陳彬

摘 要： 中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)總被重視但是屢屢薄弱，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在諸多問(wèn)題。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論認(rèn)為，人的發(fā)展不是一個(gè)完全外塑的結(jié)果，而是一個(gè)在認(rèn)識(shí)實(shí)踐中主動(dòng)建構(gòu)的過(guò)程。這種學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)以學(xué)生為中心，要求老師成為學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的組織者。根據(jù)這一理論，本人在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中特別注重了學(xué)生主體地位，著意創(chuàng)設(shè)一定思維形式的教學(xué)情境，讓學(xué)生主動(dòng)探索，從中領(lǐng)悟和掌握探究的策略，不斷地培養(yǎng)提高學(xué)生探究的能力。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 探究 方法 自悟

中圖分類(lèi)號(hào)：G632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2016）06-0100-02

從目前的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)來(lái)看，比較強(qiáng)調(diào)和重視科學(xué)知識(shí)的傳授，而且在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中科學(xué)知識(shí)都是預(yù)知的，只需要強(qiáng)制性記憶。另外師生重視的是實(shí)驗(yàn)結(jié)果或結(jié)論（多數(shù)情況下實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的也就是驗(yàn)證并記住這些結(jié)論），而對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的探索不夠重視，至于素質(zhì)教育所提倡的科學(xué)思想、科學(xué)品質(zhì)、科學(xué)態(tài)度、科學(xué)方法等的培養(yǎng)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中體現(xiàn)較少。顯然，這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能適應(yīng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。 其次是教材、實(shí)驗(yàn)冊(cè)及教輔的導(dǎo)向?，F(xiàn)行的教材、實(shí)驗(yàn)冊(cè)及教學(xué)輔導(dǎo)資料上設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)題目中客觀題目眾多，對(duì)于這些題目，或答標(biāo)號(hào)，或填寫(xiě)數(shù)據(jù)、操作、儀器名稱(chēng)、現(xiàn)象等，這樣限制得過(guò)死且往往都給出標(biāo)準(zhǔn)答案，使學(xué)生“不敢越雷池一步”，而鼓勵(lì)學(xué)生動(dòng)手，有利于學(xué)生展開(kāi)思維的開(kāi)放性、探索性實(shí)驗(yàn)題目較少。久而久之教與學(xué)都停滯在應(yīng)試作答的模式上。 再次是實(shí)驗(yàn)教研氣氛不濃。在平時(shí)的教學(xué)中，教師注重的主要是化學(xué)知識(shí)及解題能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，而對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究的研究不夠，平時(shí)的聽(tīng)課也只重視知識(shí)的傳授與思維能力的研究，至于實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)的生成性的問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的積累、實(shí)驗(yàn)的后記則往往不被重視。尤其是不關(guān)心學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，不去分析學(xué)生實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)問(wèn)題的根本原因，不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的學(xué)法指導(dǎo)，因而使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力相對(duì)薄弱。 四是不注重學(xué)生的技能訓(xùn)練。受教學(xué)進(jìn)度的影響，教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中忙于趕進(jìn)度，演示實(shí)驗(yàn)做的多，而讓學(xué)生練習(xí)的少，因而學(xué)生的實(shí)驗(yàn)探究能力始終得不到很大的提高。五是不注重觀察能力的培養(yǎng)。不少教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，只注意實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象或?qū)嶒?yàn)結(jié)果的描述，而不注意引導(dǎo)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程做細(xì)致的觀察，不注意比較實(shí)驗(yàn)前后的異同，不注意一些表面現(xiàn)象所掩蓋著的深層次內(nèi)涵。因而學(xué)生在分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、概括實(shí)驗(yàn)結(jié)論時(shí)往往片面、淺顯、甚至存在錯(cuò)誤。六是不注重學(xué)生表達(dá)能力的培養(yǎng)。在平時(shí)的教學(xué)中，由于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)程序及實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵搞不清楚，也就不能夠完整表達(dá)出實(shí)驗(yàn)的過(guò)程、實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)的結(jié)論，而教師不注意及時(shí)糾正學(xué)生存在的問(wèn)題，久而久之，學(xué)生的表達(dá)能力得不到提高。

