尋探究之法，解科學之謎

余路民

摘 要：隨著新課程改革的不斷推進，教育界對初中科學的教學效果提出了更高的要求，一線初中科學教師也在實際教學過程中注重改善教學環節，致力于有效的初中科學課堂構建。基于探究性實驗的教學環節，探索如何提高初中科學探究性實驗教學的有效性。

關鍵詞：初中科學；探究性實驗；信息技術；創新實驗；實驗價值

“科學探究”既是初中科學課程的特點，也是現代教育理念對初中科學的要求，在進行初中科學探究性實驗教學的過程中，教師應當以學生為本，制訂合理的教學目標和科學的教學方法，進行有效的教學評價，從而提高初中科學探究性實驗的教學效果。

一、合理的目標設置是實現探究性實驗教學有效性的前提

目標是進行實驗設計的指南，初中科學教師在進行探究性實驗教學時，應當首先明確實驗的教學目標、明確實驗的探究結果以及實驗探究活動的執行方式，從而更有效地掌握實驗活動的方向，同時促使學生了解探究性實驗中每個環節的意義，避免初中生“為科學實驗而進行科學實驗”的現象發生。除此之外，初中科學教師在進行探究性實驗的教學目標設計時，應當考慮教學大綱對本節實驗的要求，結合學生對實驗所涉及理論知識的了解和學生已經掌握的實驗操作技能進行合理的教學目標設計，從而提高探究性實驗教學目標的合理性，實現探究性實驗教學的有效性。

例如，在進行“觀察藻類植物”這節課的實驗教學設計時，教師根據這節實驗中包含的“使用顯微鏡”“藻類植物的特點”等內容，以及學生對科學實驗的認知特點進行教學目標的設計：（1）知識與技能：掌握制作臨時裝片的原理，并且能夠使用顯微鏡進行熟練的觀察；能夠通過觀察繪畫出藻類植物的形態結構，闡述藻類植物細胞的形態特征和基本結構。（2）過程與方法：能夠掌握制作、觀察臨時裝片的能力；能夠繪制生物圖。（3）情感態度與價值觀：通過顯微實驗觀察的過程培養學生求真、務實、質疑、嘗試的科學態度和生物學素養的三維教學目標。不難看出，教師合理的教學目標當中，既包含知識的層面，也包括能力的層面，能夠有效地引導初中生進行藻類植物細胞形態的探究，從而實現探究性實驗教學的有效性。

二、優化教學方法是實現探究性實驗教學有效性的關鍵

（一）利用生活感知，避免探究無用

學生是進行探究性實驗的主體，學生積極主動地參與探究性實驗是教師教學取得效果的重要前提，那么如何激發學生的求知欲，提高學生參與探究實驗的主動性呢？事實證明，在進行探究性實驗教學時，教師將生活中的元素加入實驗當中，能夠明顯引起學生的興趣，調動學生參與探究性實驗的積極性。

例如，在進行“觀察水的沸騰”這個探究性實驗時，教師向學生提出：“在生活中我們使用加熱的方式將水溫升高，那么當水達到沸騰狀態時，溫度是否還會持續升高呢？”學生陷入思考，有的學生回答說：“會上升，因為我們在一直加熱。”有的學生說：“不會，因為水已經達到了沸騰狀態。”緊接著，教師回答道：“那我們一起進行今天的實驗，來觀察水在沸騰后，溫度是否還會上升。”可見，在進行探究性實驗的過程中，教師將實際生活與實驗的內容相結合，能夠有效調動課堂氣氛，提高學生在探究性實驗課堂中的參與度。

（二）借助信息技術，優化實驗效率

現代教育技術的發展，使多媒體應用在實驗教學當中，而多媒體是集聲音、影像、文字于一體的多功能教學設備，在進行初中科學實驗教學的過程中，教師引導學生自主使用多媒體設備錄制探究性實驗，經過微信平臺進行上傳，能夠有效縮短實驗用時，提高學生自主進行實驗的積極性，從而優化探究性實驗的教學效率。

例如，在進行“凸透鏡對平行光作用”的探究實驗教學中，由于該實驗的難度不高，教師可以組織學生在課下進行該實驗的探究活動，并通過錄像的形式上傳給教師審閱，教師在課堂中對學生進行的探究過程予以點評，避免因天氣原因阻礙該實驗的進行，從而提高“凸透鏡對平行光作用”實驗的教學效率。不難看出，在進行初中科學探究實驗的過程中，教師使用多媒體技術進行實驗過程的模擬，能夠深化學生對實驗的理解程度，優化探究性實驗的教學過程。

（三）運用創新實驗，構建科學思維

西方物理學家勞厄曾言：“發展思維要比獲得知識更加重要。”在進行探究性實驗的教學中，我們也應當明白，教學的目的不單單是培養學生掌握一定量的初中科學知識，同時也包含對學生科學思維的培養，因此，在進行探究性實驗教學時，教師應當積極引導學生進行實驗創新，從而培養初中生質疑、務實的精神和解決問題的能力，實現科學思維的形成。

例如，為了培養學生的科學思維，教師在進行完“利用過氧化氫制取氧氣”的實驗之后，向學生詢問是否有其他的方式來制取氧氣，引導學生積極思考，利用已有的科學知識來進行該問題的解答，從而開闊學生的思路，發展學生的思維。在進行實驗拓展的過程中，教師要認真聽取學生的意見，并對學生所提出其他方法進行恰當的點評，從而促進師生之間的有效交流，更好地幫助教師引導學生形成科學的思維。不難看出，初中科學教師在進行探究性實驗的過程中，可以引導學生發展自己的思維，思索實現實驗目標的其他操作方法，促使學生進行新舊知識的有效融合，培養學生的科學思維。

