從辯證視角探索科學(xué)探究實驗教學(xué)

黃慶云

新課標(biāo)的實施，給我們帶來了新的理念和要求。初中科學(xué)實驗探究是科學(xué)和科學(xué)實驗學(xué)習(xí)的核心，真正意義上的科學(xué)實驗探究應(yīng)是一種富有創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)方式，是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的一條有效途徑。讓學(xué)生在學(xué)習(xí)中確立探究實驗的內(nèi)容，合作或獨立開展探究實驗，不斷經(jīng)歷探究過程，主動地獲取知識，從而使學(xué)生積極主動地建構(gòu)自己的智能結(jié)構(gòu)。能在遇到未知事物、新的問題時，有意識地用科學(xué)實驗探究的手段和辦法去解決，并且在不斷實踐過程中獲得豐富的情感體驗，塑造良好的心理品德和科學(xué)的情感、態(tài)度、價值觀。然而就當(dāng)前課改實驗情況看，教師對科學(xué)探究實驗的實質(zhì)和主體認(rèn)識還存在一定的偏差。出現(xiàn)了一些不了解其真諦而盲目趕潮的現(xiàn)象，需要從辯證的視角探索初中科學(xué)探究實驗教學(xué)，需要理性的思考。

注重探究要素實質(zhì)。完美顯現(xiàn)過程形式

在科學(xué)實驗教學(xué)中。少數(shù)教師往往沒有弄清科學(xué)實驗探究要素的實質(zhì)，穿著“新課程實驗探究”的新鞋，走著“重知識輕能力”的老路。在探究實驗教學(xué)中簡單程序化，機(jī)械性搬出探究要素或牽強(qiáng)附會地顯現(xiàn)探究要素；在實驗教學(xué)中采取單一的問答式師生互動。把學(xué)生的思想完全禁錮在一個框架內(nèi)，把學(xué)生的思維朝一個方向縱向牽引。

案例：

教師：(創(chuàng)設(shè)情景)液體內(nèi)部向各個方向都有壓強(qiáng)，而液體、氣體都能流動(板書：提出問題)那么氣體是否有壓強(qiáng)?

學(xué)生：也有壓強(qiáng)(板書：猜想)

教師：能說出猜想的理由嗎?

學(xué)生：從生活中我們發(fā)現(xiàn)，開水瓶中裝滿開水，塞緊瓶塞，瓶塞馬上會被沖起。

教師：下面我們設(shè)計幾個實驗證明我們的猜想。(板書：設(shè)計實驗)演示(1)：杯子中裝滿水，用紙片蓋住，倒立，請學(xué)生思考：水會灑嗎?

學(xué)生甲：不會。

學(xué)生乙：會。

教師問：為什么會呢?(板書：交流討論)

學(xué)生乙：因為……

教師演示(2)：把鐵盒子加熱，再用盒蓋密封，觀察到什么現(xiàn)象?

學(xué)生：觀察到……

從案例可看出，幾乎全部由教師包辦了科學(xué)實驗探究的過程要素“提出問題”“設(shè)計實驗”等，這是十分錯誤的做法。我們應(yīng)該明確學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和提出問題是實驗探究中最不可缺少的一個重要環(huán)節(jié)，如果沒有發(fā)現(xiàn)問題。不能提出問題，將來探究便無從說起，問題是各個探究過程的核心；再者，學(xué)生學(xué)習(xí)中對猜想的驗證必須有經(jīng)歷實驗設(shè)計、提出解決問題方案的過程，要注重經(jīng)歷、嘗試、有創(chuàng)新意識的科學(xué)探究的方法和過程，因而筆者針對上面的教學(xué)內(nèi)容作了如下改動，實驗后發(fā)現(xiàn)教學(xué)效果更好。

教師：(創(chuàng)設(shè)情景)

演示(1)：用杯子裝滿水，蓋上一紙片，倒立杯子，觀察現(xiàn)象。

演示(2)：空鐵盒子放在火上加熱，用鐵蓋密封，冷卻下來，觀察現(xiàn)象。

教師：同學(xué)們發(fā)現(xiàn)了什么問題，能否用語言表述出來?

學(xué)生甲：在實驗(2)中。為什么鐵盒子會變癟?它是否受到力呢?

學(xué)生乙：在實驗(1)中，是什么東西托住水而不灑呢?是紙片嗎?

學(xué)生丙：在實驗(1)中，難道是水吸住了紙片嗎?

教師：同學(xué)們分小組有針對性地選擇一到兩個問題討論一下，能否尋找自己的經(jīng)驗事實或用桌子上的器材來證明自己的觀點呢?

