[摘要]文章從通過實驗創(chuàng)設情境引入新課題，激發(fā)學生學習科學知識的興趣；利用實驗導出概念，讓學生加深對科學概念的理解；觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗過程、討論形成結論，提高學生分析問題和解決問題的能力；通過實驗可以培養(yǎng)學生探究性學習的良好習慣四個方面，探討了如何進行實驗來優(yōu)化課堂教學。

[關鍵詞]《科學》教學 探究性實驗設計 學生科學素養(yǎng)

中學《科學》課程（浙教版）是學生在學習過程中覺得比較困難的一門課程，主要原因是科學課程中有些內容比較抽象，缺乏形象直觀，學生不易理解。而長期以來，《科學》教學又過于重視邏輯思維的培養(yǎng)，忽視學生動手能力的培養(yǎng)，把生動的課堂教學變成了機械的習題訓練，學生的學習興趣在一點點的消退。如何讓抽象的科學知識變得通俗易懂、學生愿意接受的新知呢？這是每一位科學教師需要探討的問題。筆者認為教師要真心設計實驗教學，通過實驗探究，既可以使抽象的科學知識變得形象直觀，又可以培養(yǎng)學生的形象思維能力。本文結合教學實例談談如何進行實驗來優(yōu)化課堂教學。

一、通過實驗創(chuàng)設情境引入新課題，激發(fā)學生學習科學知識的興趣

實驗的最大特點是直觀形象、富有啟發(fā)性和趣味性，便于吸引學生的注意力。所以教師盡可能設計實驗創(chuàng)設知識情境引入新課題，激發(fā)學生學習科學知識的濃厚興趣，使學生產生強烈的求知欲望，從而產生學習動力，積極主動參與學習活動。

在《大氣壓強》一節(jié)的教學時，由于學生對大氣壓強缺乏感性認識，雖然每時每刻都處于大氣壓強之下，但很少注意到它的存在和了解它的一些性質，而且大氣壓強的概念相對比較抽象，學生要順利地掌握這部分知識是有一定的難度的，因此筆者采用趣味實驗引入：用口略小于去殼熟雞蛋的廣口瓶，里面鋪少許砂（防止廣口瓶爆裂），把點燃的酒精棉球放入瓶中一會兒，再把熟雞蛋放在瓶口，可觀察到雞蛋被“吸”進瓶中。這個實驗形象有趣，能夠吸引學生的注意力，引起他們的好奇心。學生馬上會產生這樣的一個問題：“是誰把雞蛋‘吸’進瓶中？”根據(jù)已學的力與運動的有關知識，經(jīng)過討論容易引出大氣壓強這一課題。

二、利用實驗導出概念，讓學生加深對科學概念的理解

自然科學中的概念很多，這也是學生感到難學的原因之一。有些概念之間既有區(qū)別又有相似之處，因而容易混淆。要讓學生對概念定義有正確的理解，有時要進行必要的觀察和實驗，了解概念形成與發(fā)展的過程，使學生從情境中得到有關概念的感性認識。

在學習《密度》這節(jié)課時，考慮到初中階段學生的抽象思維能力尚未健全，因此教學過程中應通過生動形象的演示來吸引學生的注意，讓學生充分認識和建立密度這一概念關鍵所在。所以筆者采用了科學教學中常用的“實驗法”，在講密度之前先做這樣實驗：

1．將體積相同的木塊和鐵塊分別放在已調好的天平的左盤和右盤，比較木塊和鐵塊的質量是否相等。

2．把盛有相同體積的清水和酒精的兩個相同的小燒杯分別放到已調好的天平的左盤和右盤，比較清水和酒精的質量是否相等。

教師通過實驗數(shù)據(jù)的分析不斷為學生設疑、點撥、引導、釋疑，使學生學會正確的思維方法，提高分析和處理問題能力，最后提煉出概念，經(jīng)過這一實驗，學生就可以弄清楚密度的概念。

再如在講浮力時由于學生對浮力的存在已有了一定的感性認識，如何從感性認識提高到理性的認識，教學中應緊緊抓住實驗，實驗的成功與否關系到教學的成敗，應該使學生真正理解實驗，所以建立浮力概念的典型事實可如下進行：

