科學合理增設實驗，構建個性高效課堂

程玉平

摘 要：以科學探究過程為主的教育教學方式是當前科學教育的主流趨勢，初中科學新課程的課程設計實實在在地體現(xiàn)了要以學生為主體的教學理念。更多的實驗探究能讓學生親自參與到教學環(huán)節(jié)中來，使學生有更多的機會進行合作、討論、參與實驗的設計、操作等。而給教師的定位是一位輔助者、引導者和協(xié)助者。教材的編排也給教師在教學中提供了更自由的“空間”來設計課堂教學程序，使教學過程更具“個性化”和“多樣性”。教師可以合理地增設一些趣味性實驗、活動性實驗、探究性實驗，創(chuàng)設一定的情境，組織討論，學生參與實驗設計等多種方式，激發(fā)學生的情，調動學生的思，從而激發(fā)學生的求知欲。在完成教學任務的同時還可以訓練和發(fā)展學生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學生的自信心和創(chuàng)新精神，使學生在課堂中體驗實踐，在實踐中體驗生活。

關鍵詞：趣味性實驗；活動性實驗；探究性實驗；主動學習

科學實驗是學生用以研究自然，也是學生用以獲取知識、領悟科學的思想觀念、領悟研究自然界所用的方法而進行的各種活動。在初中科學教學中，倡導以科學探究為主的教育教學方式是當前科學教育的主流趨勢。初中科學新課程的課程設計實實在在地體現(xiàn)了要以學生為主體的教學理念，更多的實驗探究能讓學生親自參與到教學環(huán)節(jié)中來。對于教學中的科學實驗，教師的設計和引導也起著至關重要的作用。實驗作為科學課程的一個重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要途徑，是激勵學生進行創(chuàng)造發(fā)明的科學環(huán)境。

科學不僅是系統(tǒng)的知識體系，更是一種探究活動。在科學教育中，把科學實驗探究作為教育教學的主要方式更是科學本質的要求。在教學中合理地增設一些實驗不僅能提高學生學習的積極性，更加重要的是通過實驗可以培養(yǎng)學生的動手能力、分析能力及解決問題的能力，還可以讓學生在共同探究的過程中增強其自信心，發(fā)展認知能力，培養(yǎng)正確的科學態(tài)度。

一、增設趣味性實驗，培養(yǎng)學生自主鉆研精神

在傳統(tǒng)的教學過程中，老師在備課時往往對課堂教學的設計相當精細，對重點、難點知識總是不厭其煩地反復強調，理論講授滔滔不絕，生怕學生記不住，當然對這種仔細的態(tài)度應該值得肯定。但這樣的教學方式卻完全忽視了學生，把學生當成了自己手中的“工具”。傳統(tǒng)的教學方法偏重于對結論的重視和強調，讓學生記住一個“果”，而忽視學生“如何學”和得出這個“果”的過程。教學方式與學習方式的脫離，使得老師一節(jié)課下來疲憊不堪，學生也學得很累。其實有時我們增設幾個簡單有趣的小實驗，學生整節(jié)課都會情趣高漲，思維活躍，在興趣中實現(xiàn)高效學習，那么我們又何樂而不為呢？

1.增設趣味性實驗可以激發(fā)學生的好奇心和求知欲

俗話說：“教人未見意趣，必不可學。”興趣是提高學生學習的內在動力，也是推動學生認真學習的一種巨大的精神力量。興趣也是學習的先導，它能激發(fā)積極而持久的學習動機。在教學過程中適當?shù)匾胍恍┤の缎詫嶒瀸ぐl(fā)起學生的好奇心和求知欲，調動其學習的積極性，寓教于趣。如在學習沸點時，我就當了一回“江湖騙子”，來了一次熱“油”中取石塊。在一個大燒杯里倒些醋，上面再加一層食用油，里面放一塊小石塊，然后墊上石棉網(wǎng)用酒精燈加熱直到有氣泡產(chǎn)生。實驗前先讓大家想象一下在路邊攤油炸食物時的情景，（有氣泡產(chǎn)生時溫度估計約60攝氏度，所以還是有點燙手。我一開始在課前試做時放了硬幣，但不易取出，為了能動作快點，后來改放小石塊）然后就把手伸進去把石塊取出來，學生當場目瞪口呆，有的女生嚇得張大了嘴巴，一副難以置信的樣子?？梢韵胂螅@節(jié)課的內容有哪位學生不想深入了解呢？