學(xué)生小組討論或?qū)嶒?有成功的，有失敗的，學(xué)生尋找發(fā)現(xiàn)失敗的原因，實驗探究的課堂的確熱鬧非凡)

學(xué)生丁：我們小組在做實驗(2)時，想了又想。將盒蓋打開，發(fā)現(xiàn)鐵盒子又還原了，我們認(rèn)為空氣加熱后會膨脹，冷卻后內(nèi)部氣壓比外界小，所以鐵盒變癟。

學(xué)生戊：……

教師：請同學(xué)們歸納得出結(jié)論……

總之，科學(xué)探究實驗的教學(xué)要以新課程理念為指導(dǎo)，注重探究要素實質(zhì)，讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題，完美顯現(xiàn)探究過程形式。千萬不要過于注重過程要素的形式，而忽視過程要素的實質(zhì)，以免探究淺層化。

注重探究能力培養(yǎng)。諳熟實驗探究操作

在科學(xué)探究實驗教學(xué)中，有些教師擔(dān)心學(xué)生提不出問題，創(chuàng)設(shè)情境時就主動地使用陳述性語言，有些教師也提出自己的困惑，部分學(xué)生總喜歡把老師的陳述性語言前面再加個“為什么”就成了問題。其實這也正是學(xué)生缺乏思考的表現(xiàn)，教師要對學(xué)生問題化的陳述適當(dāng)加以正確指導(dǎo)，在創(chuàng)設(shè)情景時就給予一定問題技巧和要領(lǐng)引導(dǎo)，否則只會進(jìn)行簡單化、表面化探究要素的操作，徹底舍棄了深入研究如何操作來提高探究能力的實驗過程。

案例：

教師演示激光器投射到鏡面上。

教師：請同學(xué)們觀察，這里發(fā)生了光的反射現(xiàn)象，你們提出什么問題?

學(xué)生甲：為什么光會發(fā)生反射?

學(xué)生乙：人類是怎樣利用光的反射?

學(xué)生丙：光反射要有什么條件?

(很長時間，才有學(xué)生提出“光的反射有何規(guī)律”的問題)

此案例典型的問題在于：問題情景的創(chuàng)設(shè)出現(xiàn)盲目性和問題組織不得要領(lǐng)。導(dǎo)致學(xué)生對課堂探究內(nèi)容缺乏方向和目的，造成探究課題難以確定。如果改為如下教學(xué)過程，效果會大不一樣。

教師演示用激光器照射到鏡面上。

教師：同學(xué)們觀察到了什么現(xiàn)象?

學(xué)生甲：光有反射現(xiàn)象

教師：(演示)我轉(zhuǎn)動鏡面。又觀察到了什么?

學(xué)生乙：光的反射光線發(fā)生了改變。

教師：對比一下，可提出什么問題?

學(xué)生丙：光的反射有什么規(guī)律呢?

科學(xué)探究實驗教學(xué)要創(chuàng)設(shè)合適的問題情景，要實現(xiàn)過程和方法的統(tǒng)一，要注重探究能力的培養(yǎng)，千萬不要過于注重表面探究的操作，而舍棄探究能力的提高，以免探究表面化。

注重探究評價交流，完善實驗問題設(shè)計

新課程改革和科學(xué)實驗探究的著眼點不是改變知識結(jié)構(gòu)，而是如何更好地培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，為學(xué)生的終身發(fā)展服務(wù)，重視探究實驗的學(xué)習(xí)評價過程，有可能引發(fā)學(xué)生新的發(fā)現(xiàn)。重視交流的過程有利于培養(yǎng)學(xué)生敏銳的洞察力，發(fā)展學(xué)生批判性思維，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度；經(jīng)歷評價過程，能讓學(xué)生體驗探究中小組成員的整體力量，培養(yǎng)學(xué)生合作精神。

例如，在探究影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素實驗中，學(xué)生對自己的實驗結(jié)果進(jìn)行評價時，有一小組發(fā)言：“我們通過改變電流大小來探究電磁鐵吸引大頭針的數(shù)目時，發(fā)現(xiàn)吸引的個數(shù)區(qū)別根本不明顯，甚至沒有什么區(qū)別?！庇纱艘l(fā)小組討論：能否用其他方法代替呢?學(xué)生們大膽想象，說出可用“吸起鐵屑的數(shù)目”或“放入旁邊的小磁針的偏轉(zhuǎn)幅度”來比較等多種優(yōu)化方案，大大鍛煉了學(xué)生的創(chuàng)新想象能力。

