科學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科。初中科學(xué)中，每一個(gè)概念、規(guī)律的發(fā)現(xiàn)與確立都依賴實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)不僅僅是技術(shù)操作過(guò)程，更是包含了豐富的科學(xué)思想、科學(xué)方法。因此，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，教師要善于從多種角度優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，使學(xué)生學(xué)會(huì)“手腦并用”，讓學(xué)生在親身參與科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出質(zhì)疑、感受過(guò)程、獲得事實(shí)證據(jù)，逐步形成科學(xué)思維的習(xí)慣。

一、改變反應(yīng)物藥品用量，促進(jìn)求異思維

“量變引起質(zhì)變?！背踔锌茖W(xué)教學(xué)中很多實(shí)驗(yàn)，教師若有意改變實(shí)驗(yàn)中藥品用量，與教材中規(guī)定用量的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行對(duì)比，會(huì)達(dá)到“出其不意”的實(shí)驗(yàn)效果。這樣教師設(shè)下疑團(tuán)，引導(dǎo)學(xué)生質(zhì)疑，使學(xué)生思維的火花在一次次撞擊中閃耀。

如華師大九上第二章實(shí)驗(yàn)活動(dòng):“用新制的Cu(OH)2檢驗(yàn)葡萄糖”。課本要求:用2ml10%NaOH滴加4~5滴5%CuSO4溶液制成Cu(OH)2再加入2ml10%葡萄糖加熱煮沸，通過(guò)觀察Cu(OH)2顏色變化，檢驗(yàn)葡萄糖的存在。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案:分組實(shí)驗(yàn)，每組做2次。第1次按課本藥品用量及步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加熱煮沸觀察Cu(OH)2顏色變化;第2次用4ml10%NaOH滴加8~10滴5%CuSO4溶液制成Cu(OH)2(即Cu(OH)2過(guò)量)，再加入2ml10%葡萄糖加熱煮沸觀察Cu(OH)2顏色變化與第1次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行比較。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，有學(xué)生紛紛提出問(wèn)題:“第1次實(shí)驗(yàn)Cu(OH)2加熱煮沸后變成紅色。第2次實(shí)驗(yàn)Cu(OH)2加熱煮沸后為什么一部分變成黑色，一部分變成紅色?”教師趁聲追擊問(wèn)道:“同學(xué)們，根據(jù)第一次實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象你能得出什么結(jié)論?你們猜想第二次實(shí)驗(yàn)中生成的黑色物質(zhì)是什么?紅色物質(zhì)是什么?說(shuō)出你們猜想的理由?！?/p>

學(xué)生提出多種猜想:有的認(rèn)為黑色物質(zhì)是碳，紅色物質(zhì)是Cu。猜想理由是Cu(OH)2使C6H12O6脫水碳化生成了碳;有的認(rèn)為黑色物質(zhì)是CuO，紅色物質(zhì)是Cu。猜想理由Cu(OH)2是不溶性堿加熱能分解成CuO和H2O;還有的認(rèn)為黑色物質(zhì)是CuO，紅色物質(zhì)是Cu和Cu2O。他的理由Cu(OH)2不可能使C6H12O6脫水碳化，否則第一次實(shí)驗(yàn)中Cu(OH)2也能使C6H12O6脫水碳化生成黑色物質(zhì)，紅色物質(zhì)猜想是Cu和Cu2O，理由是從H2還原CuO實(shí)驗(yàn)了解到紅色生成物可能是Cu和Cu2O混合物想到的;以上學(xué)生的猜想及理由似乎都很合理，但教師不急于評(píng)價(jià)對(duì)錯(cuò)或拋給學(xué)生答案，而是接著讓學(xué)生通過(guò)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證黑色物質(zhì)是C還是CuO，這紅色物質(zhì)是Cu還是Cu2O。學(xué)生又提出了多種實(shí)驗(yàn)方案:1.取黑色物質(zhì)加入少量的稀硫酸微熱看溶液是否變成藍(lán)色，若變藍(lán)色說(shuō)明黑色物質(zhì)是CuO而不是C。2.用石棉網(wǎng)灼熱黑色物質(zhì)，用內(nèi)壁附有澄清石灰石水的小燒杯罩住，觀察內(nèi)壁是否變渾濁，若渾濁說(shuō)明黑色物質(zhì)是C。3.將黑色物質(zhì)灼熱后，立即放入盛滿氫氣的集氣瓶，看是否變成紅色，若變紅色說(shuō)明黑色物質(zhì)是CuO。4.在紅色物質(zhì)中滴加稀硫酸微熱，若不能反應(yīng)則紅色物質(zhì)是Cu，若能反應(yīng)則是Cu2O。

