優(yōu)化初中科學實驗 促進學生能力發(fā)展

【摘 要】實驗是科學研究的基礎，是學生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的重要方式，能夠有效提升學生的探究能力和實踐能力。初中階段的學生已經(jīng)具備一定的動手能力和科學知識基礎，教師要引導學生開展大量的科學實驗，促進學生的全面發(fā)展，為將來進一步學習奠定堅實的基礎。文章從初中科學實驗的意義和作用出發(fā)，闡述初中科學實驗教學的具體實施策略。

【關鍵詞】初中科學;實驗教學;能力發(fā)展;策略

【中圖分類號】G633.98? 【文獻標識碼】A? 【文章編號】1671-8437（2022）12-0067-03

初中階段的科學是一門具有較強邏輯性的學科，學生需要在教師的引導下積極參與實踐，提升自身對科學知識的運用能力，進而培養(yǎng)科學思維。目前，初中科學教學中還存在一些問題，主要表現(xiàn)為教師教學理念滯后、教學方式單一，學生實踐能力弱、對科學實驗的重視程度較低等。

初中科學學科知識的學習難度較大，教師往往會講解大量的知識幫助學生理解。這導致學生無法養(yǎng)成獨立自主的學習習慣，同時課堂上師生互動極少，學生基本無法參與到課堂中去。另外，學校安排的科學實驗較少，導致學生的動手能力較差，這非常不利于學生對知識的理解和科學學習熱情的激發(fā)。

1? ?初中科學實驗教學的意義和作用

首先，初中科學實驗教學能夠有效培養(yǎng)學生的實踐應用能力。學生在科學實驗中必然會運用到所學的科學知識，從而促進自身對相關知識的消化、吸收。實驗結論能夠幫助學生解決生活中的實際問題，使學生感受到學習科學的價值和意義，從而提升學生的學習熱情，激發(fā)內在的學習興趣，不斷提升綜合能力[1]。

其次，初中科學實驗教學能夠提升學生的思維能力。實驗教學的主體是學生，學生依靠自己所學的理論知識進行實驗探究，能提升自己的獨立思考能力和探究能力，形成不斷反思的學習習慣，逐漸形成一套屬于自己的實驗方法和思維，為未來的科學學習夯實基礎。

最后，初中科學實驗教學能夠使學生具備嚴謹?shù)倪壿嬎季S。學生在實驗中一旦出現(xiàn)任何差錯就很可能導致實驗失敗，因此學生必須要有嚴謹?shù)倪壿嬎季S，在一次次的實驗中，不斷提升自身的科學素養(yǎng)和實驗能力，成為一個嚴謹?shù)娜恕?/p>

2? ?初中科學實驗教學的策略

2.1? 開展趣味實驗，激發(fā)學生的實驗興趣

初中科學學科涉及豐富多樣的實驗，教師可以在日常教學中組織學生開展一些趣味小實驗，讓學生感受到科學的奇妙，激發(fā)學生的學習興趣和學習欲望，為學生注入內在的學習驅動力。

如在教學“機械運動”時，筆者就組織了趣味實驗，以激發(fā)學生的實驗興趣。首先，在課堂導入階段，筆者運用多媒體設備為學生播放一些生活現(xiàn)象。接著引導學生開展一個簡單的趣味小實驗：讓五名學生到講臺上排隊站好向前走，學生表示自己可以感覺到周圍的事物在往后移動;然后再組織另外五名學生站成一排，兩排學生按照一樣的速度向前走，筆者讓他們看著彼此，學生發(fā)現(xiàn)彼此都沒有動，但是看其他事物時卻發(fā)現(xiàn)是運動的。學生對此表示不解，這個時候筆者提出“參照物”這一概念，并指出參照物指的是被選作標準的那個物體，學生這時恍然大悟，筆者隨即提出“運動和靜止都是相對的”這一概念。緊接著，筆者組織學生繼續(xù)進行以下兩個有趣的小實驗。①小球從一個斜面上滾下來;線拴小球，小球做圓周運動;一個電動的小車在水平的桌面上進行直線運動。筆者引導學生觀察三個物體的運動情況有什么不同。②讓學生嘗試轉動筆桿和讓學生擦黑板，一邊做這樣的動作一邊思考兩者之間是否存在不同。在實驗結束后，筆者讓學生思考這些不同類型的運動該如何劃分。學生將這些運動類型都寫出來，包含直線運動、曲線運動、勻速直線運動和變速直線運動，其中勻速直線運動和變速直線運動屬于直線運動，還有學生通過發(fā)散思維提出了其他的劃分方法。這些實驗雖然都比較簡單，學生在實驗中也不會出錯，但難點就在于學生需要將自己對物理知識的思考與這些實驗結合，并且提出自己的觀點和想法，這樣學生在實驗中能夠用自己獨特的思維去思考，進而得出結論，從而提升自己的綜合能力[2]。