針對(duì)這些在目前中學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中存在的問(wèn)題，我覺(jué)得，提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰χP(guān)鍵在于“外化于行、內(nèi)化于心”，在自覺(jué)感悟中領(lǐng)悟并掌握科學(xué)的歷程，掌握科學(xué)的方法。

一、加強(qiáng)操作，在動(dòng)手中自悟?qū)W習(xí)方法

波利亞說(shuō)：“學(xué)習(xí)任何知識(shí)的最佳途徑是自己去發(fā)現(xiàn)。因?yàn)檫@種發(fā)現(xiàn)，理解最深，也最容易掌握其中的內(nèi)在規(guī)律、性質(zhì)和聯(lián)系。”因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)中要努力創(chuàng)設(shè)情境，大膽放手讓學(xué)生動(dòng)手操作，盡可能地讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，研究問(wèn)題，在探索中發(fā)現(xiàn)規(guī)律，得出科學(xué)結(jié)論并自悟?qū)W習(xí)的方法。如：在教學(xué)《溶解》一課時(shí)，我首先引導(dǎo)學(xué)生想：要使食鹽或高錳酸鉀盡快溶解，應(yīng)該怎么辦？學(xué)生根據(jù)已有的生活經(jīng)驗(yàn)，說(shuō)出了若干方法，這時(shí)我乘機(jī)引導(dǎo)學(xué)生說(shuō)說(shuō)要怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)才能證明？大家各抒己見(jiàn)，爭(zhēng)執(zhí)不休。這時(shí)我又說(shuō)：“為了驗(yàn)證大家的想法是否正確，我用投影出示了課本插圖：同樣的兩個(gè)杯子，相同的水，一個(gè)攪拌，一個(gè)不攪拌。“看這兩個(gè)杯子中哪些條件相同，哪些條件不同，結(jié)果怎樣？”學(xué)生在教師指導(dǎo)下做了這個(gè)實(shí)驗(yàn)，證明了前面的結(jié)論：攪拌是溶解的一種方法。做了剛才的實(shí)驗(yàn)學(xué)生有了一定的基礎(chǔ)，于是我又用投影出示了第二個(gè)實(shí)驗(yàn)放給學(xué)生，讓他們自己動(dòng)手做。做實(shí)驗(yàn)前，我提出了一系列問(wèn)題：如果要研究水質(zhì)冷熱與溶解的快慢有沒(méi)有關(guān)系，該怎樣設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?？在?shí)驗(yàn)中應(yīng)該讓哪幾個(gè)條件相同？哪幾個(gè)條件不同？學(xué)生經(jīng)過(guò)教師的啟發(fā)引導(dǎo)，逐步明確了：相同的條件有四個(gè)，一是杯內(nèi)的水量要相等；二是高錳酸鉀的數(shù)量及顆粒大小要相同；三是放入水中的時(shí)間要相同；四是都要攪拌。所不同的一個(gè)杯子加熱水，一個(gè)杯子加涼水。在這種情況下，如果看到兩個(gè)杯子中高錳酸鉀溶解速度有快慢，那么影響溶解快慢的因素就找到了。實(shí)驗(yàn)成功了，學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情達(dá)到高潮，都為自己找到答案而高興。于是我又進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生思考還能用什么方法加快溶解呢？同學(xué)們有的想到了高錳酸鉀的顆粒如果弄得越小就會(huì)溶解得越快。我問(wèn)學(xué)生是怎么想到的，學(xué)生說(shuō)在家里浸糖水時(shí)，糖塊越小，糖溶解得越快。至此，第三個(gè)實(shí)驗(yàn)就完全可以放開(kāi)讓學(xué)生獨(dú)立完成了。學(xué)生根據(jù)以上兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)，控制了水量、水溫、放入水中的時(shí)間，攪拌等幾個(gè)相同的條件，突出了顆粒大小不同這一因素，然后觀察哪個(gè)杯子中的高錳酸鉀溶解的情況，高錳酸鉀顆粒越小，溶解得越快。最后我讓學(xué)生根據(jù)以上三個(gè)實(shí)驗(yàn)填寫(xiě)了實(shí)驗(yàn)報(bào)告。這樣學(xué)生主動(dòng)參與了怎樣加快溶解的全過(guò)程等，不僅培養(yǎng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和自信，同時(shí)學(xué)生自悟到：提出問(wèn)題，進(jìn)行猜想，設(shè)計(jì)方案，實(shí)驗(yàn)論證，得出結(jié)論是探索學(xué)習(xí)的方法。從而培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，促進(jìn)了學(xué)生的主動(dòng)發(fā)展。

