從實驗驗證到理性思維

朱麗萍

摘 要：目前，培養(yǎng)初中學生科學素養(yǎng)已成為新課改背景下初中科學教學的主要目標，因此，教師的教學方式也應(yīng)當進行適當?shù)母母铮员阌诟眠m應(yīng)新時代背景下社會環(huán)境對教育領(lǐng)域的要求。本文通過對“驗證事實→對比觀察、驗證概念→邏輯推理、驗證原理→質(zhì)疑創(chuàng)新”三方面內(nèi)容進行探索研究，著重分析初中科學課堂教學從實驗驗證到理性思維的內(nèi)容，以供參考。

關(guān)鍵詞：實驗驗證 理性思維 初中科學 課堂教學改革

中圖分類號：G632文獻標識碼：A文章編號：1003-9082（2020）02-0-01

一、驗證事實→對比觀察

經(jīng)驗、事實是進行科學認識的根本，但科學和事實本身還是存在一定的區(qū)別?？茖W事實作為已知信息的單獨構(gòu)成內(nèi)容，表現(xiàn)出具體性與可見性的特征，其中并不包含其他的理論內(nèi)容。科學課程在進行教學的過程中，始終要以大量的事實內(nèi)容作為課堂教學的基礎(chǔ)，而初中科學教材中，本身也列舉了較多的基本事實、奠定事實等作為教學案例。例如植物綠葉的葉細胞中包含葉綠素;兩個氫原子和一個氧原子共同構(gòu)成了水分子;船可以在水面上航行等，這些都屬于科學事實的內(nèi)容，也是初中科學課程教學過程中需要講解的內(nèi)容。因此，初中科學在進行教學的過程中，應(yīng)當重視該學科與內(nèi)容的基礎(chǔ)性、生活性、科學性與典型性，利用生活化教學方式著重突出教學過程中的觀察與描述，引導學生對不同的現(xiàn)象進行比較，不但能驗證相關(guān)事實，還能不斷提升學生的實證意識。

作為學生學習中的一個重點，大氣壓強的存在已經(jīng)成為已知的事實。按照傳統(tǒng)的教學方式，教師會直接利用教材上現(xiàn)有的資料引導學生完成實驗，但這個過程本身便會受到教材內(nèi)容的限制，在加上規(guī)定步驟的格式化，學生雖然能夠完成實驗，但總體而言只是對一個現(xiàn)有的實驗進行驗證。因此，教師可以充分發(fā)揮對比觀察的方式，利用空瓶吞蛋、吸管吸汽水、吸在墻壁上的吸盤可以懸掛重物、滴管里的液體不會滴下等實驗進行對比，之后引導學生通過對比得出結(jié)論：“大氣會向各個方向?qū)μ幱谄渲械奈矬w產(chǎn)生壓強。”學生們經(jīng)過多重實驗之后，教師還可以舉出“太空行走的太空人要穿特制的衣服”等例子，能進一步論證學生們實驗之后得出的結(jié)果。

科學的本質(zhì)是要引導我們以經(jīng)驗證據(jù)為基礎(chǔ)對自然世界進行觀察，因此，科學的觀察本身便會受到觀察者的影響，表現(xiàn)出一定程度的主觀性。利用對比觀察的方式，不但能使能使原本的經(jīng)驗知識與新知識之間產(chǎn)生沖突，還能在教學過程中滲透實證探究意識，引導學生更好地完成對相關(guān)新知識的理解與掌握，能使學生更好地在實驗中觀察并學習相關(guān)知識，還能有效提高初中科學教學效率，使學生能長久記憶相關(guān)知識[1]。

二、驗證概念→邏輯推理

作為一門綜合性較強的學科，初中科學本身便包含著如物質(zhì)、生態(tài)、能量、環(huán)境、信息、力、密度、分析、反應(yīng)類型、溶解等多方面的內(nèi)容，同樣表現(xiàn)出較強的綜合性。學生在教師的引導下掌握初中科學的相關(guān)概念，可以有效促進科學知識學習的簡約化，使現(xiàn)有的事實進行系統(tǒng)化管理與建設(shè)。因此，教師在引導學生理解概念內(nèi)容時，要保證能使其明白內(nèi)涵與外延，引導學生理解科學中包含的知識并進行實際應(yīng)用，全面培養(yǎng)學生的邏輯推理能力。

