林成究

摘要：實驗是學(xué)好科學(xué)的基礎(chǔ)和重要手段，實驗探究更是提高中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)體驗和感悟科學(xué)研究的過程與方法。筆者以新課程教學(xué)實踐中積累的相關(guān)資料為基礎(chǔ)，就探究性實驗有效教學(xué)指導(dǎo)策略做了思考。認為教師要注重學(xué)生主體意識、問題精煉意識、探究過程意識、綜合提高意識這四種意識。從實踐效果來看，的確有利于學(xué)生的“學(xué)”和教師的“教”，使教師的教學(xué)行為由重結(jié)果向重過程轉(zhuǎn)變，頗具實際意義。

關(guān)鍵詞：探究性實驗；有效策略；四種意識

中圖分類號：G632.0 文獻標識碼：A 文章編號：1992-7711（2017）05-0091

實驗是學(xué)好科學(xué)的基礎(chǔ)，實驗探究更是激發(fā)持久的學(xué)習(xí)興趣和求知識欲望，養(yǎng)成敢于質(zhì)疑、勇于創(chuàng)新、善于交流、樂于合作、勤于實踐的科學(xué)態(tài)度的最佳學(xué)習(xí)方式和途徑。探究性實驗是在假設(shè)的指引下獲取支持或推翻假設(shè)的科學(xué)實證，是以實驗為載體探究科學(xué)結(jié)論形成和發(fā)展的過程，是在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生運用已學(xué)過的知識、技能，把自己當(dāng)做新知識的探索者和發(fā)現(xiàn)者，通過實驗親自發(fā)現(xiàn)問題的經(jīng)歷。

怎樣的實驗探究才是有效的？華東師范大學(xué)鄧志偉博士在《有效教學(xué)——問題、理念與對策》的報告中說：有效教學(xué)的核心是學(xué)生參與，有效教學(xué)的基本目標是改變學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，促進學(xué)生的有效學(xué)習(xí)，有效學(xué)習(xí)的關(guān)鍵是：自主、合作、探索、反思。因此，筆者以為在科學(xué)實驗教學(xué)改革中，必須進行價值本位的轉(zhuǎn)移，要實現(xiàn)結(jié)果和過程并重，要倡導(dǎo)開展探究性實驗，強調(diào)學(xué)生探究新知的經(jīng)歷和獲得新知的體驗，培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)。探究實驗的探究特點要求教師要改變以往的教學(xué)策略，構(gòu)建新型的教學(xué)模式：創(chuàng)設(shè)情境、提出問題、猜想假設(shè)、實驗探究、得出結(jié)論。目的是為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力。下面就談?wù)剬嵤┯行骄康乃姆N意識：

一、學(xué)生主體意識：貼近學(xué)生生活，創(chuàng)設(shè)情境，提出有驅(qū)動性的探究問題

當(dāng)探究問題建立在學(xué)生已有知識、能力的基礎(chǔ)上，且具有相當(dāng)?shù)乃季S容量時，才能促使學(xué)生進一步自覺、主動地參與討論和研究，能有利于驅(qū)動學(xué)生，把“要我學(xué)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)”的觀念。根據(jù)建構(gòu)主義理論，以任務(wù)驅(qū)動作為科學(xué)探究的切入點，在情境中學(xué)習(xí)，能有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)愿望，讓學(xué)生更主動地參與到活動中。同時，力求強調(diào)學(xué)生的自主探究、有效合作，學(xué)生的探究興趣得到較好的培養(yǎng)。因此，筆者在實驗教學(xué)中，以學(xué)生為出發(fā)點，把探究問題建立在學(xué)生已有基礎(chǔ)上。

如：1. 火柴梗頭與火柴盒側(cè)壁的摩擦為什么會著火？2. 雞蛋殼放到醋里為什么在雞蛋殼表面會有氣泡產(chǎn)生？3. 當(dāng)熱水瓶里裝入部分熱水后，用瓶塞塞進，為什么到第二天瓶塞卻很難拔出？4. 為什么當(dāng)湯圓或餃子剛放入水中時，會沉入鍋底，而當(dāng)湯圓或餃子煮熟時，則會浮出水面？等。而創(chuàng)設(shè)情境的手段可以是科學(xué)實驗、推理假說，也可以是資料再現(xiàn)、實物展示等方式。創(chuàng)設(shè)情境的目的是增加問題的趣味性和魅力，使學(xué)生從一讀到問題開始，就被它深深地吸引，投入到探究活動中。例：在初中科學(xué)八年級上的探究實驗——影響固體物質(zhì)溶解度大小的因素。學(xué)生根據(jù)實際的生活實踐，提出問題：影響固體溶解度大小的因素有哪些？然后結(jié)合生活實際和原有的知識基礎(chǔ)上進行了猜測，猜測1：溶解度可能與溫度有關(guān)；猜測2：溶解度可能與溶質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)；猜測3：溶解度可能與溶劑的性質(zhì)有關(guān)等。學(xué)生根據(jù)猜測設(shè)計實驗進行檢驗：

通過幾次實驗得出結(jié)論，影響固體物質(zhì)溶解度的因素有：溶質(zhì)和溶劑的性質(zhì)（內(nèi)因）；溫度（外因）。

在這堂課的實驗探究中，由于所設(shè)計的背景符合學(xué)生的心理特點，認知難度符合學(xué)生的年齡，所以，在課堂上形成了學(xué)生勤于動手、樂于探究的局面。可以把學(xué)生對事物的好奇、興趣、操作及了解外界事物奧秘的欲求轉(zhuǎn)化為掌握知識技能的一種內(nèi)驅(qū)力，并可培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和動手實驗?zāi)芰Φ母咚刭|(zhì)學(xué)生。