二、學(xué)會(huì)觀察，從觀察中自悟探究方法

心理學(xué)家認(rèn)為，觀察是一種有目的、有計(jì)劃的知覺(jué)活動(dòng)。它是學(xué)生探究認(rèn)識(shí)自然事物的重要途徑，教學(xué)中要讓學(xué)生抓住事物的特點(diǎn)，多角度地、有序地進(jìn)行觀察。如學(xué)習(xí)《組成地殼的巖石》一課時(shí)，先讓學(xué)生觀察巖石標(biāo)本，發(fā)現(xiàn)什么不同。學(xué)生通過(guò)觀察、討論交流，發(fā)現(xiàn)不同的巖石有不同的特征：用眼看可以從顏色、花紋上對(duì)巖石加以認(rèn)識(shí)和區(qū)別；用手摸或皮膚接觸可感知巖石的光滑程度；用手指甲或小刀刻能感知巖石的堅(jiān)硬程度。教師進(jìn)而讓學(xué)生用鹽酸滴，從每種巖石出現(xiàn)的變化中認(rèn)識(shí)巖石。然后又從標(biāo)本中找出課本中要求認(rèn)識(shí)的銅礦、赤鐵礦等讓學(xué)生按眼看、手摸、刀刻、滴鹽酸設(shè)計(jì)表格，對(duì)標(biāo)本中的巖石進(jìn)行自主觀察和認(rèn)識(shí)，從而提高學(xué)生多種學(xué)習(xí)能力。又如種植鳳仙花，讓學(xué)生通過(guò)植物根、莖、葉、花、果實(shí)、種子等的觀察，要求學(xué)生在領(lǐng)悟觀察時(shí)，一要全面、細(xì)致、耐心；二是用多種感官進(jìn)行；三要用比較的方法進(jìn)行；四要定量與定性辦法相結(jié)合。經(jīng)常進(jìn)行這樣的訓(xùn)練，學(xué)生就能較好地掌握觀察學(xué)習(xí)的方法，從而提高學(xué)生觀察能力和綜合實(shí)踐能力。