2.增設趣味性實驗可以提高學生的學習效率

在學習“物質燃燒的條件”這一內容時，進行“氣功”吹燃蠟燭表演。我取一支白蠟燭，暗中在蠟燭燭芯上涂上白磷，然后嘴里先喝一口熱水，做點夸張的動作表示在發(fā)功，然后輕吹一下蠟燭，蠟燭竟然神奇地燃燒起來了。學生馬上表現(xiàn)出不可思議的神態(tài)，自然而然地想要知道原因。一片討論和爭論之后，有的同學迫不及待地問“為什么會這樣”，再進行書上的演示實驗，學生觀察得特別仔細，特別認真。增加的這個趣味性實驗提高了學生的學習效率，而且學生的記憶會更加深刻，記憶時間也會更長。

3.增設趣味性實驗可以促使學生進行自主探索和自主鉆研

趣味性實驗以其豐富的知識背景和趣味性深深地吸引著學生，為學生想象力、觀察力、思維能力發(fā)展提供了廣闊的空間。如在學習“流速與壓強的關系”時，我增設了這樣一個實驗：拿了一個大功率的電吹風和乒乓球，問學生：“向上吹乒乓球，球會怎么樣？”學生異口同聲地說：“被吹走了?！比缓笱菔?，當乒乓球懸浮在空中沒有被吹走時，學生感到非常震驚。然后斜著吹乒乓球，仍舊不掉下來。學生感到太神奇了，產(chǎn)生極大興趣的同時，已經(jīng)迫切需要了解原因了，紛紛自覺地去書上找答案，驅使他們積極自動地學，培養(yǎng)學生深入鉆研的精神，提高了課堂教學質量。這節(jié)課給學生的印象非常深刻，從課后的作業(yè)反饋情況來看，學生掌握得也都非常理想。

二、增設學生活動性實驗，使單純的理論灌輸變?yōu)閮仍谡T導思維式教學

著名的物理學家帕格爾斯說過：“沒有實驗的理論是空洞的，正是實驗家使理論家保持老老實實的態(tài)度?！倍睦韺W研究也表明：學生對學習內容的鞏固程度，與學習的方式關系很大。一般來說，學生通過聽教師講授，能夠記住百分之十到百分之二十；而如果學生能動手做過，又描述過，則能記住百分之九十，所以在平時的教學中我非常注重學生的活動性實驗。

如在學習《宇宙起源》這一課時，有個結論是“所有的星系都在遠離我們而去”，那么有學生會認為都在離我們而去，那地球是中心了？為了很好地解決這個問題，我叫了五位同學到講臺前手拉手圍成一個圈靠攏在一起，然后各自后退，圈越來越大，每位同學之間的距離都在擴大，每個人看其他四位同學都在遠離自己而去，而自己其實并不是中心。這個問題一下子就解決了，和書上的氣球實驗相比，簡單明了。

又如，在學習《摩擦力》這節(jié)課時，有道練習是關于拔河比賽的，學生普遍認為勝利的一方肯定是力大的一方，僅從理論上給學生分析，許多學生理解不了，對結論存在很大的疑問。所以，在這個知識點的學習過程中，我增設了一個學生活動性實驗，叫了班中一位很弱小的女生和一位男生到講臺前的空地上，步驟為：endprint

（1）讓女生和男生進行拔河，男生勝。

問學生為什么，學生討論后，說：“張某（男生）力氣大，當然贏啦?！睍翰蛔鼽c評。

（2）在男生站的腳下灑上水，進行第二次比賽，女生勝。

一陣驚呼聲，然后就是熱烈的討論聲。有學生已經(jīng)對先前的認知表示懷疑，根據(jù)現(xiàn)象進行誘導，給予學生充分思考的時間，激發(fā)學生的思維。

（3）讓男生站在一塊滑板上，第三次比賽，女生勝得更輕松了。

學生表現(xiàn)出了更大興趣，并馬上很自覺地進行討論和分析。經(jīng)過適當點撥后，學生很快就理解了原來拔河比賽的勝負跟摩擦力存在的很大關系。

此次實驗探究活動現(xiàn)象鮮明、直觀，學生間的討論氣氛寬松、熱烈。通過三次比賽的結果，學生最終通過合作分析得出了正確的結論。增設的這個探究突破了課本的框架，為學生的科學學習創(chuàng)造了一種和諧的環(huán)境，激發(fā)了學生的求知欲望。并且，此次探究活動的主體性角色完全傾斜于學生，學生居于活動的中心地位，也體現(xiàn)了“生本教育”的理念。

增設的這個活動性實驗的意義在于：

1.課堂中滲透了實踐性

原來的教學只是自己進行理論分析，學生經(jīng)過思考后得出結論，既死板又枯燥，學生不易理解，就算一時理解了也會很快遺忘。讓學生進行活動性實驗，親自在實驗過程中進行探究，其作用有：

