尋探究之法，解科學之謎
——初中科學探究性實驗教學有效性策略研究

余路民

（淳安縣汾口鎮(zhèn)初級中學，浙江 杭州）

“科學探究”既是初中科學課程的特點，也是現(xiàn)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(xiàn)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(zhí)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(huán)節(jié)的意義，避免初中生“為科學實驗而進行科學實驗”的現(xiàn)象發(fā)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(jié)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(jīng)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(xiàn)探究性實驗教學的有效性。

例如，在進行“觀察藻類植物”這節(jié)課的實驗教學設計時，教師根據(jù)這節(jié)實驗中包含的“使用顯微鏡”“藻類植物的特點”等內(nèi)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(tài)結構，闡述藻類植物細胞的形態(tài)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(tài)度與價值觀：通過顯微實驗觀察的過程培養(yǎng)學生求真、務實、質(zhì)疑、嘗試的科學態(tài)度和生物學素養(yǎng)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(tài)的探究，從而實現(xiàn)探究性實驗教學的有效性。

二、優(yōu)化教學方法是實現(xiàn)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(fā)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(diào)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?qū)W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(tài)時，溫度是否還會持續(xù)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(jīng)達到了沸騰狀態(tài)。”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(nèi)容相結合，能夠有效調(diào)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(yōu)化實驗效率

現(xiàn)代教育技術的發(fā)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(jīng)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(yōu)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(yōu)化探究性實驗的教學過程。

（三）運用創(chuàng)新實驗，構建科學思維

西方物理學家勞厄曾言：“發(fā)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(yǎng)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(yǎng)，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(chuàng)新，從而培養(yǎng)初中生質(zhì)疑、務實的精神和解決問題的能力，實現(xiàn)科學思維的形成。

例如，為了培養(yǎng)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?qū)W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(fā)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?shù)狞c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(fā)展自己的思維，思索實現(xiàn)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(yǎng)學生的科學思維。

三、多元化的評價是實現(xiàn)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(tài)度、在實驗過程中所展現(xiàn)的能力、學生掌握的實驗方法等內(nèi)容都會得到一定的體現(xiàn)，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(lián)電路和并聯(lián)電路電流規(guī)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(tài)度”“實驗方法”等內(nèi)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(lián)電路和并聯(lián)電路電流規(guī)律的探究”實驗中的表現(xiàn)。這種評價方式能夠明顯體現(xiàn)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(xiàn)，而且這樣的評價也能實現(xiàn)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(xiàn)在是否發(fā)現(xiàn)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(xù)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(nèi)容進行指導，并向?qū)W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(xù)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(fā)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(zhuǎn)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(xiàn)出來的電阻平均值存在一定的差距，有的數(shù)值在3左右，有的在5左右。之后，教師根據(jù)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(jù)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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)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(shù)值顯示錯誤。”學生對此進行了驗證，發(fā)現(xiàn)的確是因為電壓表指針沒有在零刻度造成數(shù)值讀取失誤。教師借此向?qū)W生闡述：“準備工作是科學實驗中必不可少的環(huán)節(jié)，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(diào)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(jié)，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(yōu)勢，提高實驗教學的效果，實現(xiàn)初中生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。