又如，在探究影響摩擦力大小的因素實驗中，有一小組在交流時提出“還與接觸面的大小有關(guān)”，該小組還提交了進(jìn)行實驗的方案及實驗數(shù)據(jù)(其實不是很嚴(yán)密)，這引起了其他小組同學(xué)的極大興趣；在評價交流過程中的確發(fā)現(xiàn)了新的問題，此時對該組同學(xué)大力贊賞，并讓他們在綜合實踐活動課中再來探究這一問題。如果教師平時都忽視評價交流過程或武斷地否定學(xué)生交流內(nèi)

容，必將導(dǎo)致學(xué)生在今后的評估、交流活動中不肯說實話，也不愿意講真話，會抹殺學(xué)生的洞察力和探究熱情，必然會使學(xué)生主體的靈活思維泯滅。這實在是對個體合理落差的漠視。

科學(xué)探究實驗教學(xué)要突出自主性、合作性，注重探究評價、交流，千萬不要過于注重實驗問題設(shè)計，而忽視學(xué)習(xí)評價內(nèi)容，以免探究片面化。

注重探究主體地位。兼顧探究導(dǎo)引作用

有人認(rèn)為，探究實驗中既然倡導(dǎo)以學(xué)生為中心，那么教師也就起不了什么作用；探究實驗既然重過程，那么傳統(tǒng)意義上的教師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的評價者的角色就失去了光芒，于是有些教師出現(xiàn)了由過去的“一切皆管”變?yōu)椤耙磺胁还堋钡默F(xiàn)象。其實在科學(xué)實驗探究中，教師不是更清閑了，而是要擔(dān)負(fù)起實驗的導(dǎo)和引的作用(導(dǎo)演角色)，擔(dān)負(fù)起實驗的參與和示范作用(演員角色)，擔(dān)負(fù)起實驗活動中的資源調(diào)配作用(道具角色)，即對學(xué)生的探究實驗進(jìn)行現(xiàn)場的觀察和介入，為他們提供及時有效的指導(dǎo)。當(dāng)個別學(xué)生做與探究實驗無關(guān)的事情時，教師要及時加以引導(dǎo)，并提出明確的要求；學(xué)生在探究過程中游離主題或受阻時，教師應(yīng)為學(xué)生提供及時的點撥；當(dāng)探究過程中出現(xiàn)層次膚淺的現(xiàn)象時，教師要及時引導(dǎo)啟發(fā)，打開學(xué)生的思維；當(dāng)學(xué)生在學(xué)習(xí)的過程中思維碰撞出現(xiàn)火花閃現(xiàn)時，教師要在傾聽中努力去感受和尋找，并給予及時的肯定。

例如：上課教師利用豐富的教學(xué)資源：實物實驗、多媒體演示、精彩講授，完成了大氣壓強(qiáng)的存在、測量、應(yīng)用等三個教學(xué)內(nèi)容。教師通過演示實驗：用抽氣機(jī)將塑料瓶內(nèi)的空氣抽出，可以看到塑料瓶逐漸被壓癟，這一有趣的實驗引入課題，接著學(xué)生例舉和演示日常生活中大氣壓的實例——覆杯實驗(馬德堡半球?qū)嶒?，完成了大氣壓強(qiáng)的存在這一內(nèi)容學(xué)習(xí)，兩種氣壓計的使用完成測量內(nèi)容，最后介紹大氣壓的應(yīng)用知識。課堂思路非常清晰，實驗也很成功?？墒琴Y深的評委卻為我們道出了本節(jié)課還有三個“實驗探究活動內(nèi)容”，第一個探究活動重在“收集證據(jù)證明”：是否存在大氣壓強(qiáng)：第二個探究活動重在“猜想和設(shè)計過程”：為什么要想到用間接方法，可用哪些方法來測定大氣壓強(qiáng)；第三個探究活動重在“交流和合作”：創(chuàng)新設(shè)計一個氣壓計。這堂課經(jīng)專家一點評，我們深深感知在開展實驗探究活動中教師的角色作用也是何等重要?？傊?，科學(xué)探究實驗教學(xué)既要突出學(xué)生主體地位，又要兼顧教師導(dǎo)、引作用，千萬不要過于重視探究主體地位，而忽視教師角色作用，以免探究盲目化。

在科學(xué)實驗探究中，應(yīng)明確實驗探究的實質(zhì)，應(yīng)突出以學(xué)生為主體進(jìn)行實驗教學(xué)，按照認(rèn)知規(guī)律，營造自主探究的思維環(huán)境，教師要承擔(dān)起教學(xué)創(chuàng)新的責(zé)任，盡可能地讓學(xué)生動起來。誠如教育家陳鶴琴所說：“凡是兒童能夠自己做的應(yīng)該讓他們自己做，凡是兒童能夠自己想的應(yīng)該讓他們自己去想”。