以上實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程充分體現(xiàn)了“藥品用量變，促進(jìn)學(xué)生思維的質(zhì)變?！彼越處熤灰粢庠谝恍┗瘜W(xué)反應(yīng)中“改變藥品用量會(huì)出現(xiàn)不同實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的實(shí)驗(yàn)”巧作設(shè)計(jì)，設(shè)下迷津，讓學(xué)生從觀察到的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)不同，從而激發(fā)他們?nèi)ゲ孪?，去探究。這樣的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能有效激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，使他們所學(xué)知識(shí)得以綜合運(yùn)用獲得成功的喜悅，更能培養(yǎng)他們從多種角度尋求解決問(wèn)題的方法，促進(jìn)學(xué)生求異思維發(fā)展。

又如:探究“空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)中，白磷足量或不足量充分燃燒后，鐘罩內(nèi)水面上升刻度不同，從而啟發(fā)學(xué)生思考影響氧氣體積分?jǐn)?shù)偏小的各種原因。還如探究“用H2O2溶液和MnO2催化劑制取氧氣”實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓學(xué)生用溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為2%、5%、8%的H2O2溶液和等質(zhì)量的MnO2混合制取氧氣，觀察到氧氣速率明顯不同，從而激發(fā)學(xué)生探究“影響化學(xué)反應(yīng)速率可能與哪些因素有關(guān)?”。再如探究“Na2CO3溶液與鹽酸反應(yīng)”實(shí)驗(yàn)時(shí)，若在Na2CO3溶液中滴加少量稀鹽酸，與加入足量稀鹽酸時(shí)觀察到產(chǎn)生氣泡現(xiàn)象不同，從而激發(fā)學(xué)生探究“Na2CO3與少量稀鹽酸反應(yīng)生成產(chǎn)物是什么?”等等都可選擇這種實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案，在教學(xué)中滲透“量變到質(zhì)變”的辨證思想。

二、改變實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)發(fā)散性思維

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要有強(qiáng)烈的課程資源整合意識(shí)。同一實(shí)驗(yàn)中要善于改變實(shí)驗(yàn)器材，采用多種探究方法的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。引導(dǎo)學(xué)生從多種角度尋求解決問(wèn)題的方法，開(kāi)闊學(xué)生的視野，啟迪學(xué)生的發(fā)散性思維。

如在復(fù)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn):測(cè)標(biāo)有“3.8V”小燈泡的電阻及額定功率時(shí)，先讓學(xué)生回顧用伏安法測(cè)小燈泡電阻及額定功率的實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟及電路圖設(shè)計(jì)。接著教師創(chuàng)設(shè)情景提出問(wèn)題:“若在該次實(shí)驗(yàn)中，甲實(shí)驗(yàn)小組伏特表?yè)p壞不能使用，但實(shí)驗(yàn)桌上有一定值電阻R0=10歐，其他實(shí)驗(yàn)器材都齊全。你有什么辦法測(cè)出該小燈泡的電阻及額定功率?請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)電路圖?！睂W(xué)生紛紛動(dòng)腦設(shè)計(jì)了多種實(shí)驗(yàn)方案如下圖所示: