“情境干預”在初中科學實驗教學中的應用初探

計策

摘 要：新課程理念要求：通過以實驗為主的多種探究活動，使學生體驗科學研究的過程，激發學生的學習興趣，強化科學探究的意識，促進學習方式的轉變，培養學生的創新精神和實踐能力。當前科學實驗教學主要以驗證式實驗為主，學生缺乏主動思考，不利于科學素養的養成。在教學中嘗試以“情境干預”方式設計實驗活動，促成學生動手、動腦學科學。

關鍵詞：情境干預；科學實驗；培養能力

傳統的科學實驗教學，尤其是學生實驗，都采用驗證式的教學模式，重復著教師課堂演示實驗的操作步驟，學生可不必思考、分析，只需單純模仿、重復，按圖索驥，就能完成實驗。學生即使不做實驗也能知道實驗的結果和實驗中出現的一些問題，因為這些內容要么是書上有的，要么是老師上課要學生記住的。這種實驗教學被一種固定的模式所束縛，使學生缺乏對實驗的理性思考，缺乏對學生實驗能力、科學態度和科學方法的培養。我們的實驗應充分利用一切手段，讓學生自己提出問題，進行大膽的猜想、假設，然后為驗證自己的猜想和假設進行實驗。筆者在長期的實驗教學中進行了一些有益的嘗試——利用“情境干預”來培養學生的觀察能力、操作能力、思維能力和創新能力。

一、利用情境干預，培養學生的觀察能力

傳統的科學實驗（特別是物理和化學實驗）教學過程往往是：教師講解實驗內容→學生記住實驗現象→教師備好實驗所需器材→學生根據實驗步驟完成實驗。這種“照方抓藥”式的實驗，只能給學生帶來惰性，根本不用動腦筋。筆者嘗試在實驗課準備器材時多準備幾種可能用不上的器材，讓學生去選擇使用。學生通過選擇可以加深對實驗的理解，理清各種器材的結構特點。

例如，在做“凸透鏡成像的規律”的實驗時，學生已經知道實驗要用的是凸透鏡，實驗準備時多準備一個凹透鏡，收到的效果顯然不同。只有一個透鏡時不會產生疑問，有了兩個透鏡后，兩者相似，會激發學生多思善想，會認真觀察哪一個是凸透鏡，有的學生把凹透鏡放在了光具座上進行實驗，這樣加深了學生對凸透鏡和凹透鏡的概念、特點的認識。

通過擺放“無用”的實驗儀器，學生在思想上受到了一種無形的干預，這種干預迫使學生認真觀察，獨立思考，擺脫依賴，從而使學生掌握學習的要點。

二、利用情境干預，培養學生的操作能力

做實驗時，除循序漸進地培養學生實驗操作能力之外，也可以利用“情境干預”來培養學生的操作能力。這種方法的主要手段是給“簡單”的實驗添加“麻煩”，增加學生動手操作的機會。

例如，在《天平的使用》這一實驗中，目的是讓學生學會用天平稱取物體的質量。在每個小組實驗前，通過把游碼調離零刻度線、調動平衡螺母或把天平的左右盤調換，把本已經調平的天平調至不平衡，以此來鍛煉學生的動手操作能力。還可以在他們的砝碼上放一塊小磁鐵，提問學生對實驗結果是否產生影響？學生拿掉小磁鐵后重新稱量，這樣動手操作的機會增加了，還能幫助學生深入地理解由于砝碼生銹或者缺損帶來的誤差問題。該實驗中關于加砝碼一直是學生理解的難點。對于這個問題，實驗前給學生設疑：“加砝碼有什么規律呢？‘從大到小還是‘從小到大好，又或者其他方式？”有了疑問學生才會有興趣去動手做實驗解除疑惑，此時可將學生分成兩組進行比賽。這樣學生動手操作的能力提高了，也真正理解了砝碼“從大到小”加的好處。

三、利用情境干預，培養學生的思維能力

實驗教學在培養和發展學生的技能素質上具有獨特的作用，它能使學生的思維不斷發展。學生思維能力的強弱很大程度上取決于能否擺脫傳統的、單一的思維習慣的羈絆，綜合運用發散思維、逆向思維等多種形式，形成思維的多樣性。傳統驗證性的實驗，無疑對學生思維發展是一種抹殺，不利于學生思維能力的培養。在實驗教學中做一些變動，設置干擾情境，幫助學生形成發散思維。