三、質(zhì)疑問(wèn)難，在釋疑中自悟探索能力

“學(xué)貴存疑”。學(xué)習(xí)質(zhì)疑問(wèn)題的過(guò)程是積極主動(dòng)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題、分析問(wèn)題的過(guò)程。創(chuàng)造發(fā)明更是從問(wèn)題開(kāi)始，只有學(xué)生主動(dòng)提出問(wèn)題，學(xué)生的思維才會(huì)得到展開(kāi)。如學(xué)習(xí)《水的浮力》一課時(shí)，當(dāng)學(xué)生用手按壓水中的木板、氣球、塑料泡沫等物體充分感知水中浮著的物體都受到水的浮力時(shí)，我又拿著鉤碼、鋁片、球形橡皮泥一一呈給學(xué)生，問(wèn)：“既然水是有浮力的。那么把這些物體放到水中會(huì)怎樣？”同學(xué)們大膽地猜測(cè)，有的說(shuō)鉤碼、鋁片會(huì)沉，橡皮泥會(huì)浮，有的說(shuō)這些東西都會(huì)沉，說(shuō)法不一?！罢l(shuí)的猜測(cè)是正確的呢？讓我們一起來(lái)看看?！睂W(xué)生把這些實(shí)驗(yàn)用具輕輕放入水中，鉤碼、球形橡皮泥立刻沉入水中；鋁片先浮在水上，用手一碰，也漸漸沉入水中，同學(xué)們不時(shí)發(fā)出驚訝的呼聲，然后紛紛舉手發(fā)言，有的說(shuō)鉤碼、橡皮泥不受水的浮力，有的說(shuō)鋁片受一點(diǎn)水的浮力，因?yàn)樗鼈冊(cè)谒夏芨∫粫?huì)兒，有的認(rèn)為它們?cè)谒卸际艿剿母×?，?zhēng)論的氣氛十分熱烈。于是我因勢(shì)利導(dǎo)，迅速引入下一個(gè)環(huán)節(jié)?！按蠹叶颊f(shuō)自己說(shuō)得對(duì)，可結(jié)果如何？怎么來(lái)證明呢？”同學(xué)們異口同聲地回答說(shuō)是做實(shí)驗(yàn)。當(dāng)他們?nèi)〕鰧?shí)驗(yàn)用具時(shí)，一個(gè)學(xué)生手拿測(cè)力計(jì)問(wèn)：“這是什么？”我就向?qū)W生簡(jiǎn)單介紹了測(cè)力計(jì)的構(gòu)造及用途，并讓學(xué)生親自動(dòng)手測(cè)鉤碼的重量，再用手往上托一托，看彈簧有什么變化、指針有什么變化、說(shuō)明了什么。然后進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，小組討論怎樣利用這些材料來(lái)研究。“沉在水中的物體受不受水的浮力”。有的同學(xué)太著急了，用測(cè)力計(jì)鉤住鉤碼后立刻就放入水中，旁邊的同學(xué)馬上糾正說(shuō)：“不對(duì)，得先看看鉤碼在空氣中的重量，再把鉤碼放入水中看看彈簧的變化?！庇械耐瑢W(xué)把橡皮泥捏扁后用測(cè)力計(jì)鉤住再放入水中測(cè)量，其中的一位同學(xué)像發(fā)現(xiàn)了奇跡似的叫了起來(lái)：“橡皮泥浮起來(lái)了，橡皮泥浮起來(lái)了。”還有的學(xué)生用細(xì)皮筋纏住鋁片，稱(chēng)稱(chēng)它們?cè)谒泻涂諝庵械闹亓渴欠褚粯?。此時(shí)我不滿足，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的好奇心，調(diào)動(dòng)他們探索的欲望，說(shuō)：“你們能利用自己的學(xué)習(xí)用具來(lái)做這個(gè)實(shí)驗(yàn)嗎？”他們有的用測(cè)力計(jì)鉤住鋼筆、圓珠筆做實(shí)驗(yàn)，有的用皮筋纏住橡皮、尺子做實(shí)驗(yàn)，興致極高。學(xué)生在自由的探究中“享受”了發(fā)現(xiàn)的樂(lè)趣，找到了解決問(wèn)題的方法，最后得出“在水中的下沉的物體也受到水的浮力”的結(jié)論。為了鞏固浮力的知識(shí)，讓學(xué)生各抒己見(jiàn)，聯(lián)系生產(chǎn)、生活實(shí)際說(shuō)說(shuō)浮力的廣泛應(yīng)用。為了引起學(xué)生深入思索，我進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生提出自己不懂的問(wèn)題。有的問(wèn)：“既然所有物體在水中都受到水的浮力，為什么在水中有的沉，有的??？”有的問(wèn)：“為會(huì)么我把球形的橡皮泥捏扁后，它就會(huì)浮在水上？”有的問(wèn)：“為什么重重的輪船都能浮在水面上，小小的鋁片卻不能浮起來(lái)？”我又及時(shí)點(diǎn)撥：“大家自己動(dòng)腦筋思考怎樣才能讓鋁片由沉變浮？”一會(huì)兒就有同學(xué)舉手說(shuō)：“把鋁片的邊翹起來(lái)，像船的形狀，它就浮起來(lái)了?！笨蔀槭裁磿?huì)這樣呢，他們會(huì)帶著這一疑問(wèn)在下一節(jié)課前主動(dòng)去尋求答案。學(xué)生的質(zhì)疑問(wèn)難應(yīng)貫穿于教學(xué)全過(guò)程，教師要善于在知識(shí)的生長(zhǎng)點(diǎn)、新舊知識(shí)的邊接處、知識(shí)的關(guān)鍵處、思維的轉(zhuǎn)折處，引導(dǎo)學(xué)生生疑質(zhì)疑，在不斷地質(zhì)疑釋疑的矛盾運(yùn)動(dòng)中探究嘗試，在探索中領(lǐng)悟并掌握學(xué)習(xí)的方法和策略。

