尋探究之法，解科學(xué)之謎

余路民

摘 要：隨著新課程改革的不斷推進(jìn)，教育界對(duì)初中科學(xué)的教學(xué)效果提出了更高的要求，一線初中科學(xué)教師也在實(shí)際教學(xué)過程中注重改善教學(xué)環(huán)節(jié)，致力于有效的初中科學(xué)課堂構(gòu)建?；谔骄啃詫?shí)驗(yàn)的教學(xué)環(huán)節(jié)，探索如何提高初中科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；探究性實(shí)驗(yàn)；信息技術(shù)；創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)；實(shí)驗(yàn)價(jià)值

“科學(xué)探究”既是初中科學(xué)課程的特點(diǎn)，也是現(xiàn)代教育理念對(duì)初中科學(xué)的要求，在進(jìn)行初中科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師應(yīng)當(dāng)以學(xué)生為本，制訂合理的教學(xué)目標(biāo)和科學(xué)的教學(xué)方法，進(jìn)行有效的教學(xué)評(píng)價(jià)，從而提高初中科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效果。

一、合理的目標(biāo)設(shè)置是實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的前提

目標(biāo)是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的指南，初中科學(xué)教師在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，應(yīng)當(dāng)首先明確實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)、明確實(shí)驗(yàn)的探究結(jié)果以及實(shí)驗(yàn)探究活動(dòng)的執(zhí)行方式，從而更有效地掌握實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的方向，同時(shí)促使學(xué)生了解探究性實(shí)驗(yàn)中每個(gè)環(huán)節(jié)的意義，避免初中生“為科學(xué)實(shí)驗(yàn)而進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)”的現(xiàn)象發(fā)生。除此之外，初中科學(xué)教師在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)當(dāng)考慮教學(xué)大綱對(duì)本節(jié)實(shí)驗(yàn)的要求，結(jié)合學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)所涉及理論知識(shí)的了解和學(xué)生已經(jīng)掌握的實(shí)驗(yàn)操作技能進(jìn)行合理的教學(xué)目標(biāo)設(shè)計(jì)，從而提高探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的合理性，實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

例如，在進(jìn)行“觀察藻類植物”這節(jié)課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí)，教師根據(jù)這節(jié)實(shí)驗(yàn)中包含的“使用顯微鏡”“藻類植物的特點(diǎn)”等內(nèi)容，以及學(xué)生對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知特點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)目標(biāo)的設(shè)計(jì)：（1）知識(shí)與技能：掌握制作臨時(shí)裝片的原理，并且能夠使用顯微鏡進(jìn)行熟練的觀察；能夠通過觀察繪畫出藻類植物的形態(tài)結(jié)構(gòu)，闡述藻類植物細(xì)胞的形態(tài)特征和基本結(jié)構(gòu)。（2）過程與方法：能夠掌握制作、觀察臨時(shí)裝片的能力；能夠繪制生物圖。（3）情感態(tài)度與價(jià)值觀：通過顯微實(shí)驗(yàn)觀察的過程培養(yǎng)學(xué)生求真、務(wù)實(shí)、質(zhì)疑、嘗試的科學(xué)態(tài)度和生物學(xué)素養(yǎng)的三維教學(xué)目標(biāo)。不難看出，教師合理的教學(xué)目標(biāo)當(dāng)中，既包含知識(shí)的層面，也包括能力的層面，能夠有效地引導(dǎo)初中生進(jìn)行藻類植物細(xì)胞形態(tài)的探究，從而實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。

二、優(yōu)化教學(xué)方法是實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的關(guān)鍵

（一）利用生活感知，避免探究無用

學(xué)生是進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的主體，學(xué)生積極主動(dòng)地參與探究性實(shí)驗(yàn)是教師教學(xué)取得效果的重要前提，那么如何激發(fā)學(xué)生的求知欲，提高學(xué)生參與探究實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性呢？事實(shí)證明，在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師將生活中的元素加入實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，能夠明顯引起學(xué)生的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生參與探究性實(shí)驗(yàn)的積極性。

例如，在進(jìn)行“觀察水的沸騰”這個(gè)探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，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(dāng)水達(dá)到沸騰狀態(tài)時(shí)，溫度是否還會(huì)持續(xù)升高呢？”學(xué)生陷入思考，有的學(xué)生回答說：“會(huì)上升，因?yàn)槲覀冊(cè)谝恢奔訜帷！庇械膶W(xué)生說：“不會(huì)，因?yàn)樗呀?jīng)達(dá)到了沸騰狀態(tài)。”緊接著，教師回答道：“那我們一起進(jìn)行今天的實(shí)驗(yàn)，來觀察水在沸騰后，溫度是否還會(huì)上升?！笨梢?，在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的過程中，教師將實(shí)際生活與實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容相結(jié)合，能夠有效調(diào)動(dòng)課堂氣氛，提高學(xué)生在探究性實(shí)驗(yàn)課堂中的參與度。