2.2? 開展探究實驗，培養(yǎng)學生的探究能力

探究是實驗的本質，是學生應當具備的基本素養(yǎng)。因此教師要組織探究性的實驗，讓學生自己去思考和獲取知識，從而提升其探究能力。在具體的教學之中，教師要完全放權，讓學生自己去探究，適時提供一些必要的指導。

如在教學“動物的行為”時，筆者組織學生進行了探究實驗，以培養(yǎng)學生的探究能力。本節(jié)課的主要目標是指導學生感受動物的行為特征，組織學生開展探究，讓學生到真實的生活環(huán)境中觀察小動物，在激發(fā)學生學習興趣的基礎上培養(yǎng)學生的觀察能力。筆者安排學生收集相關資料，自主理解動物的先天性行為和后天性行為特征，并在課堂上通過展示資料進行說明。這個探究實驗任務相對比較困難，需要學生花費很多的時間和精力去完成。筆者在學生的探究過程中引導學生注意觀察和記錄，并且嘗試識別所觀察到的這些動物行為分別屬于什么行為。在完成探究實驗后，筆者再組織學生在課堂上分享交流自己的實驗結果，讓學生說一說什么是先天性行為。學生答道與生俱來的能力就是先天性行為，如小嬰兒一出生就會哭。筆者肯定了學生的說法，并隨即詢問后天性行為是什么。學生根據(jù)自己的實驗探究也認識到了后天性行為就是在后天學習得到的一些行為，如小孩子剛開始打預防針的時候哭了，這是先天性行為，之后只要看到穿白大褂的醫(yī)生就會哭，這是后天性行為。在整個實驗過程中，筆者只是起到了引導的作用，并未對學生的具體行為作出指導，學生的探究能力得到了很大的提升[3]。

2.3? 開展合作實驗，提升學生的實驗能力

初中低年級的學生的自覺性較差，而且在面對較為復雜的實驗時并不具備獨立的操作能力。因此教師可以組織學生進行合作實驗，使其在互幫互助和相互探討中不斷提升自身的實驗能力。

如在教學“升華和凝華”時，筆者就組織學生開展合作實驗，以提升學生的實驗能力。為了激發(fā)學生的實驗興趣，筆者先從生活現(xiàn)象出發(fā)設置問題：“媽媽都會在衣柜里放一些樟腦丸，過一段時間就會發(fā)現(xiàn)樟腦丸變小了甚至不見了，這是為什么呢？”大多數(shù)學生也都見過這個現(xiàn)象，但卻無法解釋原因，筆者組織學生進行小組合作討論，探討其中的原理。學生經(jīng)過小組討論后認為，樟腦丸從固態(tài)變成了其他形態(tài)了。筆者在肯定學生的討論結果后，隨即開展實驗，組織學生將碘加熱，并觀察現(xiàn)象。筆者在組織學生實驗前給學生提出了以下四個問題。①加熱時燒杯出現(xiàn)了什么現(xiàn)象？②當停止加熱時，燒杯底部是怎樣的？③燒杯底部有沒有液態(tài)碘？④根據(jù)這個實驗可以得出什么樣的結論？學生根據(jù)自己預習所了解的知識找到了一些實驗裝置，準備了一個燒杯，里面放了一些碘，將其放在酒精燈的上方，并蓋上蓋子，發(fā)現(xiàn)隨著溫度的升高，在燒杯中出現(xiàn)了紫色的氣體，其中一個比較細心的學生趕緊記錄。在酒精燈熄滅之后，學生觀察到燒杯的底部還有一些固態(tài)碘，猜測是因為放的碘比較多導致的。對于筆者的提問，學生發(fā)現(xiàn)燒杯的底部沒有出現(xiàn)類似液態(tài)的碘。這個小組的學生本打算停止實驗，繼續(xù)下一個實驗——將氣體碘變成固態(tài)碘，但小組的一名成員觀察到燒杯上面的玻璃蓋上有一層東西，應該是固態(tài)碘，只是量非常少。這個時候該小組學生立刻認識到這個實驗還沒有結束，但該如何繼續(xù)呢？這時筆者提示學生出現(xiàn)這一現(xiàn)象是因為沒有降溫。在筆者的指導下，學生在玻璃蓋上放了一些冷水，之后發(fā)現(xiàn)玻璃蓋上的固態(tài)碘越來越多。根據(jù)實驗過程和結果，學生總結道：經(jīng)過加熱之后固態(tài)碘可以變成氣態(tài)碘，在冷卻之后氣態(tài)碘可以變成固態(tài)碘。筆者對此進行補充：從固態(tài)碘變成氣態(tài)碘的過程叫作升華，從氣態(tài)碘變成固態(tài)碘的過程叫作凝華。學生經(jīng)過這個實驗后完全理解了升華和凝華，在小組討論的過程中也發(fā)現(xiàn)了自身存在的不足，互幫互助，最終完成了實驗[4]。