四、精心設(shè)計(jì)，在運(yùn)用中自悟探究過(guò)程

下面是“用排水集氣法收集氧氣”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中進(jìn)行探究性練習(xí)的案例介紹： （1）發(fā)現(xiàn)問(wèn)題。教師預(yù)先裝配好用排水集氣法收集氧氣的實(shí)驗(yàn)裝置（注：導(dǎo)管口已放入集氣瓶中），然后開(kāi)始加熱，并收集氣體，同時(shí)讓學(xué)生注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，收集滿第一瓶后，寫(xiě)上標(biāo)號(hào)“1”，馬上收集第二瓶，集滿后寫(xiě)上標(biāo)號(hào)“2”。接著，用收集好的這兩瓶氧氣做了一個(gè)蠟燭燃燒的對(duì)比實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生觀察到1號(hào)瓶中蠟燭燃燒的劇烈程度和時(shí)間都比不上2號(hào)瓶。（2）提出問(wèn)題。教師讓學(xué)生講出心中存在的疑惑。學(xué)生提出，“為什么在同樣條件下收集的兩瓶氧氣在對(duì)比實(shí)驗(yàn)中存在差異？是什么原因造成的？”（3）解決問(wèn)題。在學(xué)生經(jīng)過(guò)討論后，教師讓學(xué)生說(shuō)說(shuō)自己的看法。甲學(xué)生提出：“1號(hào)瓶中蠟燭燃燒的劇烈程度和時(shí)間都不如2號(hào)瓶，說(shuō)明1號(hào)瓶中的氧氣沒(méi)有2號(hào)瓶多，不如2號(hào)瓶純凈?！边@個(gè)觀點(diǎn)得到其他學(xué)生的一致贊同。甲學(xué)生又提出：“是不是因?yàn)檠b置氣密性不好，導(dǎo)致1號(hào)瓶氧氣不純？”馬上有乙學(xué)生反駁這個(gè)觀點(diǎn)：“如果是氣密性不好，應(yīng)該兩瓶氧氣都不純?！庇钟斜麑W(xué)生提上又有學(xué)生提出：“怎樣才能知道空氣已經(jīng)排盡了呢？”教師讓學(xué)生回想前面實(shí)驗(yàn)中在加熱后，導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡速度的變化情況。學(xué)生馬上得出答案：剛開(kāi)始加熱時(shí)，導(dǎo)管口產(chǎn)生氣泡速度較慢，且不連續(xù)，這時(shí)應(yīng)該是試管中的空氣；過(guò)一會(huì)兒后，產(chǎn)生氣泡速度加快，并且是連續(xù)均勻地放出，這時(shí)應(yīng)該是氧氣。教師肯定了學(xué)生的推斷，并讓學(xué)生用正確的操作方法將前面的實(shí)驗(yàn)再做一遍，來(lái)驗(yàn)證提出的假設(shè)。學(xué)生通過(guò)分組實(shí)驗(yàn)后，發(fā)現(xiàn)按正確的操作方法制得的兩瓶氧氣在蠟燭燃燒的對(duì)比實(shí)驗(yàn)中，現(xiàn)象基本一樣，從而證明前面實(shí)驗(yàn)中1號(hào)瓶中氧氣不純是因?yàn)殄e(cuò)誤操作導(dǎo)致試管中空氣混入造成的。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問(wèn)題是多方面的。要想使中學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀有一個(gè)根本性的轉(zhuǎn)變，就應(yīng)該在分析問(wèn)題的基礎(chǔ)上尋找出切實(shí)可行的整改措施并將其落到實(shí)處，以消除不利因素，創(chuàng)造積極因素，促進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展。

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