（二）借助信息技術(shù)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)效率

現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展，使多媒體應(yīng)用在實(shí)驗(yàn)教學(xué)當(dāng)中，而多媒體是集聲音、影像、文字于一體的多功能教學(xué)設(shè)備，在進(jìn)行初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師引導(dǎo)學(xué)生自主使用多媒體設(shè)備錄制探究性實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過微信平臺(tái)進(jìn)行上傳，能夠有效縮短實(shí)驗(yàn)用時(shí)，提高學(xué)生自主進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的積極性，從而優(yōu)化探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率。

例如，在進(jìn)行“凸透鏡對(duì)平行光作用”的探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于該實(shí)驗(yàn)的難度不高，教師可以組織學(xué)生在課下進(jìn)行該實(shí)驗(yàn)的探究活動(dòng)，并通過錄像的形式上傳給教師審閱，教師在課堂中對(duì)學(xué)生進(jìn)行的探究過程予以點(diǎn)評(píng)，避免因天氣原因阻礙該實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，從而提高“凸透鏡對(duì)平行光作用”實(shí)驗(yàn)的教學(xué)效率。不難看出，在進(jìn)行初中科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)的過程中，教師使用多媒體技術(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程的模擬，能夠深化學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的理解程度，優(yōu)化探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程。

（三）運(yùn)用創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)，構(gòu)建科學(xué)思維

西方物理學(xué)家勞厄曾言：“發(fā)展思維要比獲得知識(shí)更加重要?！痹谶M(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，我們也應(yīng)當(dāng)明白，教學(xué)的目的不單單是培養(yǎng)學(xué)生掌握一定量的初中科學(xué)知識(shí)，同時(shí)也包含對(duì)學(xué)生科學(xué)思維的培養(yǎng)，因此，在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，從而培養(yǎng)初中生質(zhì)疑、務(wù)實(shí)的精神和解決問題的能力，實(shí)現(xiàn)科學(xué)思維的形成。

例如，為了培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，教師在進(jìn)行完“利用過氧化氫制取氧氣”的實(shí)驗(yàn)之后，向?qū)W生詢問是否有其他的方式來制取氧氣，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，利用已有的科學(xué)知識(shí)來進(jìn)行該問題的解答，從而開闊學(xué)生的思路，發(fā)展學(xué)生的思維。在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)拓展的過程中，教師要認(rèn)真聽取學(xué)生的意見，并對(duì)學(xué)生所提出其他方法進(jìn)行恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)評(píng)，從而促進(jìn)師生之間的有效交流，更好地幫助教師引導(dǎo)學(xué)生形成科學(xué)的思維。不難看出，初中科學(xué)教師在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的過程中，可以引導(dǎo)學(xué)生發(fā)展自己的思維，思索實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo)的其他操作方法，促使學(xué)生進(jìn)行新舊知識(shí)的有效融合，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維。

三、多元化的評(píng)價(jià)是實(shí)現(xiàn)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效性的保障

（一）擺正評(píng)價(jià)理念，提升實(shí)驗(yàn)價(jià)值

在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)的過程中，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的態(tài)度、在實(shí)驗(yàn)過程中所展現(xiàn)的能力、學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)方法等內(nèi)容都會(huì)得到一定的體現(xiàn)，因此，在探究實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，如何對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)是我們一線初中科學(xué)教師必須面對(duì)的問題。而評(píng)價(jià)理念是教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)的核心，為了提高實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的有效性，初中科學(xué)教師首先要做的就是正確樹立自己的評(píng)價(jià)理念，提升評(píng)價(jià)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(shí)驗(yàn)后，教師可以與學(xué)生一起制訂一個(gè)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)表，在評(píng)價(jià)項(xiàng)目欄中寫上“實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α薄皩?shí)驗(yàn)態(tài)度”“實(shí)驗(yàn)方法”等內(nèi)容，除了應(yīng)有的教師評(píng)價(jià)之外，教師還應(yīng)當(dāng)引導(dǎo)學(xué)生之間進(jìn)行互評(píng)，從而使學(xué)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(shí)驗(yàn)中的表現(xiàn)。這種評(píng)價(jià)方式能夠明顯體現(xiàn)出教師“以生為本”的教學(xué)評(píng)價(jià)理念，教師與學(xué)生一起制訂評(píng)價(jià)表，引導(dǎo)學(xué)生互評(píng)等行為，都是將學(xué)生看做是課堂中的主體，尊重學(xué)生主體性的行為表現(xiàn)，而且這樣的評(píng)價(jià)也能實(shí)現(xiàn)評(píng)價(jià)的價(jià)值，為學(xué)生之后的探究性實(shí)驗(yàn)提供改進(jìn)的參照。不難看出，樹立正確的評(píng)價(jià)理念，能夠指導(dǎo)教師做出正確的評(píng)價(jià)行為，從而提升評(píng)價(jià)的價(jià)值。