（1）把學習的主動權交給學生，激發(fā)和調動學生的學習積極性。給學生創(chuàng)設自主探究實驗的時間和空間，教師則起主導作用，在于引導、輔助學生完成實驗任務。老師當一個指引學生探究的輔助角色，可提高學生學習的興趣，使課堂變得更加活躍，更加精彩。

（2）真正體現(xiàn)了“教與學”的雙向性。學生不是產(chǎn)品，教學工作不能靠老師單方面就能完成的，讓學生參與到課堂中來，真正成為課堂的主體。

（3）培養(yǎng)學生分析和解決問題的能力。通過學生對實驗的摸索、實踐，對于不同的實驗現(xiàn)象進行分析，最終得到正確的結論，培養(yǎng)了學生分析問題和解決問題的能力。

2.課堂中體現(xiàn)了民主性

（1）民主課堂對培養(yǎng)自主學習能力很重要

在實驗過程中，學生有什么問題隨時可以提出來，大家進行討論分析。對出現(xiàn)的不同現(xiàn)象提出自己的觀點，學生各抒己見，對于合理的解釋及時鼓勵表揚，對于錯誤的觀點則通過討論加以糾正，做到既尊重知識又尊重學生。在一個相對寬松和諧的課堂環(huán)境中，這樣更有利于培養(yǎng)學生的自主探究能力。

（2）民主的教學給予全體學生以平等、寬容的機會和條件

可以讓學生在學習過程中獲得知識、發(fā)展興趣、實現(xiàn)理想。讓學生有自己的思考、發(fā)表獨到見解的時間，學生敢想、敢說、敢問，樂于發(fā)表意見，勇于大膽創(chuàng)新。有時盡管學生的說法可能不全面，甚至是錯誤的，但至少學生能夠積極參與到教學中來，都是應該值得肯定的，對學生個性的發(fā)展起著重要的作用。

3.課堂中增強了認知性

增設合理的實驗給學生提供準確、生動、鮮明的感性材料，讓學生從形象思維向抽象思維發(fā)展。這樣使概念容易理解，使知識形象化，便于記憶。當學生對于理論知識的理解出現(xiàn)錯誤時，鮮明的實驗事實與學生的認知發(fā)生了矛盾，就會產(chǎn)生認識失調，于是在心理上就出現(xiàn)不平衡的感受，就會產(chǎn)生一種迫切需要解決這個問題的強烈欲望。這樣就必然產(chǎn)生認知動機，并采取積極的認知行為，從而主動地去理解和掌握知識。

三、增設探究性實驗，使結論式教學變?yōu)檫^程式教學

傳統(tǒng)的結論式教學，就是指忽視過程而僅僅強調教學所要達到的目的或所需獲得的結果的教學。傳統(tǒng)的結論式教學往往采用“傳遞——接受”式的教學方法，把一些實驗探究通過老師的講解、分析，讓學生記住一個結論。

1.結論式教學的弊端

（1）教學過程“僵硬化”

主要表現(xiàn)在課堂教學中唯教材、唯教參上，教師把教材中的內容當作是金科玉律，完全按照教案的設計來進行教學活動。整個教學過程看似相當流暢，學生完全在自己的掌控下學習，基本上都能按前面的演示正確操作。但在學習過程中學生沒有激情、創(chuàng)造，也缺乏活力，有的只是平鋪直敘、簡單的重復操練、應付與無奈。

（2）學習過程“單一化”

主要表現(xiàn)在教學組織形式、活動角色的單一化。目標以知識傳遞作為唯一追求對象，忽視全面發(fā)展是教育追求的最終目的。

（3）學生學習“程式化”

學生在課堂學習中不用思考，機械性地聽取老師的指令，經(jīng)過老師的講解，然后記住一個結論。這樣的課堂教學導致學生自主學習、鉆研能力的缺失。

（4）學生學習“被動化”

機械式的教學，就會導致學生機械式的被動學習。造成對于本來應該充滿好奇和神秘感的“科學”并不感興趣，缺乏學習的主動性和積極性，會讓他們覺得學習是個“包袱”。學生形成了一種學習上的“索取”意識，缺失主動“探索”的精神，完全按照老師指定的框架進行學習，學習的主動性和積極性不足。

2.增設探究性實驗的作用

科學教學中有些實驗的操作性確實不強，老師也就順理成章地進行結論式教學。但操作性不強并不意味著沒有可操作性，只要有心，不怕麻煩，增設一些探究性的實驗，會使你的課堂教學更加精彩。

