一、概念界定
　　有效挖掘?qū)嶒炠Y源，指以新課程三維目標(biāo)為依據(jù)，廣泛地、多元地挖掘有親和力的素材作為實驗資源。在自主、合作的實驗過程中要引導(dǎo)學(xué)生掌握實驗方法、學(xué)習(xí)方法，發(fā)展學(xué)生的觀察能力、動手能力、探究能力。在課堂中實現(xiàn)教材的知識能力結(jié)構(gòu)、學(xué)生的認(rèn)知結(jié)構(gòu)和課堂的教學(xué)結(jié)構(gòu)三者的和諧統(tǒng)一。從而，在此過程中使學(xué)生習(xí)得知識、提高能力、獲得情感體驗，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。
　　實驗資源是指能進(jìn)行科學(xué)實驗且隨手可得的物品。它可以讓學(xué)生深切感受到科學(xué)就在我們身邊。我們可以將日常生活用品作為課程資源進(jìn)行挖掘。素材可以來自實驗室，也可以是一支筆、一張紙、一枚硬幣、一個可樂瓶、一個雞蛋等。經(jīng)過教師獨具匠心的設(shè)計，這些物品都可用來進(jìn)行各種科學(xué)實驗。
　　二、基本特征
　　1.廣泛性
　　廣泛性是指教材文本以外更廣泛的外源資源。不同類別的生活資源在設(shè)計制作中涉及的知識領(lǐng)域廣、工藝講究、種類繁多，這是教材系統(tǒng)外的知識。如兒童玩具激光筆可作為光源、電吹風(fēng)可作為龍卷風(fēng)演示器的風(fēng)源。
　　2.生本性
　　生本性是指所選的實驗資源能貼近學(xué)生的生活，學(xué)生較熟悉、感興趣，容易被學(xué)生接受并引發(fā)其積極思考。
　　3.多元性
　　多元性是指一個具體的實驗資源蘊涵了幾種不同類別的科學(xué)知識，通過挖掘，能把這些知識全部都釋放出來，以達(dá)到最大化、最優(yōu)化的實驗效果。如：打火機上有力、熱、壓強、電等知識。
　　三、具備的理念
　　1.課程觀
　　實施新課程賦予學(xué)校和老師更大的課程決策自主權(quán)，要創(chuàng)造性地實施好新課程就必須從教學(xué)意識向課程意識擴展，不斷地強化課程意識。在科學(xué)課程的教學(xué)中要求教師要以新的課程觀來統(tǒng)領(lǐng)自己的教學(xué)。
　　2.整合觀
　　在教學(xué)中要有較強的統(tǒng)整思想，把零零碎碎的實驗資源按照自己的教學(xué)設(shè)計整合到一起，以發(fā)揮實驗資源的最大化和最優(yōu)化，從而實現(xiàn)教學(xué)的最優(yōu)化。
　　3.積累觀
　　教師應(yīng)具備較強的科研意識，在科研意識的引領(lǐng)下厚積而薄發(fā)。如在某節(jié)課中發(fā)現(xiàn)實驗效果不理想，就應(yīng)該再帶著這個問題在生活中尋找更好的實驗資源和實驗途徑。要知道有積累就有發(fā)展。
　　4.創(chuàng)新觀
　　“創(chuàng)新是一個民族進(jìn)步的靈魂”，作為高素質(zhì)的教師更應(yīng)該具備創(chuàng)新意識。在遇到某個問題可以用多種實驗資源進(jìn)行突破時，應(yīng)該以學(xué)生的接受為本、以學(xué)生的發(fā)展為本求變、求新。
　　四、挖掘的途徑
　　1.在生活的聯(lián)想中挖掘
　　看見一個生活物品，就要想它能用來做什么實驗，它有什么特殊的功能。聯(lián)想自己在教學(xué)中的實驗，思考需要用什么生活資源，從實驗效果明顯、可見度大、成功率高的維度來思考能否設(shè)計出另一個更巧妙的方案。
　　如：用大塑料瓶制成一種物理實驗器材，并簡述它演示的物理現(xiàn)象。挖掘一：可演示液體內(nèi)部壓強與深度有關(guān)的現(xiàn)象，也可演示液體內(nèi)部向各個方向都有壓強。挖掘二：可以驗證水的失重現(xiàn)象。
　　2.在資源的替代中挖掘
　　用生活資源代替教具，不是教具的簡單替代，而是低成本實驗的真正魅力所在。成本低但智慧不低，成本低但價值不低。
　　3.在實驗的改進(jìn)中挖掘
　　“技術(shù)改進(jìn)”是指操作層面上的“技術(shù)”。演示實驗的成功與否往往決定于一個小問題。為了保證教師在演示實驗時能成功，我們應(yīng)向教師提供成功的要訣。而成功要訣的獲得，需要我們教師多次重復(fù)實驗和改進(jìn)實驗而得到。通過簡單的操作改進(jìn)，可以提高實驗的成功率。
　　4.在知識的盲區(qū)中挖掘
　　在新課程實施過程中，我們遇到了這樣一個現(xiàn)實問題，那就是實驗室里現(xiàn)有的器材根本無法完成教材中規(guī)定的實驗。對于不能直接使用現(xiàn)有器材的實驗，除了在技術(shù)上進(jìn)行改進(jìn)以外，就要尋找替代品。
　　如：“鋒面系統(tǒng)”難點演示。課堂中，教師有效地把我們難以感知的“鋒的形成”有效地突破了。利用兩個吹風(fēng)機，一個吹冷風(fēng)，一個吹熱風(fēng)，然后叫學(xué)生把手放在兩個吹風(fēng)機中間的上部和下部，讓他們說出感覺。學(xué)生輕易地就能說出上面的手感受到的是熱風(fēng)，下面的手感受到的是冷風(fēng)，從而突破了“鋒面系統(tǒng)”這一難點。