（二）使用藝術(shù)語言，打消緊張畏懼

教師在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意使用藝術(shù)性的語言，在不打擊學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的前提下，對(duì)學(xué)生提出指導(dǎo)意見，從而維持學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的積極性，打消學(xué)生在科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)課堂中的緊張畏懼。

例如，在進(jìn)行探究性實(shí)驗(yàn)時(shí)，教師提出某個(gè)問題，學(xué)生進(jìn)行思考后，有時(shí)并不能回答出正確的答案，會(huì)存在一定的漏洞。此時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)是：“回答問題的聲音非常洪亮，并且作為第一個(gè)回答問題的人，你很有勇氣，但是這個(gè)答案還存在一點(diǎn)問題，你現(xiàn)在是否發(fā)現(xiàn)了呢？”不難看出，在進(jìn)行初中科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的提問中，教師首先肯定學(xué)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(dǎo)學(xué)生繼續(xù)思考，如果學(xué)生不能回答出來，那么教師可以針對(duì)答案中的錯(cuò)誤內(nèi)容進(jìn)行指導(dǎo)，并向?qū)W生解釋正確答案的來源，能夠在不打擊學(xué)生自尊心的前提下，激勵(lì)學(xué)生繼續(xù)學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)，教師的鼓勵(lì)語言也成為學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力，打消學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的畏懼感，提高科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效率。

（三）珍惜實(shí)驗(yàn)意外，化污點(diǎn)為亮點(diǎn)

“失敗是成功之母”是教育界廣為流傳的一句話，錯(cuò)誤的發(fā)生也往往要比成果來得多，而在初中科學(xué)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，教師也應(yīng)當(dāng)意識(shí)到，初中生對(duì)科學(xué)知識(shí)的掌握程度有限，對(duì)科學(xué)知識(shí)的接受需要一個(gè)過程，教師不能要求學(xué)生在每一次實(shí)驗(yàn)中都得到完美無缺的結(jié)果，應(yīng)當(dāng)允許瑕疵存在，并且要利用瑕疵、污點(diǎn)進(jìn)行教學(xué)，從而將污點(diǎn)轉(zhuǎn)化為亮點(diǎn)，促進(jìn)探究性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)。

例如，在進(jìn)行“測(cè)量兩金屬電阻”這個(gè)探究實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，學(xué)生自主完成本實(shí)驗(yàn)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)之后的結(jié)果進(jìn)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(gè)存在差異性的實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出問題：“我們都在測(cè)量同樣的金屬，為什么結(jié)果會(huì)存在差異呢？”學(xué)生根據(jù)這個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)實(shí)驗(yàn)過程進(jìn)行回顧，并猜測(cè)：“可能是有人將數(shù)據(jù)量程讀錯(cuò)了？”之后有學(xué)生進(jìn)行反駁：“如果是錯(cuò)誤的量程，那么結(jié)果應(yīng)當(dāng)相差甚遠(yuǎn)，不可能像我們的數(shù)據(jù)一樣，雖然有差距，但差距很小?！睂W(xué)生再次思考，之后有人提出：“有可能是因?yàn)殡妷罕碇羔樧铋_始沒有在零刻度，造成數(shù)值顯示錯(cuò)誤?！睂W(xué)生對(duì)此進(jìn)行了驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)的確是因?yàn)殡妷罕碇羔槢]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(zhǔn)備工作是科學(xué)實(shí)驗(yàn)中必不可少的環(huán)節(jié)，就像我們?cè)谑褂秒妷罕磉M(jìn)行測(cè)量的過程中，我們要先對(duì)電壓表進(jìn)行調(diào)零，才能保證我們實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行，所以我們?cè)谝院蟮膶?shí)驗(yàn)中，更應(yīng)當(dāng)細(xì)化實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)，保障實(shí)驗(yàn)的信度和效度?！辈浑y看出，在進(jìn)行探究實(shí)驗(yàn)的過程中，各種問題都會(huì)造成實(shí)驗(yàn)的失誤，但是，初中科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)明白，實(shí)驗(yàn)的失誤也可以成為教師教導(dǎo)學(xué)生的亮點(diǎn)，加深學(xué)生對(duì)探究性實(shí)驗(yàn)過程和結(jié)論的理解。

實(shí)驗(yàn)是初中科學(xué)教學(xué)的一大特色，教師在實(shí)際教學(xué)中應(yīng)當(dāng)利用實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，實(shí)現(xiàn)初中生核心素養(yǎng)的培養(yǎng)。

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