實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)是科學(xué)教學(xué)的主旋律。新課程提倡自主學(xué)習(xí)、探究學(xué)習(xí)和合作學(xué)習(xí)，這三種方式即有區(qū)別又有內(nèi)在聯(lián)系。其中探究學(xué)習(xí)關(guān)注的是學(xué)習(xí)的手段途徑，科學(xué)探究原是科學(xué)家們研究自然界的科學(xué)規(guī)律時(shí)所進(jìn)行的科學(xué)活動(dòng)。要實(shí)現(xiàn)這些良好的教學(xué)愿望，需要有切實(shí)可行的教學(xué)載體。在教學(xué)實(shí)踐中，本人對(duì)優(yōu)化實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的途徑進(jìn)行了探索。

一、充分利用教材，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

實(shí)踐證明，教師的教學(xué)創(chuàng)新特別是實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新是激發(fā)學(xué)生思維創(chuàng)新的動(dòng)力。充分利用教材，對(duì)教材進(jìn)行二次開發(fā)，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)體現(xiàn)了教學(xué)創(chuàng)新，收到良好的教學(xué)效果。比如，驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)在驗(yàn)證科學(xué)猜想具有重要的地位，如果千篇一律地應(yīng)用驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)就不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

物質(zhì)的特性中 “密度”一節(jié)，教材提供了演示實(shí)驗(yàn)，我們可將“密度的測(cè)定”的演示實(shí)驗(yàn)變?yōu)閷W(xué)生探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)：上課時(shí)，教師首先給學(xué)生設(shè)置情景問題：“兩個(gè)相同的燒杯分別裝入相同體積的水和酒精比較，哪一杯質(zhì)量大？”要求學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，通過小組合作方式提出自己的實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行交流，形成科學(xué)合理的方案后再讓學(xué)生把兩種待測(cè)液體取等體積同時(shí)放入已調(diào)節(jié)好的天平上，讓學(xué)生觀察天平是否平衡？結(jié)果天平向盛水的一邊傾斜，為什么？然后讓學(xué)生共同討論，提出各種猜想。比如相同體積的不同物質(zhì)，其質(zhì)量是否相等？相同體積的同種物質(zhì)，其質(zhì)量是否相等？……接下來，把學(xué)生分成4個(gè)大組，若干小組，第一組測(cè)若干杯體積不同的水的質(zhì)量與體積，第二、三、四組分別測(cè)若干個(gè)體積不同的鐵塊、銅塊、鋁塊的質(zhì)量與體積，要求各小組先設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、設(shè)計(jì)表格，然后選取實(shí)驗(yàn)材料做實(shí)驗(yàn)，收集證據(jù)，整理后填在表格中，分別計(jì)算出水、鐵、銅、鋁四種物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比值；再通過同學(xué)之間的交流與合作，討論并歸納出：不同物質(zhì)的質(zhì)量與體積的比值是不相等的，相同物質(zhì)的質(zhì)量與體積之比值是相近的或相等的。最后師生總結(jié)指出：物質(zhì)的質(zhì)量與體積之間的比值是恒定的，它反映了物質(zhì)的一種特性。從而順勢(shì)提出“密度”的概念。這樣，整節(jié)課在教師的指導(dǎo)下，通過學(xué)生自己去摸索、尋求，讓事實(shí)說話，不僅幫助學(xué)生理解密度概念本質(zhì)，更重要的是培養(yǎng)了他們的探究思維方法。

二、巧用變式，激發(fā)實(shí)驗(yàn)探究興趣

改變教材中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的某些環(huán)節(jié)，使之呈現(xiàn)為一種“變式”，以便激發(fā)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)興趣，激活學(xué)生的思路，以完善學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α＠脤?shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情景，開展探究性教學(xué)，教師平時(shí)用得比較多的是通過實(shí)驗(yàn)設(shè)置懸念，引入新課。還可以利用在實(shí)驗(yàn)中，創(chuàng)設(shè)問題情景，巧用變式，激發(fā)學(xué)生的探究動(dòng)機(jī)。

教學(xué)“液體的壓強(qiáng)”這一節(jié)內(nèi)容時(shí)，在利用底部和側(cè)壁扎有橡皮膜的玻璃管研究了液體對(duì)容器底部和側(cè)壁有壓強(qiáng)后，對(duì)于液體內(nèi)部的壓強(qiáng)教師往往是按照課本，介紹液體壓強(qiáng)計(jì)后，用壓強(qiáng)計(jì)去研究液體內(nèi)部的壓強(qiáng)。這樣做固然可以順利完成教學(xué)任務(wù)，學(xué)生也不難接受。但這種教法往往會(huì)給學(xué)生產(chǎn)生一個(gè)錯(cuò)覺，以為液體內(nèi)部壓強(qiáng)只能用液體壓強(qiáng)計(jì)來測(cè)量，束縛了學(xué)生的思維，而且對(duì)液體壓強(qiáng)計(jì)的引出及使用原理的簡(jiǎn)單介紹也不很自然。其實(shí)在這里，教師忽視了讓學(xué)生進(jìn)行探究的良好的時(shí)機(jī)。假如在研究這個(gè)問題時(shí)，教師有意識(shí)地創(chuàng)造這樣的問題情景：“液體對(duì)容器底部和側(cè)壁有壓強(qiáng)，那么，液體內(nèi)部是否也有壓強(qiáng)呢？如果有的話，怎樣來觀察呢？”這樣一問，學(xué)生很容易想到“把底部扎有橡皮膜的玻璃管插入液體中去試驗(yàn)”。根據(jù)學(xué)生提出的方法去測(cè)試液體內(nèi)部的壓強(qiáng)后，發(fā)現(xiàn)橡皮膜有變化但不明顯，此時(shí)，教師趁機(jī)激發(fā)學(xué)生去思考，尋找更好的器材。這時(shí)教師出示“液體壓強(qiáng)計(jì)”便水到渠成。這樣設(shè)計(jì)更重要的是從“扎有橡皮膜的玻璃管”到“液體壓強(qiáng)計(jì)”是學(xué)生經(jīng)過探究后的一個(gè)自主發(fā)現(xiàn)。