　　五、挖掘的策略
　　1.“挖掘”為“引導(dǎo)”服務(wù)
　　在實驗設(shè)計中，對照實驗是最為嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊活?。學(xué)生對對照組的作用不能正確領(lǐng)會，甚至認(rèn)為對照組有無安排皆可，他們很難比較分析自然本質(zhì)規(guī)律的科學(xué)觀念，無法形成客觀、有效地認(rèn)識實驗現(xiàn)象的自覺習(xí)慣。因此，把對照作用進(jìn)行深刻的理解和把握，便成為實驗教學(xué)取得良好效果的前提和保證。教師要善于啟發(fā)引導(dǎo)，使學(xué)生在分析比較中加深理解。
　　2.“挖掘”為“鋪墊”服務(wù)
　　在設(shè)計時，教師很希望學(xué)生能按照自己的預(yù)設(shè)流程順暢地進(jìn)行下去。但很多時候，在遇到生成問題超出了自己的預(yù)設(shè)時，教師往往會措手不及。
　　筆者在進(jìn)行“凸透鏡成像”的教學(xué)時，考慮到學(xué)生很容易就猜想出成像情況的不同與凸透鏡的焦距有關(guān)，與凸透鏡的大小有關(guān)。所以就思考如何讓學(xué)生自主判斷出成像情況與凸透鏡的大小有關(guān)呢？筆者經(jīng)充分思量后，準(zhǔn)備了兩塊焦距相同但大小不同的凸透鏡。果然，在課堂中學(xué)生提出了成像情況與凸透鏡的大小有關(guān)的猜想。筆者從容不迫地拿出這兩塊凸透鏡，在實物投影下對同一距離的物體進(jìn)行成像，結(jié)果發(fā)現(xiàn)成像情況相同。這樣就有效地讓學(xué)生自主地得出凸透鏡的成像情況只與凸透鏡的焦距有關(guān)。
　　這說明充分挖掘?qū)嶒炠Y源，能有效地給學(xué)生搭個思維的臺階，助學(xué)生順利地跨越思維的障礙，這也有效地體現(xiàn)出實驗的魅力。
　　3.“挖掘”為“生成”服務(wù)
　　我們在進(jìn)行浮力問題教學(xué)時，總會碰到一些問題。這些問題非常利于學(xué)生思維的發(fā)散，促成課堂的生成。但在實際教學(xué)中，通過理論推導(dǎo)和版畫的探討很難奏效。于是，我嘗試了實驗突破。
　　在研究水中冰塊融化造成水面的變化問題時，同學(xué)們在引導(dǎo)下，得出了冰塊融化后液面不變的結(jié)論。在小結(jié)和反思環(huán)節(jié)中，很多同學(xué)提出了自己新的疑問。
　　有的說：按照這個道理，那“溫室效應(yīng)”加劇，冰川融化，海平面應(yīng)該就不會上升了呀？
　　有的說：老師！如果冰塊放在鹽水中，那融化后，液面會不會變化？
　　有的說：冰塊中有氣泡，融化后液面會不會變化？
　　有的說：冰塊中有木塊，融化后液面會不會變化？
　　有的說：冰塊中有鐵塊，融化后液面會不會變化？
　　……
　　“一石激起千層浪”，同學(xué)們提出很多問題。通過實驗的挖掘和設(shè)計，能有效地激發(fā)學(xué)生的問題意識，使課堂成了激活思維、有效生成的主陣地。
　　4.“挖掘”為“創(chuàng)新”服務(wù)
　　創(chuàng)新是一個人思維的最高境界。教師的最高境界也就在于讓學(xué)生學(xué)會創(chuàng)新。通過挖掘?qū)嶒炠Y源和豐富的實驗教學(xué)可以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，激活學(xué)生的創(chuàng)新行為，提升學(xué)生的創(chuàng)新品味，從而提高學(xué)生的實驗操作能力和科學(xué)素養(yǎng)。
　　筆者曾觀摩“奇妙的噴泉”一課。教師就注重挖掘?qū)嶒炠Y源，把學(xué)生的創(chuàng)新意識和動手能力調(diào)動得淋漓盡致。同學(xué)們經(jīng)過精心的設(shè)計，并付諸實施，制作出了很多造型獨特的噴泉。
　　該課為學(xué)生提供了實驗器材，讓同學(xué)們積極地開動腦筋，在活動中調(diào)動積極性、創(chuàng)造性和潛能，激發(fā)學(xué)生的挑戰(zhàn)性，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)態(tài)度，使其掌握科學(xué)方法，促進(jìn)學(xué)生自主發(fā)展，發(fā)展學(xué)生創(chuàng)新能力。
　　充分挖掘?qū)嶒炠Y源，目的是促進(jìn)教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，提高教學(xué)的有效性。所以，要通過整合備課組、實驗員的力量，集思廣益，形成一個骨干老師帶頭、其他教師配合、實驗員協(xié)助的模式。另外還要考慮實驗資源的來源，提倡利用低成本的實驗。
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