開展生活小實驗，培養科學探究能力

■浙江省金華市婺城區安地鎮中小學校 洪 筠

科學核心素養的培養是開展初中科學教學的重要內容，也是提升學生科學綜合素質的前提條件。實驗探究能力作為科學核心素養的主要組成部分，在初中科學教學過程中有著舉足輕重的作用。

一、捕捉問題，梳理思路

科學知識的形成是建立在實驗探究基礎上的。而在開展探究的過程中，善于捕捉生活中的相關問題，并以此開展生活小實驗予以觀察和驗證，可以使學生更加清晰地理解相關概念、梳理知識脈絡，從而讓學生有效地把握科學實驗探究思路。

比如，在講解“分子和原子”這一部分的內容時，教師要求學生們能夠理解和運用分子的基本性質及其概念。具體教學時，我先為學生們展示了一個簡單的實驗，即向盛有水的小燒杯中加入少量的品紅，觀察發現：品紅在水中發生了擴散。這時，我便提出疑問：“物質的構成如何？微粒間有間隙嗎？”為了解答這些實驗中捕捉到的問題，我鼓勵學生們結合生活常識，開展生活小實驗。學生們取了兩只相同的注射器，將栓塞拉出，分別吸入等體積的空氣和水，用手指堵住末端小孔，將栓塞慢慢推入，感受兩支注射器的推入阻力，進而得出結論：物質的微粒間有空襲，而不同的微粒之間的空隙也不盡相同。

二、聯系對比，設計方案

聯系對比是科學探究過程中經常使用的一種科學方法，可以研究事物之間的相同點和異同點。而應用于實驗探究過程中的聯系對比方法，可以使學生們在掌握了一種物質實驗探究的基礎上，觸類旁通，進而掌握相似類別的實驗探究方法。實際教學時，多元化實驗探究方法的積累，可以有效提升學生們設計方案的能力，為學生后續綜合探究能力的提升奠定基礎。比如，在為學生們講解了“制取氧氣”這部分的內容后，學生們已經充分了解了實驗室制取氧氣的反應原理以及催化劑和分解反應等概念。在此基礎上，為促進學生們對實驗探究方法和比較學習法的理解和應用，我鼓勵學生對比氧氣和二氧化碳這兩種氣體的異同，進而讓學生設計出實驗室制取二氧化碳氣體的方法。學生們著重分析了氧氣和二氧化碳這兩種氣體的特點，初步確定了實驗室制取二氧化碳的反應方程式，即：

基于這一反應方程式，學生們選擇了固液常溫型的發生裝置。跟收集氧氣的裝置不同，由于二氧化碳溶于水，因此收集二氧化碳只可采用向上排空氣法。可見，不同實驗的科學實驗裝置之間也存在著千絲萬縷的關系。因此，科學教師在教學了一種反應裝置之后，應引導學生們對比反應本質的異同，讓學生充分理解反應原理，從而讓學生依據反應物的狀態和反應條件選擇發生裝置。根據氣體的密度和溶解性等特點選擇收集裝置，學生就完成了設計實驗方案的制定，進而開展拓展性的實驗探究。

三、分析數據，得出結論

科學實驗探究的目的還在于經過一系列的探究過程，分析實驗數據，觀察實驗現象，進而得出實驗結論。因此，在實際教學的過程中，初中科學教師還應當引導學生們掌握科學化的數據分析方法，有針對性地分析實驗過程中的各類數據，進而得出準確的實驗結論。比如，在為學生們講解了“質量守恒定律”以及“二氧化碳制取的研究”這兩部分的內容之后，我要求學生們自主開展生活小實驗，探究若要制取8.8g 的二氧化碳，至少需要多少克碳酸鈣？基于課內教學的反應方程式，學生們設置了相應的制取器材，并假設需要碳酸鈣的質量為x，那么可由反應物和生成物的質量關系得出結論。而反應物和生成物的質量關系是教學的難點，對此，我先引導學生們列出反應的科學方程式，再結合實驗裝置開展教學，得出關系式：100：44=x：8.8g。解答得x=20g，即至少需要20g 的碳酸鈣。科學的數據分析方法及實驗探究過程，是保證科學實驗成功完成的前提條件。因此，科學教師通過引導學生認識和學習實驗過程中的數據關系，不僅可以促進學生們對相關內容的理解，也能夠準確地得出最終結論。

四、反思過程，二度創新

能力的提升離不開過程的反思。就科學實驗探究能力的提升而言，在不斷的實驗探究過程中，學生們會遇到各種各樣的問題。對此，在開展生活小實驗探究之余，教師要善于反思過程并總結概要，為學生們科學實驗的二度創新提供幫助，從而為學生們探究能力的提升做出保障。

比如，在與學生們共同探究了“實驗室制取二氧化碳”這一實驗之后，我要求學生們從選擇原材料、設計裝置和收集驗滿等過程入手，思考如何改進實驗方案，從而更加便捷地制取二氧化碳。學生們選擇了兩個注射器管、輸液管、橡皮塞和導管，具體過程為：用鑷子將石灰石裝入左邊注射器管內，塞好橡皮塞，再向右邊的注射器管內倒入稀鹽酸，然后開始制取氣體。這一實驗裝置可以通過調節輸液管上調節流量的開關，控制稀鹽酸的滴加速度，進而控制實驗的反應速度。

可見，在充分反思和總結原先反應裝置的基礎上，進一步地優化實驗裝置，不僅能夠有效地鼓勵學生開動腦筋、發散思維，提升學生的實驗興趣，也能有效拓展學生的思維。