是實驗教學的核心。在科學課上，教師要注重材料的結構性，推動學生探究能力的發展。

一、有層次地出示材料

有結構的實驗材料在使用上具有時間的優勢，探究層次的豐富性，操作的簡易性，以及數據的典型性等。學生用有結構的實驗材料進行探究，能高效地認識問題，探究問題，解決問題，獲得科學素養的提升。例如，在四年級的《生的食物和熟的食物》的教學中，對于材料的結構性，我也做了一些思考。我根據教學目標和教學活動確立了兩組材料。第一組材料將書本中的生、熟馬鈴薯改為生、熟雞肉。考慮到同樣是比較相同食物的生熟兩種狀態，我用玉米這種材料，既能讓學生用各種感官和工具觀察食物在生熟狀態下的的不同，又能在課上做一個簡單的爆玉米花的活動。讓學生從簡單的獲得材料，轉變到能體驗獲得材料這一過程，增加了學生的好奇心和期待感。第二組材料出現在本節課的第三個活動：觀察、比較生熟雞肉中，這時候的材料出示不僅僅只是一片生雞肉和一片熟雞肉了，而是要讓學生親身經歷生雞肉變熟的過程。在出示材料之前，我先加以引導，讓學生自己先說一說怎么做，再出示加熱裝置，放手讓學生操作，增加了他們科學探究的信心和興趣。這一部分材料相對第一組材料更加地豐富，在層次上為遞進關系。

像這樣，我們的結構性實驗材料根據探究活動的進展分層次出示，能培養學生的推理能力。適時地、有層次地提供探究活動所需的材料，學生的探究活動就會隨著材料的不斷提供而向前推進。在每一個學生親歷探究的過程中，學生的科學素養都能得到培養。

二、反復鍛煉學生的探究能力

探究過程所包含的步驟有：提出問題——推測和假設——設計實驗——尋求證實——信息和數據處理——獲得結論和表達。探究要對假設進行證明，需要運用批判和邏輯思維，并能在這些步驟進行的過程中不斷考慮變化的因素、調整方案。如果把目光投向現實，從學生實踐探究過程的角度來分析，我們會發現：第一，學生在沒有教師指導的情況下很難順利而完整地進行探究。第二，學生對某個問題的看法往往基于原有的知識經驗，而這些知識經驗的正確性并不是一定的，這也影響到整個探究過程的正確性。而其中任何一個環節的細微錯誤都可能使探究無法完整進行。那么，我們怎樣在解決這些問題的基礎上提高學生的探究能力呢？

我們要明確，學生科學概念的建立是一個自然發展的過程，不受外界的影響。因而，在當代的探究式科學教育中，主要強調了學生主動的發現過程，這也被稱為是“發現式”的科學教育。經過一段科學教育的實踐，我發現，在探究的過程中要強調“動手”，更強調要“動腦”，這種改進明顯提高了探究式科學教育的效率。例如，在六年級的《抵抗彎曲》這一課中，我先通過一個模擬紙橫梁的活動，讓同學們用墊圈當作壓力，往紙橫梁上放墊圈施加壓力，直至橫梁彎曲變形，從而自我感受、觀察、思考出一些影響紙橫梁抗彎曲能力的因素，再通過實驗去驗證其中的兩個猜想。同學們通過自我設計的實驗進行探究，紛紛說出了自己的發現，并能通過小組討論設計出一套完整的實驗計劃。這一課的實驗是對照實驗，注重的是控制變量，同學們在設計實驗時已經進行了較為深入的思考，這時候我再提醒同學們實驗時要注意控制變量，并注意細節的處理，同學們便能很快地進行正確而完整的實驗探究了。

我想，隨著探究活動的不斷增加，同學們會逐漸領悟到隱藏在探究過程中的微小的方法、思考方式的調整，體會到探究的樂趣，增強探究的信心。能在這樣反復的鍛煉中增進自己的探究能力。

三、鼓勵學生勇于實踐和創新

大膽實踐，勇于實踐、探索的過程也是創新的過程，要讓學生去創新，就必須放手讓他們大膽實踐，勇于探索。因此在教學中要提供足夠數量的材料，讓學生分小組圍繞中心問題進行實踐、探索。鼓勵學生用不同的辦法進行觀察實驗，盡可能地多發現科學事物的各種現象和各種屬性。不難發現，如果沒有學生大膽實踐，勇于探索活動，就沒有創新性的發現。例如，在六年級《找拱形》一課中，由于書本上運用的是半個乒乓球的“圓頂形”來承受壓力，同學們只能觀察到圓頂形抵抗壓力的能力較大，而并不能直觀地觀察出圓頂形在承受壓力時只產生“向下的力”，而不產生“向外的推力”。所以，我鼓勵同學們大膽想象，用手中的材料（飲料瓶、剪刀、雙面膠等）大膽實驗，使圓頂形不產生“向外的推力”更加形象、直觀地呈現在我們的面前。在我的引導之下，學生開始設計實驗。最終，在我們共同的討論中，一個新的探究活動形成了：我們在塑料瓶的圓柱形瓶身處剪下若干個寬度為一厘米的塑料小圈，用其中的一個小圈當作支撐，再把其它的小圈分別剪成兩半，成為若干個塑料拱形。把這些塑料拱形一個個地架到塑料圓圈內，用雙面膠固定。逐漸在這些拱形上施力，同學們都能很明顯地觀察到塑料圓圈與拱形拱足接觸的地方發生了形變，明確拱形組合上“向外的推力”的從有到無。形象、直觀地讓同學們體會到“圓頂形”不產生“向外的推力”而抵抗壓力的能力更強。通過我們的實驗創新，同學們深刻體會到不同實驗方法可能產生的不同實驗效果，以及其對于知識的理解產生的巨大影響。

蘇聯教育家蘇霍姆林斯基說過：“在人們的心靈深處，都有一種根深蒂固的需要，這就是希望自己是一個發現者、研究者、探索者。通過創新，同學們獲得了不一樣的探究體驗，在這樣的體驗中，形成了自己對科學探究的認識，對于科學探究態度的培養具有不可小視的作用。

像這樣，在我們的實驗教學中，注重材料的結構性，發展學生的探究能力、創新精神，才能提高學生的科學素養，完成新一輪課改的任務，實現人本化教育。