優(yōu)化科學(xué)實(shí)驗(yàn)，提高探究能力

季海歡

摘要：科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是實(shí)施全面科學(xué)教育的一種最有效的形式，也是提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ闹匾緩健１疚闹饕獜母母飳?shí)驗(yàn)教學(xué)模式、設(shè)計(jì)開(kāi)放性的探究實(shí)驗(yàn)計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的有效對(duì)比性等三個(gè)方面論述在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中如何培養(yǎng)和提高學(xué)生的探究能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實(shí)驗(yàn)；探究能力；教師；學(xué)生

中圖分類(lèi)號(hào)：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1992-7711（2017）08-0089

探究能力是可以通過(guò)訓(xùn)練和培養(yǎng)加以塑造的心智模型。如果個(gè)體能夠理解探究過(guò)程，他們就能學(xué)會(huì)使用這種理解來(lái)提高自己的探究能力。為了培養(yǎng)學(xué)生的探究精神和探究能力，我們改進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，注重實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新與探索性，設(shè)計(jì)問(wèn)題的情境，展示知識(shí)獲取的過(guò)程，實(shí)施“實(shí)驗(yàn)、啟思、引導(dǎo)”的教學(xué)模式，充分發(fā)揮科學(xué)實(shí)驗(yàn)在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、探究能力、創(chuàng)造能力的特殊功效。那么，在中學(xué)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，怎樣培養(yǎng)學(xué)生的探究能力呢？

一、改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)

愛(ài)因斯坦說(shuō)過(guò)：“興趣是最好的老師。”要激發(fā)學(xué)生的探究意識(shí)，就必須培養(yǎng)學(xué)生對(duì)學(xué)習(xí)和探究科學(xué)知識(shí)、科學(xué)規(guī)律的興趣，要讓學(xué)生在積極的、迫切的心態(tài)下開(kāi)展實(shí)驗(yàn)操作，所以教師的首要任務(wù)不是簡(jiǎn)單地傳授知識(shí)和技能，而是如何設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)教學(xué)的環(huán)節(jié)，創(chuàng)設(shè)能激發(fā)學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)興趣的情景，讓學(xué)生在感興趣的情景中動(dòng)手操作，探究新知，激發(fā)他們的探究意識(shí)。

例如：在進(jìn)行奧斯特實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，筆者先和學(xué)生一起觀察到，在通電直導(dǎo)線下小磁針指向發(fā)生了偏轉(zhuǎn)。

學(xué)生得到了一個(gè)可感知的形象信息，筆者沒(méi)有馬上向?qū)W生指出通電導(dǎo)體周?chē)嬖诖艌?chǎng)，而是請(qǐng)同學(xué)回憶舊知識(shí)：小磁針?lè)旁诖朋w旁會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象？為什么？來(lái)啟發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和思考，激發(fā)他們的探究意識(shí)，通過(guò)學(xué)生探索，很自然地從磁體周?chē)嬖诖艌?chǎng)這一已有知識(shí)，而抽象出“通電導(dǎo)體周?chē)泊嬖诖艌?chǎng)，電與磁有密切聯(lián)系”這一對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)具有創(chuàng)新意義的重要結(jié)論。在此基礎(chǔ)上，筆者因勢(shì)利導(dǎo)地提出：“平時(shí)我們看到一條導(dǎo)線，能否確定導(dǎo)線中是否有電流通過(guò)呢？”學(xué)生探究興趣、探究意識(shí)得到最大程度的激發(fā)。根據(jù)學(xué)到的原理，學(xué)生制造出了“電流探測(cè)器”小發(fā)明作品。可見(jiàn)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在實(shí)驗(yàn)中真正讓學(xué)生做到動(dòng)手動(dòng)腦對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的探究意識(shí)有不可限量的作用。

二、設(shè)計(jì)開(kāi)放性的探究實(shí)驗(yàn)計(jì)劃，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

學(xué)生在設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)計(jì)劃時(shí)，教師不可急于告訴和引導(dǎo)到自己或教材的要求上，以體現(xiàn)人的智能結(jié)構(gòu)的多元性，從而培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，達(dá)成對(duì)知識(shí)形成多角的、豐富的理解，從而使他們?cè)诿鎸?duì)新問(wèn)題時(shí)能靈活利用處理。

讓學(xué)生制定好計(jì)劃做好實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備：包括器材、過(guò)程（表格）……在這一過(guò)程中，一方面要體現(xiàn)科學(xué)家進(jìn)行科學(xué)研究的思想和方法，更重要的是使學(xué)生做事目的明確，帶著問(wèn)題去研究。學(xué)生把設(shè)計(jì)的方案提出后能得到教師和同學(xué)的認(rèn)可，從而張揚(yáng)了個(gè)性，會(huì)充滿自信心。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)是一個(gè)創(chuàng)造過(guò)程，是探究中很重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，直接影響到探究的結(jié)果。我們的做法是，先放手讓學(xué)生大膽地去設(shè)計(jì)，小組之間、組與組之間討論方案的可行性，哪組設(shè)計(jì)的方案好，對(duì)確實(shí)設(shè)計(jì)有困難的教師加以積極地引導(dǎo)。