二、問題精煉意識：提出探究問題時，要求問題明確，語言準確簡練

探究問題雖然具有開放性，但在語言表達時都應(yīng)該內(nèi)容科學(xué)、表達準確、用詞精練。設(shè)計探究性實驗問題是根據(jù)實驗要求和理解實驗原理，編寫實驗步驟，設(shè)計實驗表格，正確選用儀器和器材，并進行實驗操作得出正確實驗結(jié)果的一種實驗形式。

例如，在上“水的浮力”這節(jié)課時，筆者結(jié)合實驗分別提出這樣兩個問題：當(dāng)你用手將盛滿水的玻璃燒杯中的泡沫塑料塊慢慢地按下去，你將觀察和感受到什么現(xiàn)象？這個問題情景是明確誘導(dǎo)學(xué)生將觀察到的現(xiàn)象——溢出水的多少與手感受到的浮力的大小建立定性的聯(lián)系，從而使學(xué)生沿著F浮是否等于G排的方向進行探究。（2）兩個物體在空氣中稱量時，讀數(shù)相同，當(dāng)兩個物體浸入液體中時，觀察彈簧測量計讀數(shù)的變化與所看到的情景，猜測浮力的大小可能與哪些因素有關(guān)？實踐證明，此時學(xué)生提出的因素是眾多的，表述中包含有關(guān)與無關(guān)的因素，這個問題情景不但明確地誘發(fā)了另一個探究的方向，同時也提高了探究的水平。

三、探究過程意識：挖掘?qū)嶒炋骄奎c，優(yōu)化實驗設(shè)計

實踐證明，驗證性實驗不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，而探究性實驗教學(xué)不僅可以培養(yǎng)學(xué)生對實驗的興趣，又提高了學(xué)生的實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新精神。而在實施實驗探究教學(xué)中，教師必須有創(chuàng)新精神，努力挖掘可供探究的實驗素材，根據(jù)教學(xué)目標與學(xué)生的認知水平，對現(xiàn)行的實驗內(nèi)容“動動手術(shù)”做一調(diào)整。

比如，在上“牛頓第一定律”這一節(jié)內(nèi)容時，要驗證“牛頓第一定律”，筆者就把該實驗改成分組實驗，兩人一組，學(xué)生從家里帶來毛巾、紗布、光滑的硬紙板，再利用書和桌子做成斜面，教師只需要發(fā)給他們小車。學(xué)生就可以像牛頓、笛卡兒、伽利略一樣進行探究，同樣能發(fā)現(xiàn)偉人所發(fā)現(xiàn)的科學(xué)道理。在上“水的密度”的密度這節(jié)課時，筆者是改變演示實驗為分組實驗，讓學(xué)生到實驗室去探究相同體積的水、鹽水、酒精的質(zhì)量有什么不一樣，質(zhì)量和體積之比又有什么樣異同？根據(jù)以上任務(wù)單完成：

學(xué)生經(jīng)過之間的交流與合作，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)量與體積的比值是相近或相等的。最后，教師總結(jié)歸納指出：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。從而順理成章地提出“密度”的概念。這樣整節(jié)課在教師的指導(dǎo)下，通過學(xué)生的摸索、尋求，讓事實幫助了學(xué)生理解密度概念本質(zhì)，更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的探究思維和探究意識。

四、綜合提高意識：設(shè)計綜合開放性實驗，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)散思維

科學(xué)是一門綜合性學(xué)科，在實驗探究教學(xué)中，要引導(dǎo)學(xué)生綜合學(xué)科知識，設(shè)計開放性的實驗，這樣有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析能力，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維和探究、創(chuàng)新能力。

如“鑒別水與食鹽水”作為探究課題，筆者指導(dǎo)學(xué)生尋找多種途徑進行鑒別。1. 運用密度知識取相同體積的液體，放在天平上稱；2. 浮力的浮沉條件，設(shè)計了雞蛋的浮沉來鑒別；3. 運用化學(xué)方法用硝酸銀產(chǎn)生沉淀氯化銀來檢驗；4. 運用蔬菜、蘿卜等生物失水與吸水原理等方法進行探究，最后教師進行歸納，比較出每種方法的優(yōu)缺點，尋找最佳方案。

在本實驗中，教師沒有把實驗的結(jié)果直接告訴學(xué)生，而是讓學(xué)生通過自己的一系列開放性實驗，收集第一手數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)的分析，得到了實驗的結(jié)果。從而明白水與食鹽水的鑒別方法，提高了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和發(fā)散思維。

總之，增強四種意識，提高科學(xué)實驗探究有效性的策略，不僅對提高課堂效率帶來了實效，而且還使學(xué)生的學(xué)習(xí)負擔(dān)得以減輕。同時，有效地運用實驗探究教學(xué)，對學(xué)生科學(xué)概念的形成、科學(xué)思維的培養(yǎng)、科學(xué)技能的開發(fā)均具有重要意義。這需要教師在教學(xué)中不斷摸索、不斷總結(jié)和提高，從而全面落實新課程基本理念。

（作者單位：浙江省泰順縣第二中學(xué) 325504）