例如水有浮力是一件眾人皆知的事情，在我們的日常生活中，經(jīng)?？梢钥吹揭恍淙~、塑料瓶等漂浮在水面上，我們生活中常見的船、竹排等，也是利用水的浮力在水面上航行。由此，學生們可以得出如下結(jié)論：“水具有浮力?！钡枰⒁獾氖?，這個水指的自然是大自然中包含的水，也就是傳統(tǒng)意義中的水，但事實上，我們的生活中還包含著較多的液體，因此，教師可以引導學生對水、酒精、鹽水、蘇打水等溶液進行實驗，最終通過對比數(shù)據(jù)之后得出如下結(jié)論：“所有的液體都會對浸入其內(nèi)的物體產(chǎn)生一個向上的浮力。”這個結(jié)論是學生們在經(jīng)過實驗之后得知的，自然會印象更為深刻具體，也更為長久。而這個想象、猜測、推理、實驗、論證的過程，便是引導學生從原本的概念進行邏輯推理的過程，能有效提高學生的科學核心素養(yǎng)。

這種邏輯推理的方式能使學生更好地掌握相關(guān)概念，對于后續(xù)學生對其他科學知識的理解也能起到重要作用。科學概念的形成同觀察者的思維息息相關(guān)，而邏輯推理恰好是培養(yǎng)學生思維能力的重要方式，學生們在對實驗內(nèi)容進行感性認識的基礎(chǔ)上進行理性思維的加工，從而實現(xiàn)科學概念的構(gòu)成?？茖W實驗只有實現(xiàn)從“實驗驗證→理性思維”的轉(zhuǎn)變，才能真正使學生理解科學并構(gòu)建屬于自己的科學概念。

三、驗證原理→質(zhì)疑創(chuàng)新

原理與規(guī)則是闡述概念中的兩個必不可少的內(nèi)容，基本概念組成了科學的基本原理，能表現(xiàn)出科學中包含的相關(guān)基本規(guī)律。在初中科學課堂教學過程中，學生們雖然能夠知曉質(zhì)量守恒定律、原子分子理論等，但是很少有人去探究為什么有的被稱為“定律”、有的被稱為“理論”。其實，這兩者之間是存在本質(zhì)區(qū)別的，只是學生們本身對這些內(nèi)容關(guān)注度不足，再加上其他知識的教學較為繁雜，使學生逐漸失去了質(zhì)疑創(chuàng)新的意識，將相關(guān)科學知識作為絕對的真理進行學習，這樣的盲目性會嚴重影響學生科學思維的培養(yǎng)。質(zhì)疑與創(chuàng)新是促進科學不斷發(fā)展的根本，也是初中科學教學過程中應(yīng)當重視的內(nèi)容。教師在進行教學過程中，也不能僅僅只關(guān)注實驗數(shù)據(jù)與材料的收集、處理、推論等，否則，整個實驗的過程僅僅是驗證原理的過程，無法培養(yǎng)學生的質(zhì)疑與創(chuàng)新意識。

例如在學習“物體的沉浮條件”一課時，很多學生都會知道，家長在煮湯圓的時候，剛放進去的湯圓會直接沉入水底，而煮熟的湯圓卻可以漂浮在水面上，之前，學生們從未對其中的原因產(chǎn)生質(zhì)疑，只是記住這個結(jié)論，因此，教師需要引導學生對這些東西沉浮的原因進行質(zhì)疑，之后引導學生以此為基礎(chǔ)進行實驗，分析影響物體沉浮的條件，使其認識到，物體的“重力與密度（物體、水）”是影響其沉浮的原因。除此之外，學生還可以在教師的引導下利用重力與密度之間的關(guān)系創(chuàng)新測量不規(guī)則物體的密度，使學生能利用物體沉浮條件得到相應(yīng)不規(guī)則物體的密度值，在這樣的學習下，學生才能更好地掌握相關(guān)知識，提高自身科學核心素養(yǎng)。

結(jié)語

根據(jù)文中內(nèi)容可知，初中科學中本身蘊含著較多的理性思維，因此，教師在進行初中科學課堂教學過程中，應(yīng)當引導學生樹立“實驗驗證→理性思維”的轉(zhuǎn)化方式，才能使學生不斷掌握更多初中科學知識與內(nèi)容，使學生能在教師的引導下學會挖掘課堂教學的內(nèi)涵，并在課外對相關(guān)科學知識進行孜孜不倦的探索，有利于提高學生的科學核心素養(yǎng)，為之后的學習奠定堅實科學知識基礎(chǔ)。

參考文獻

[1]郭金萍.淺析初中科學課堂中深度教學的有效開展——以“簡單機械”一課為例[J].新課程研究，2019（09）：105-106.