例1. 電路連接方式的探究實(shí)驗(yàn)，在未講電路時(shí)，開(kāi)始就讓學(xué)生到實(shí)驗(yàn)室，進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)，每組3-4人，（同組男女合作效果更好），分給每組3-4個(gè)電鍵開(kāi)關(guān)，三盞小燈珠及燈座，電池組，若干導(dǎo)線，只提1個(gè)實(shí)驗(yàn)要求，就是讓三盞燈亮起來(lái)，另外每個(gè)小組都要就實(shí)驗(yàn)提出1個(gè)以上表述正確的問(wèn)題，各組提的問(wèn)題不得重復(fù)。學(xué)生提出問(wèn)題后就記在黑板上，比賽哪個(gè)組提出的問(wèn)題多。

例2.怎樣將電流通過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量變?yōu)榭梢杂^察比較的對(duì)象。學(xué)生的設(shè)計(jì)方案令教師驚嘆，有的讓燒瓶里的空氣受熱膨脹而使玻璃管的紅水柱上升，有的讓燈絲發(fā)熱升溫而發(fā)光，有的讓火柴梗吸收電熱升溫達(dá)到著火點(diǎn)而燃燒……在這五彩繽紛的答案背后，我們看到了學(xué)生探究能力的提高，學(xué)生的發(fā)散思維和創(chuàng)造性思維能力得到又一次的提升。

三、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的有效對(duì)比性，培養(yǎng)學(xué)生的探究能力

在學(xué)習(xí)二氧化碳?xì)怏w實(shí)驗(yàn)室制法的研究時(shí)，充分利用新教材，從學(xué)習(xí)氧氣實(shí)驗(yàn)室制法開(kāi)始，向?qū)W生提出三點(diǎn)學(xué)習(xí)要求：1. 掌握制取氣體的反應(yīng)原理；2. 了解實(shí)驗(yàn)儀器、裝置，并學(xué)會(huì)正確操作方法；3. 掌握氣體的檢驗(yàn)方法。側(cè)重讓學(xué)生自己通過(guò)閱讀教材，回憶對(duì)比O2、H2實(shí)驗(yàn)室制法，并以此指導(dǎo)對(duì)二氧化碳實(shí)驗(yàn)室制法的研討。在探究實(shí)驗(yàn)室制二氧化碳的反應(yīng)原理時(shí)，設(shè)計(jì)了三個(gè)分組小實(shí)驗(yàn)：（1）塊狀石灰石和稀鹽酸反應(yīng)；（2）碳酸鈉粉末和稀鹽酸反應(yīng)；（3）塊狀石灰石和稀硫酸反應(yīng)，學(xué)生通過(guò)自己動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行觀察、比較三個(gè)反應(yīng)的快慢，從而得出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的最佳藥品是石灰石和稀鹽酸。這樣，通過(guò)學(xué)習(xí)過(guò)程的探索，學(xué)生對(duì)知識(shí)不是被動(dòng)地接受，而是通過(guò)自己親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論。在二氧化碳?xì)怏w的實(shí)驗(yàn)裝置的探究上，引導(dǎo)學(xué)生不僅僅局限于課本上的儀器和裝置圖，通過(guò)分析每種儀器的用途，補(bǔ)充學(xué)生熟悉的可以代用的儀器或者學(xué)生從日常生活中自制的儀器，這樣儀器裝置可以組裝十幾種，并討論不同的裝置各有什么優(yōu)缺點(diǎn)。通過(guò)這樣分析后，學(xué)生的思維開(kāi)闊了許多，使學(xué)生既學(xué)習(xí)了課本知識(shí)但不局限于課本知識(shí)，又培養(yǎng)了學(xué)生的探究能力。科學(xué)的學(xué)習(xí)方法能使學(xué)生對(duì)所學(xué)的知識(shí)和技能不僅知道“是什么”，能夠提出“為什么”，繼續(xù)追問(wèn)“還有什么”，進(jìn)而解決“做什么”和探索“怎么做”。當(dāng)然，限于初中學(xué)生的認(rèn)知水平和生理、心理特點(diǎn)，學(xué)習(xí)方法的指導(dǎo)應(yīng)當(dāng)緊密結(jié)合實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)際，循序漸進(jìn)，不可能一蹴而就。培養(yǎng)學(xué)生的探究能力，要使學(xué)生會(huì)初步運(yùn)用化學(xué)知識(shí)解釋一些簡(jiǎn)單的現(xiàn)象或解決一些簡(jiǎn)單的化學(xué)問(wèn)題。

由此可見(jiàn)，“對(duì)任何實(shí)驗(yàn)我們都可以從實(shí)驗(yàn)材料、器具、實(shí)驗(yàn)方法等方面來(lái)進(jìn)行探究”的結(jié)論。實(shí)驗(yàn)的探究點(diǎn)來(lái)自于教師對(duì)實(shí)驗(yàn)的不斷探索和對(duì)學(xué)生的積極誘導(dǎo)，來(lái)自于學(xué)生主體作用的被強(qiáng)化。教師應(yīng)充分發(fā)揮主導(dǎo)作用，使學(xué)生學(xué)會(huì)在實(shí)驗(yàn)中探究，在探究中實(shí)驗(yàn)，不斷地產(chǎn)生問(wèn)題、提出問(wèn)題、解決問(wèn)題。這樣，就能有效地促進(jìn)學(xué)生拓展思維空間，活躍思維過(guò)程，營(yíng)造探究氛圍，主動(dòng)探究實(shí)踐，獲得知識(shí)，體驗(yàn)科學(xué)研究過(guò)程，感悟科學(xué)方法，培養(yǎng)科學(xué)探究能力。

（作者單位：浙江省泰順縣第七中學(xué) 325500）endprint