基于自主學習的初中科學實驗教學設計

酈建麗

【內容摘要】在素質教育的背景下，新課程理念更加注重以學生科學探究為主的自主學習、研究性學習和合作學習，讓學生能夠親自操作、體驗，經歷知識的發現過程，強調學生有意義的學習活動?？茖W是一門以實驗為基礎的學科，新課程教學理念讓初中科學實驗教學具有了更多的教育價值和功能，教師要革新教學思想，設計促進學生自主學習的科學實驗教學，將科學實驗的育人價值發揮出來。

【關鍵詞】自主學習 初中科學 教學設計

自主學習是新課程教育改革的目標之一，是促進學生個性化發展，培養學生學科核心素養的有效途徑。實現學生自主學習的關鍵是教師要引導學生做好學習計劃，在教學活動中能夠對學習方法、學習進展進行自我監控和調節，從而提高學生的自主學習興趣，促進學生的自主學習能力的提升。通過初中科學教學實踐發現，基于自主學習的初中科學教學設計是實現學生自主操作、思考和實踐的有效途徑。筆者將以“物質的導電性與電阻”為例，來探究基于自主學習的科學實驗設計策略。

一、教材與學情分析

“物質的導電性與電阻”屬于《電路探秘》中的章節，在結構上位于“電路圖”和“電流的測量”之后，教材這樣安排的初衷是為了讓學生運用前兩節的知識進行物質導電性的實驗探究，讓學生通過合作交流、思考、討論，設計出能夠檢測物體導電性的實驗，學生可以運用控制變量法進行實驗，或是運用電路中的暗箱問題進行探究，從而為學生后面的學習打下基礎。本節內容在《電路探秘》中具有承上啟下的作用，教材要求學生能夠自主實驗，能夠了解導體、半導體和絕緣體的不同。

學生經過前面的學習，基本能夠畫出電路圖，了解檢測電流的方法，諸如小燈泡、電流表等，并能夠根據電路圖進行簡單實物的連接，這就為學生的自主學習和探究奠定基礎。學生已經學習過密度、熔點等物質的基本特性，對于電阻概念可以正確的理解，因此，教師在教學中主要引導學生進行導電性實驗的自主學習，從而培養學生的技能與方法，提高學生的學科核心素養。

二、基于自主學習的實驗教學設計

1.實物情境導入，激發學生興趣

電與學生的生活息息相關，生活中到處都有電器、電線、開關等，教師在上課的時候，可以拿出一段導線（如下圖），當著學生的面慢慢剖開，讓學生清晰地看到導線的組成，塑料套和銅絲。教師用問題引導學生：導線這樣設計有什么好處，可不可以將塑料套和銅絲的位置互換，塑料做內芯，銅絲做外套？為什么？

學生之間進行交流、探究，得出塑料套和銅絲的位置互換位置會導致觸電、金屬生銹等問題。導線塑料套包著銅絲的結構，既能夠保護銅絲不受腐蝕，也能夠隔絕電流，防止觸電。教學繼續引導學生思考生活中容易導電的物體和不導電的物體有哪些？學生紛紛回答，金屬容易導電，塑料、橡膠、玻璃、木頭等都不容易導電。這樣，教師順勢就可以導入新課，讓學生思考物體的導電性是如何劃分和區別的。

2.針對具體問題，自主實驗探究

對于物體的導電性是如何劃分和區別，教師可以給學生展示生活中常見的物品，諸如：玻璃棒、干燥的木材棒、塑料棒、鐵棒、銅棒等，還有學生自有的物品、諸如：鉛筆、直尺、三角板、硬幣、橡皮等，提問：這些物品在我們生活中比較常見，大家如何判斷其是否導電？你有什么好的方法？學生紛紛回答，主要集中在兩種觀點，一是通過是否是金屬進行判斷，另一種是用實驗的方法進行驗證。教師對學生的想法給予積極的評價，讓學生回顧一下如果要判斷電路中是否有電路，用的是什么方法？“小燈泡”、“電流表”、“萬用表”、“音樂盒”……學生踴躍地回答。教師讓學生自主設計實驗方案，進行實驗探究。

學生分成小組進行交流、探究，通過檢測接入電路中的物品能否讓電路中產生電流來判斷物品是否導電。學生分別設計了以下的實驗電路圖：

教師讓學生互相交流和評價，說說各個方案的優點和缺點，有的學生認為方案2不能進行實際操作，由于電路中只有電流表，閉合開關后容易將電流表燒壞，因此應該放棄。于是學生對實驗進行補充和改進，最終確定方案一，并制定詳細的實驗步驟：先根據電路圖將電源、電流表、開關、小燈泡連成通路，閉合開關，小燈泡發光、電流表指針偏轉;接著在電路中如圖所示的部分接入待測物質，閉合開關，觀察小燈泡、電流表的變化情況，并將實驗現象和結果填入到下表中：

根據實驗結果，教師引導學生進行絕緣體、導體概念的歸納，并讓學生積極探討導體、絕緣體在生活中的實際應用，提高學生的實驗能力、自主學習能力和聯系實際生活的能力。

此外，教師可以讓學生自主探究玻璃在不同溫度下的導電性差異，并通過萬用表檢測玻璃在不同溫度下的電阻變化，從而讓學生通過自主實驗和結論得出，導體和絕緣體沒有明顯界限，改變條件的情況下，絕緣體也可能導電，諸如：潮濕的木頭、加熱的玻璃等等。

總而言之，在初中科學教學中，教師要充分利用科學實驗這一載體，通過精心的教學設計，讓學生自主參與到科學知識的學習和探究中，感受科學知識的生成過程，提高學生的學習興趣，從而促進學生科學素養的全面發展。

【參考文獻】

[1]錢耀清.開放式教學在初中科學實驗教育中的實踐與思考[J].教育教學論壇.2012（S5）：262-263.

[2]許翔.以學生為主體的初中科學實驗教學實踐探索[J].新課程（中學）. 2017（1）：299，301.

（作者單位：諸暨是暨陽初中）