在探究中理解科學

朱孫勇

教學探究的形式是多樣的，我們不能千篇一律的限制各個課堂都采用同一模式，為了探究而探究，把探究模式搞僵化。教師應積極引導學生開展多樣化的學習探究，如探究設計、資料的收集、調查、訪問、實驗分析、總結、交流、答辯、反思等。這樣既讓學生探究豐富多彩，又能培養學生的各種能力。沒有以多樣性、豐富性為前提的教學探究，學生的創新精神和創新思維就不可能培養起來。所以，設計、組織探究式教學時，可以走出課堂，走向自然，走向社會，進行調查，訪問或探究，突出探究的多樣性原則。

[案例片段描述]

一、測定空氣中氧氣含量實驗改進

測定空氣中氧氣含量，這實驗是初中科學八（下）中一個重要的演示實驗，然而如果按照課本P35圖2-3的實驗裝置進行實驗，會產生一些實驗的實際問題，如因集氣瓶不是圓柱體狀的，氣體劃成五等分時，不能完全均勻，實驗達不到較好效果；又因若玻璃導管事先未注滿水則會引起測量結果偏低；或因瓶內溫度沒有降到室溫后就打開了彈簧夾，引起測量結果偏低等。對此，我提出以下改進方案，如圖1所示。

（1）用一破底的大試管，將試管上面大部分區域（A、B之間）平均劃分5等份，并作上標記。（2）實驗前將帶有燃燒匙的橡皮塞取出，然后向燒杯內注水，直至水位與標記B處相平。燃燒匙應位于A、B間的中下部，以使氧氣與紅磷充分反應。（3）在水中加入一些紅墨水和氫氧化鈉溶液，前者便于學生觀察，后者有利于更好、更快地吸收五氧化二磷有害物質。

優點：（1）試管劃分五等分不僅容易而且準確。（2）改進過的裝置搭建比較容易且快。（3）實驗的速率較快，效果明顯。（4）利用了破底的大試管。

二、大氣壓實驗改進

本實驗是根據浙教版科學八年級上冊第二章第3節《大氣的壓強》以及九年級人體呼吸過程的實驗。這兩部分的內容在教材中都有實驗或圖片展示。學生對大氣壓的直觀印象和感受。而呼吸過程的動態變化又不是很直觀，所以要通過具體的實驗讓學生感知大氣壓的的特點。本實驗能讓學生理論與實際有效結合在一起。

（一）教材實驗不足之處

1.教材中對大氣壓的實驗也比較多，像覆杯實驗，馬德把半球實驗等，但是這些實驗操作上有較多的限制。例如馬德把半球實驗，對實驗的器材要求較高，不易完成。覆杯實驗學生興趣有，但是在演示上只能在上邊完成。不能深入學生進行展示。

2.人體呼吸過程中器官的變化比較復雜，學生看圖不能很好的理解這個動態過程。

3.實驗準備時間花費多。教師很多為省時間就按照書本的馬德保半球實驗分析講解，但是學生對于真實的實驗感受不深。

（二）實驗改進方案及優點

1.將教材中的實驗改進成新的實驗，并用普通的塑料瓶與氣球做實驗材料。解決了實驗器材以及演示上的問題。老師可以很容易完成實驗，也可以讓學生有很好的直觀感受。

2、通過擠壓塑料瓶模擬胸腔的變化，觀察氣球（模擬肺）的大小變化。讓學生直觀感受動態變化。更好的理解人體的呼吸運動。

3、實驗準備時間短，演示方便。可以作為課前的趣味引入，也可以作為課堂中的分析。

（三）實驗裝置

材料：氣球，塑料瓶。

制作方法：

將一個氣球放入塑料瓶中，將氣球的嘴套在塑料瓶口上。再在塑料瓶下方開一個小孔。

（四）實驗步驟

A演示大氣壓實驗：

1.堵住瓶子下方的小孔，往瓶中的氣球吹氣，瓶子里的氣球不法變大。

2.放開瓶子下方的小孔，往瓶中的氣球吹氣，瓶子里的氣球變大。

3.堵住瓶子下方的小孔，氣球不會變小，然后放開小孔，氣球變小。

B模擬人體呼吸實驗：

1.先將瓶中的氣體擠出一些，再將小孔堵住。

2.讓瓶子恢復原狀，瓶子內體積變大，氣球也跟著變大。（模擬吸氣）

（一定質量的氣體，體積變大氣壓變小，大氣壓把空氣壓進氣球，氣球變大）

3.壓擠瓶子，瓶子內體積變小，氣球也跟著變小。（模擬呼氣）

（一定質量的氣體，體積變小氣壓變大，大氣壓把空氣壓出氣球，氣球變小）

[案例反思：]

雖然說新課程標準已經實施多年了，但是有些教師受傳統教育觀念的影響很深，還一直停留在傳統的教育理念上：在課堂教學的過程中注重對知識的傳授而忽視對學生科學態度的培養；注重學生最終接受知識的多少而忽視學生獲取知識的過程和途徑；注重讓學生階段性知識的掌握而忽視為學生可持續學習的準備；對教師在課堂上的角色定位不準，往往是以教師為中心，沒有把學生作為主體。沒有正確理解實驗方案設計對學生思維培養的作用。例如：教師名為探究實為傳統的實驗教學，忽視該環節的操作。在探究過程中沒有讓學生來設計實驗方案，而是直接將自己設計好的方案告訴學生，讓學生直接進行實驗；教師在學生設計實驗方案的過程中橫加干涉，打斷學生的思路、中斷學生的發言，把自己的觀點強加給學生。

經過一系列的培訓和學習，讓我的教育理念有了很大的轉變，也都意識到了課堂上應時刻以學生為主體要培養學生自主學習獲得知識的能力等。

[理念提升]

1、重視猜想環節，為學生搭好“腳手架”

實驗方案的設計是必須建立在猜想的基礎上的，學生設計實驗方案的目的是為了驗證所提出的猜想是否正確、合理。這就必須要在猜想的前提下才能進行方案的設計。所以在實驗方案設計前要給學生充足的時間猜想，明白所要設計的這個實驗的目的是什么，是為了說明什么問題。只有在有猜想的前提下進行方案設計，學生才會有的放矢，才會明白研究的主體。

2、重視過程引導，為學生指引方向

A、實驗方案設計初期引導學生明確實驗的目的、研究的對象。

B、引導學生善于在方案設計過程中自己去發現問題、分析問題、完善方案。

C、引導學生規范、清晰、完整的表達自己的方案。

D、引導學生從可行性、安全性、科學性、經濟性等方面對方案進行甄別和擇優。endprint