三、多元化的評價是實現探究性實驗教學有效性的保障

（一）擺正評價理念，提升實驗價值

在進行探究性實驗的過程中，學生對實驗的態度、在實驗過程中所展現的能力、學生掌握的實驗方法等內容都會得到一定的體現，因此，在探究實驗結束后，如何對學生進行實驗評價是我們一線初中科學教師必須面對的問題。而評價理念是教師對學生進行評價的核心，為了提高實驗評價的有效性，初中科學教師首先要做的就是正確樹立自己的評價理念，提升評價功能。

例如，在完成“串聯電路和并聯電路電流規律的探究”實驗后，教師可以與學生一起制訂一個實驗評價表，在評價項目欄中寫上“實驗能力”“實驗態度”“實驗方法”等內容，除了應有的教師評價之外，教師還應當引導學生之間進行互評，從而使學生更好地掌握自己在“串聯電路和并聯電路電流規律的探究”實驗中的表現。這種評價方式能夠明顯體現出教師“以生為本”的教學評價理念，教師與學生一起制訂評價表，引導學生互評等行為，都是將學生看做是課堂中的主體，尊重學生主體性的行為表現，而且這樣的評價也能實現評價的價值，為學生之后的探究性實驗提供改進的參照。不難看出，樹立正確的評價理念，能夠指導教師做出正確的評價行為，從而提升評價的價值。

（二）使用藝術語言，打消緊張畏懼

教師在進行探究性實驗教學的過程中，應當注意使用藝術性的語言，在不打擊學生學習積極性的前提下，對學生提出指導意見，從而維持學生學習科學知識的積極性，打消學生在科學探究實驗課堂中的緊張畏懼。

例如，在進行探究性實驗時，教師提出某個問題，學生進行思考后，有時并不能回答出正確的答案，會存在一定的漏洞。此時，教師對學生的評價是：“回答問題的聲音非常洪亮，并且作為第一個回答問題的人，你很有勇氣，但是這個答案還存在一點問題，你現在是否發現了呢？”不難看出，在進行初中科學探究性實驗的提問中，教師首先肯定學生積極思考、敢于回答問題的勇氣之后，指出答案中存在的問題，并引導學生繼續思考，如果學生不能回答出來，那么教師可以針對答案中的錯誤內容進行指導，并向學生解釋正確答案的來源，能夠在不打擊學生自尊心的前提下，激勵學生繼續學習科學知識，教師的鼓勵語言也成為學生學習的動力，打消學生學習科學知識的畏懼感，提高科學探究性實驗教學的效率。

（三）珍惜實驗意外，化污點為亮點

“失敗是成功之母”是教育界廣為流傳的一句話，錯誤的發生也往往要比成果來得多，而在初中科學探究性實驗的教學中，教師也應當意識到，初中生對科學知識的掌握程度有限，對科學知識的接受需要一個過程，教師不能要求學生在每一次實驗中都得到完美無缺的結果，應當允許瑕疵存在，并且要利用瑕疵、污點進行教學，從而將污點轉化為亮點，促進探究性實驗的教學。

例如，在進行“測量兩金屬電阻”這個探究實驗的教學中，學生自主完成本實驗，并對實驗之后的結果進行處理，不同的組所呈現出來的電阻平均值存在一定的差距，有的數值在3左右，有的在5左右。之后，教師根據這個存在差異性的實驗結果提出問題：“我們都在測量同樣的金屬，為什么結果會存在差異呢？”學生根據這個實驗結果對實驗過程進行回顧，并猜測：“可能是有人將數據量程讀錯了？”之后有學生進行反駁：“如果是錯誤的量程，那么結果應當相差甚遠，不可能像我們的數據一樣，雖然有差距，但差距很小。”學生再次思考，之后有人提出：“有可能是因為電壓表指針最開始沒有在零刻度，造成數值顯示錯誤。”學生對此進行了驗證，發現的確是因為電壓表指針沒有在零刻度造成數值讀取失誤。教師借此向學生闡述：“準備工作是科學實驗中必不可少的環節，就像我們在使用電壓表進行測量的過程中，我們要先對電壓表進行調零，才能保證我們實驗的順利進行，所以我們在以后的實驗中，更應當細化實驗的細節，保障實驗的信度和效度。”不難看出，在進行探究實驗的過程中，各種問題都會造成實驗的失誤，但是，初中科學教師應當明白，實驗的失誤也可以成為教師教導學生的亮點，加深學生對探究性實驗過程和結論的理解。

實驗是初中科學教學的一大特色，教師在實際教學中應當利用實驗的優勢，提高實驗教學的效果，實現初中生核心素養的培養。

參考文獻：

[1]周安.提升初中科學探究性實驗教學的有效性策略研究[A].《教師教學能力發展研究》科研成果集（第九卷）[C]，2017：6.

[2]鄭德軍，劉向榮.初中科學探究性實驗教學的有效性探析[J].中國教育技術裝備，2016（13）：141-142.

[3]郭晴秀.初中科學探究性實驗教學的有效性研究[D].金華：浙江師范大學，2013.

[4]吳應烈.初中科學探究性實驗的作用與實踐[J].科教文匯（中旬刊），2009（1）：122-123.