例如，在“二氧化碳氣體的制取和檢驗”實驗中，在稀鹽酸旁擺放一瓶濃鹽酸，有些小組出現用濃鹽酸來進行實驗，把生成的氣體通入澄清石灰水，發現澄清石灰水并沒有像預期那樣變渾濁。學生就會開動腦筋，尋找原因。學生對實驗室要用碳酸鈣和稀鹽酸反應制取二氧化碳加深了印象，也對濃鹽酸有揮發性有深刻的理解，更重要的是學生的思維活躍起來了，使學生的思維能力得到了培養。

在實驗教學中教師應給學生創設可望、可及、有利于能動構建的良好情境，促使學生的思維自然延伸，這既是思維發展規律的需要，又是有效地形成和發展學生認知結構的需要。這樣能激發學生的發現和創新欲望，這種欲望將驅動探究行為，使思維的探究力得到訓練，為今后的發現和創新打下良好的思維基礎。

四、利用情境干預，培養學生的創新能力

傳統的課堂演示實驗一般以教師為主體，學生僅僅是旁觀者，由于教師具有較高的實驗技能，再加上課前的充分準備，實驗結果一般能達到預期效果，久而久之，就會使學生“迷信權威”，不利于學生創新能力的培養。

課堂上教師要多給學生一點思考的空間和余地，這樣既能能培養和提高他們的實驗能力，又能培養他們的創新能力。我們要有意識地營造一種探索的氛圍，使實驗帶上一定的研究色彩，促使學生更好地領會實驗思想的精髓，探索性實驗較課堂教學有更廣闊的活動空間和思維空間，可以激發并滿足不同層次學生的探索與創新欲望。學生在自己“探索”的實驗過程中可以把動手、動口和動腦結合起來，鍛煉和培養創新能力。因此，在實施新課程的過程中，不要局限于教材和教參的實驗安排，也不必局限于現成結論，進行一些創新設計，可以有意識地將一些教師演示實驗改為學生設計型的探索實驗。這樣既可以增加實驗的創造成分，又能培養學生創造性思維的“主動探索性”。

例如，在《電生磁》這一課的教學中，給學生一定的材料，讓他們自己制作電磁鐵，然后比一比誰的電磁鐵吸起的大頭針數目多，結果發現大家吸起大頭針的數量相差較大。在這樣的情境下，學生就會產生疑慮，為什么會不一樣多呢？學生自己就會分析是什么原因導致電磁鐵產生的磁力大小不一樣。一番討論之后，學生提出的猜想有：“可能與電流大小有關”“可能與鐵釘的大小、材料有關”“也可能與銅絲繞的圈數有關”“可能與導線纏繞的緊密程度有關”等等。在這樣的氛圍中，教師因勢利導，鼓勵他們根據所提出的猜想，研究影響電磁鐵磁力大小的因素。每個小組的學生進行自主探究，開動腦筋，當實驗終于成功時，學生享受著一種自行探究的樂趣，更重要的是他們學會了遇到問題干擾時怎樣去發揮自己的聰明才智，尋找解決問題的方法。如果我們在課堂上都能充分放手進行這樣的訓練，學生的創新能力、實驗能力就會一步步得到發展。

總之，科學實驗教學我們可以嘗試不循規蹈矩，給學生的實驗設置一些“攔路虎”式的干擾情境，激發學生自主思考、討論、主動探究來達到自我不斷完善，使學生始終處于實驗過程的積極狀態，發揮學生的主體性。在以培養學生創新精神和實踐能力為重點的素質教育中，教師必須啟發引導學生積極思維，自己提出探究實驗的方法，自己動手實驗，通過觀察實驗活動，鍛煉學生，提高他們的創新意識和勇于探究未知的能力。只有這樣我們的實驗教學才能發揮它的積極效用。

參考文獻：

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[2]虞明艷.如何提高學生在科學課堂內的思維能力[J].中學物理，2012，30（8）：3-5.

編輯 王團蘭