（1）增設探究性實驗可以使抽象變具體，降低教學難度

科學教學中有些知識并沒有配套的科學探究，純理論學習學生缺乏興趣，不易理解，有時還不能使學生信服。要能讓學生恰當理解，加深印象，增設探究性實驗是比較理想的方法。如在學習“土壤的特點”時，我取兩根兩頭通的玻璃管，一根裝上黃豆，一根裝上細沙，兩頭用紗布包住，分別代表沙土類土壤和黏土類土壤。然后讓兩位同學上來分別用兩根管子向水里吹氣，結果裝黃豆的玻璃管吹出大量氣泡，而裝沙子的吹不出氣泡，學生馬上得出，沙土類土壤通氣性好；再叫兩位學生上來往兩根玻璃管中灌水，裝黃豆的玻璃管里的水很快從下方漏出來了，學生馬上可以得出沙土類土壤保水性差。通過這個增設的探究性實驗，學生一看便知，如此教學學生便于理解，記憶深刻。endprint

（2）增設探究性實驗使課堂教學更生動、更靈活、更多樣

中學生已具備一定的探究分析能力，故對教學內容不局限于教材所羅列的條條框框，也可以不按照書本要求的步驟操作，放開手讓學生自己去探索，自己通過討論去操作。比如，在學了“氧氣和二氧化碳性質”后，我給出許多器材，要學生利用所學知識自己設計一個實驗來區(qū)別氧氣和二氧化碳。許多學生表現(xiàn)欲極強，興趣極大，他們大膽聯(lián)想，努力創(chuàng)新，很快設計出了多種方案。比如：放小動物；用點燃的火柴；帶火星的木條；加澄清石灰水；放點燃的硫，觀察能否產(chǎn)生明亮的藍紫色火焰等。經(jīng)過同學們討論后，各抒己見，排除了不合理的方案，同時也得出了多種合理的方案。增加的探究性實驗增強了課堂的靈活性和開放性，也調動了學生的學習積極性，鍛煉了學生的創(chuàng)新思維能力。

（3）增設探究性實驗使理論和實踐在課堂上進行有效整合

俗話說：“實踐是創(chuàng)新的搖籃?！睂W生進行探究性實驗是一個培養(yǎng)學生各方面能力的過程。通過學生親身的實驗實踐，可以對實驗進行正確的觀察，學生很容易得出結論，而且印象深刻。同時還可以培養(yǎng)學生的觀察能力、思考能力和創(chuàng)新設計能力。如在學習“香煙的危害”時，同學們都知道香煙對人體有害，但具體沒有直觀的感受，純理論的教學并不能引起重視。所以，我在具體教學過程中進行探究性實驗，器材為燒杯、蒸餾水、香煙、紗布、小蝦（課前嘗試時原來用的是小魚，但小魚不易死亡，改用小蝦效果明顯）。在剛上課時就讓學生利用器材進行實驗設計（因為小蝦的死亡時間有點久），學生設計好后取一個理想的方案實施，兩個燒杯中放等量蒸餾水，把幾支香煙的煙草用紗布包好放入其中一個燒杯中，用手搓揉，得到煙草浸出液。兩個燒杯再各放入三只小蝦，間隔一段時間觀察一次，快下課時煙草浸出液中的小蝦已死亡或瀕臨死亡。通過這個探究性實驗，再結合一些吸煙危害的實例，理論聯(lián)系實際，學生充分意識到了香煙的危害性，比純粹的理論說教顯然更具教育意義。

總的來說，在增設實驗教學過程中，教師應該根據(jù)教學目標和學生的認知水平，合理地增加一些實驗，可以激發(fā)學生學習的內部動因，同時引起思維，促進學生參與教學過程。學生在老師的引導下進行實驗設計，嘗試實驗，帶疑分析，討論釋疑，做到“教為主導，學為主體”。我在以后的教學過程中還會不斷改進增設的實驗，讓學生在學習知識的過程中，以已有知識為基礎，積極提出自己的新問題、新觀點、新思路、新方法。讓學生主動探求知識，增加學生思維的廣度和深度，在個性化的實驗課堂中促進學生全面發(fā)展。

參考文獻：

1.科學（7-9年級）課程標準.浙江教育出版社.

2.方元山.新課程與課堂教學改革.福建教育出版社，2012.

3.淺議初中物理教學在科學探究上存在的問題.中國教育創(chuàng)新雜志，2012.

4.朱慕菊.走進新課程.北京師范大學出版社，2011.

5.中學化學.哈爾濱師范大學，2011.

（作者單位：浙江省桐廬縣分水初中教育集團）endprint