先由學生回憶游泳時剛進水中的感受。再用量筒盛水，用鐵架臺掛帶指針與刻度的彈簧，吊一細長重物，逐漸使重物浸入量筒內水中，發(fā)現(xiàn)彈簧逐漸縮短。探究：這個現(xiàn)象說明什么？讓學生進行初步概括，得出浸在液體內的物體受向上的浮力，浸入越多浮力越大。然后，在講臺前放四桶水，給四個加蓋空可樂瓶，讓學生分四個組進行感受實驗，把可樂瓶逐漸壓入水中，感受往下壓的力有何變化。問：還感覺到了什么？學生答：還感到瓶子全部沒入水中后，往下壓的力好象沒有增大。教師再用實驗加以驗證。

三、觀察實驗現(xiàn)象、分析實驗過程、討論形成結論，提高學生分析問題和解決問題的能力

我國的著名物理教育家朱正元教授所說：“對于概念、規(guī)律等一些理論性的東西，往往是千言萬語說不清，一看實驗就分明”。如在教學《質量守恒定律》時，設計演示以下的實驗：取一顆白磷放入鋪有細砂的錐形瓶中，按課文中裝置裝好，放在天平右盤上，再在右盤上添加砝碼、移動砝碼使天平平衡，然后取下裝有玻璃棒、小氣球的橡皮塞，將玻璃棒放在酒精燈火焰上稍加熱，并迅速插入瓶內與白磷接觸，塞緊橡皮塞，冷卻后再將裝置放到天平上稱，觀察天平是否仍平衡。

實驗后，請兩位學生匯報剛才觀察到的實驗現(xiàn)象，師生分析得出參加化學反應的白磷和氧氣的質量總合與生成的五氧化二磷的質量總和相等的結論。通過這個實驗，使學生真正理解這個規(guī)律的實質，從而學會利用規(guī)律解析自然現(xiàn)象的能力。

四、通過實驗可以培養(yǎng)學生探究性學習的良好習慣

從生動的直觀到抽象的思維是認識的基本規(guī)律。由于中學科學中的有些內容比較抽象，而這個階段的學生又缺乏相應的理性的認知能力，不少疑難問題課本的描述和老師的講解都很難給學生一個滿意的解答，但可以設計演示實驗進行探究，讓學生在探究活動中尋找解答問題的方法，既可以解決疑難問題，又可以培養(yǎng)學生探究性學習的良好習慣。

例如，在學習《二氧化碳的實驗室制法》時，探究制二氧化碳的化學反應原理，首先，要求學生將前面學習過的所有生成物有二氧化碳的化學方程式寫出來。學生會寫出如下一些方程式： 

①Cu₂(OH) ₂CO₃＝CuO＋H₂O＋CO₂↑ ②C＋O₂＝ CO₂ 

③H₂CO₃＝ H₂O＋CO₂↑ ④C＋2CuO＝ 2Cu＋CO₂↑ 

⑤CuO＋CO＝ Cu＋CO₂ ⑥CaCO₃＝ CaO＋CO₂↑

然后，又要求學生對這些方程式進行逐步探討判斷，它們能否作為實驗室制取二氧化碳的反應？為什么？當學生都能判斷出不能作為反應的原理后，又指導學生閱讀教材，從中找出答案。再創(chuàng)設情景：如果把鹽酸與大理石反應改為鹽酸與碳酸鈉反應能行嗎？學生分組實驗，往碳酸鈉和塊狀大理石的兩只試管中分別滴入稀鹽酸，觀察反應現(xiàn)象，進行對比。通過現(xiàn)象學生很容易得出：碳酸鈉的那只試管反應太劇烈，且碳酸鈉是粉末不適宜作為制CO₂的藥品。再進一步探究，如果把稀鹽酸改為稀硫酸行嗎？學生分組實驗，觀察現(xiàn)象總結得出稀硫酸與大理石反應太慢也不適宜作制CO₂的反應。教師解釋為什么稀硫酸與大理石反應慢。最后學生通過對上面的探究總結得出一致的結論：實驗室制CO2的反應是稀鹽酸與大理石的反應。

總之，《科學》是一門以實驗為基礎的課程，在教學中要重視實驗。實驗教學是對學生進行創(chuàng)造思維訓練的最有效途徑，讓學生多觀察實驗現(xiàn)象，充分地讓學生動腦、動口、動手，優(yōu)化課堂教學，這樣有利于學生創(chuàng)造力的培養(yǎng)、形象思維能力的培養(yǎng)。

(作者單位:浙江蒼南縣石砰學校)