通過變式，我們可以優(yōu)化許多實(shí)驗(yàn)，又如：“用電流表測(cè)電流”的實(shí)驗(yàn)就可改為“研究串并聯(lián)電路中各部分電流之關(guān)系”。照傳統(tǒng)的教學(xué)方法，一般是教師先演示一遍后，學(xué)生再分組做實(shí)驗(yàn)；或者是教師一邊講解，學(xué)生一邊實(shí)驗(yàn)。這樣雖可以降低實(shí)驗(yàn)的難度；但學(xué)生對(duì)所用的實(shí)驗(yàn)器材是在“照方抓藥”，學(xué)生所進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)步驟只是簡(jiǎn)單機(jī)械的重復(fù)；失去了寶貴的教育價(jià)值。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在嚴(yán)重的弊端：對(duì)學(xué)生個(gè)體來說，既限制了學(xué)生的思維能力的發(fā)展，又嚴(yán)重扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力，違背了全面發(fā)展的素質(zhì)教育觀。而對(duì)學(xué)生群體來說，則是加速了學(xué)生的兩極分化，使學(xué)生受教育的機(jī)會(huì)不均等，部分學(xué)生根本沒有主動(dòng)參與的機(jī)會(huì)，不可能去發(fā)現(xiàn)問題、發(fā)展能力，極大壓抑了他們的創(chuàng)新潛能。本節(jié)實(shí)驗(yàn)課變模擬實(shí)驗(yàn)為自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生人人設(shè)計(jì)電路圖，啟迪學(xué)生思維活動(dòng)，找出測(cè)量各點(diǎn)電流的思路。在此基礎(chǔ)上，啟發(fā)學(xué)生看教師提供的實(shí)驗(yàn)器材中為什么比課本提供的實(shí)驗(yàn)器材多兩個(gè)電流表？學(xué)生可以自主地選擇一個(gè)、兩個(gè)甚至三個(gè)電流表，來設(shè)計(jì)電路，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。這一自主活動(dòng)為學(xué)生創(chuàng)新能力的開發(fā)創(chuàng)造了一個(gè)寬松環(huán)境，每個(gè)人都在主動(dòng)參與、積極探索。不注重把結(jié)論給學(xué)生，而注重培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新能力，給學(xué)生廣闊的空間去操作去探究，讓學(xué)生去經(jīng)歷去感受。學(xué)生自行設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)的過程遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了教材的范疇。

三、設(shè)計(jì)綜合開放性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維

自然界是綜合開放的，對(duì)于同一現(xiàn)象或同一探究主題，只限有某一門學(xué)科知識(shí)往往難以解決。自然界問題的綜合性開放性決定了科學(xué)教學(xué)的綜合性和開放性。

盡管有些教師簡(jiǎn)單地認(rèn)為初中科學(xué)是物理、化學(xué)、生物等多種學(xué)科的合科教材，但我們不能囿于學(xué)科局限，需要打破學(xué)科隔閡。在實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生綜合學(xué)科知識(shí)，設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)，開放性實(shí)驗(yàn)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維及探究、創(chuàng)新能力。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)一些實(shí)驗(yàn)課題，讓學(xué)生尋找多種解決方法以嘗試。如“辨別食鹽水和純凈水的”實(shí)驗(yàn)作為探究課題，要求學(xué)生據(jù)所學(xué)的知識(shí)，尋找多種實(shí)驗(yàn)途徑辨認(rèn)，結(jié)果學(xué)生設(shè)計(jì)出五花八門的實(shí)驗(yàn)，①有從物理測(cè)密度法，密度大的為食鹽水；②根據(jù)浮沉條件，設(shè)計(jì)雞蛋的浮沉來判別；③用化學(xué)方法，加入AgNO3溶液 產(chǎn)生AgCl沉淀來辨認(rèn)食鹽水；④用蔬菜、蘿卜的細(xì)胞吸水、失水實(shí)驗(yàn)，會(huì)使蔬菜“癟了”的為食鹽水；⑤用舌頭品嘗，咸味的為食鹽水；⑥利用熔點(diǎn)不同來區(qū)別，放入冰箱，難冷凍的為食鹽水；⑦加熱蒸發(fā)，蒸發(fā)后留下“白霜”的為食鹽水等等。這些辦法都有科學(xué)依據(jù)，在師生交流過程中，比較總結(jié)每種方法的優(yōu)缺點(diǎn)，尋找最佳方案。象這樣通過多學(xué)科的知識(shí)聯(lián)系，多種實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，能讓學(xué)生的創(chuàng)新思維的多向性得到充分發(fā)揮，綜合能力不斷提高。

總之，探究是一種多側(cè)面，多形式的活動(dòng)。初中科學(xué)的探究學(xué)習(xí)可以通過各種教學(xué)形式，特別是實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情發(fā)揮其主體性，不斷地啟發(fā)學(xué)生思考，通過自己的努力去解決一個(gè)個(gè)問題，翻越一個(gè)個(gè)知識(shí)高峰，在探究學(xué)習(xí)中形成良好的科學(xué)觀、人生觀和價(jià)值觀，全面提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和完善的人格。