2.4? 師生合作，培養(yǎng)學生的科學思維

師生合作能夠加強師生之間的互動，改善師生之間的關系，構建和諧的課堂。在初中科學實驗課堂中，學生和教師的互動能夠培養(yǎng)學生的科學思維，引導學生改正自己的錯誤。

如在教學“物質的溶解性”時，筆者就強調師生合作，以培養(yǎng)學生的科學思維。在課前，筆者讓學生提前到實驗室準備至少兩個小燒杯、兩只試管、一只藥匙、兩只溫度計、一個玻璃棒、一瓶蔗糖、一包食用鹽，一定量的水、色拉油、香蕉水、氫氧化鈉、硝酸銨，為確保材料不浪費。筆者也自行準備了大瓶的雪碧、飽和的石灰水、碘、白紙皮、試管、橡皮塞等。在進行第一個探究實驗時，筆者讓學生往裝有一定量水的燒杯中加入食用鹽，攪拌之后發(fā)現(xiàn)鹽會溶解，此時筆者繼續(xù)往里面加入蔗糖，一名學生攪拌，發(fā)現(xiàn)很多蔗糖是無法溶解的，學生這時認識到物質具有一定的溶解能力，但無法無限地溶解另一種物質。筆者這時候向學生提問：“你們有什么辦法能讓它繼續(xù)溶解嗎？”一名學生想到可以放在酒精燈上加熱，筆者表揚了這名學生，學生很快便點燃了酒精燈，并且將燒杯放在上面，發(fā)現(xiàn)所有的蔗糖都溶解了。而后學生得出結論：“溫度變高，水的溶解能力變強了。”然后筆者讓學生對飽和的石灰水加熱，學生發(fā)現(xiàn)加熱過后的石灰水變渾濁了，但是沒有加熱過的石灰水是澄清的。學生得出結論：“石灰水經(jīng)過加熱之后其中溶質的可溶性變差了?！惫P者對學生的結論予以肯定，并進行補充：“并不是所有的物質經(jīng)過加熱之后溶解能力都增強了，溶解能力會隨著外界的條件變化而變化[5]”。

綜上所述，本文從趣味實驗、探究實驗、合作實驗、師生合作四點闡述了初中科學實驗教學策略。其關鍵是讓學生自己動手，結合學生的知識基礎開展不同形式的實驗，從科學趣味、科學能力、探究能力和科學思維四個方面提升學生能力，使學生成為具有良好素養(yǎng)的人才。

【參考文獻】

[1]何小勇.基于核心素養(yǎng)下的初中科學微實驗教學實踐初探[J].科學咨詢（教育科研），2020（5）.

[2]翁丹英.核心素養(yǎng)背景下初中科學實驗教學的探究[J].科學咨詢（教育科研），2020（4）.

[3]林文忠.基于核心素養(yǎng)下的初中科學實驗細節(jié)教學研究[J].科教文匯（上旬刊），2020（1）.

[4]倪勁昌.初中科學教學中學生動手能力的現(xiàn)狀及策略探究[J].新課程（中學），2019（10）.

[5]吳宇潔.匠心小細節(jié) 匯聚大精彩——對基于核心素養(yǎng)的初中科學實驗細節(jié)教學的思考[J].中學教學參考，2019（11）.

【作者簡介】

周慶華（1982～），男，漢族，浙江寧波人，本科，研究實習員。研究方向：教育評測的實踐應用。