摘?要：初中科學(xué)課是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的重要組成部分，是科學(xué)研究的重要手段，科學(xué)實(shí)驗(yàn)可以拓寬學(xué)生思路，挖掘?qū)W生內(nèi)涵，通過(guò)各種形式的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)來(lái)培養(yǎng)學(xué)生的各項(xiàng)能力，科學(xué)研究離不開思維活動(dòng)，開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和思維能力的重要途徑。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實(shí)驗(yàn);思維;能力;培養(yǎng)

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是由實(shí)驗(yàn)課題的提出、實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)和實(shí)施、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析、得出結(jié)論、討論和交流等環(huán)節(jié)構(gòu)成，每個(gè)環(huán)節(jié)都需要通過(guò)思維的活動(dòng)。學(xué)生只有進(jìn)行思維活動(dòng)才能通過(guò)各種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象挖掘出事物內(nèi)在的實(shí)質(zhì)聯(lián)系，獲得新的發(fā)現(xiàn)，形成新的思想。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要加強(qiáng)學(xué)生在科學(xué)思維方面的訓(xùn)練，培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)腦分析解決疑難問(wèn)題的良好習(xí)慣，這對(duì)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)的提高起著非常重要的作用，主要是在學(xué)生的思維能力上的培養(yǎng)起著很明顯的效果。下面初淺來(lái)談?wù)勗诳茖W(xué)實(shí)驗(yàn)中如何培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。

一、 注重科學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性思維

在學(xué)習(xí)初中科學(xué)的過(guò)程中，實(shí)驗(yàn)是學(xué)習(xí)科學(xué)的重要組成部分。新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求是讓學(xué)生多多動(dòng)手、多多動(dòng)腦?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手、動(dòng)腦的最好辦法，讓學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中體會(huì)到科學(xué)的奧妙，也培養(yǎng)了學(xué)生良好的科學(xué)態(tài)度和方法。科學(xué)實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)環(huán)節(jié)是實(shí)驗(yàn)課題的提出，這就要求學(xué)生根據(jù)自己所學(xué)的知識(shí)，提出合理性的問(wèn)題，開發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的能力。在實(shí)驗(yàn)中，教師可以向?qū)W生提出一些建議性的問(wèn)題，以便讓學(xué)生明確課題的相關(guān)信息，引導(dǎo)學(xué)生辯論，提出有價(jià)值的問(wèn)題，從而提高學(xué)生的思維能力。實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)這一環(huán)節(jié)是要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)的要求和目的，運(yùn)用自己掌握的知識(shí)和實(shí)驗(yàn)的技能，對(duì)實(shí)驗(yàn)的儀器選擇、裝置的搭配上進(jìn)行規(guī)劃，實(shí)驗(yàn)步驟上精心設(shè)計(jì)。這一環(huán)節(jié)是科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要內(nèi)容，它本身就具有很強(qiáng)的綜合性、準(zhǔn)確性、靈活性等特點(diǎn)。在這個(gè)環(huán)節(jié)中，學(xué)生還需要掌握各種的方法，譬如觀察、記錄、分析、整理、歸納等。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，它能有效地培養(yǎng)了學(xué)生查閱文獻(xiàn)資料、確定實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)儀器、選擇實(shí)驗(yàn)方法、記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的獨(dú)立設(shè)計(jì)能力，也訓(xùn)練和培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立性思維。

科學(xué)就在我們身邊，科學(xué)與生活息息相關(guān)。因此，教師可以讓學(xué)生做一些家庭的小實(shí)驗(yàn)，要求實(shí)驗(yàn)的取材都來(lái)自生活中的一些物品。譬如制作水果電池，學(xué)生可以嘗試用蘋果、梨、橘子等水果來(lái)做實(shí)驗(yàn)，廢棄的鐵絲和電線連成原電池電路。不同的水果做出的不同的效果，這可以引發(fā)學(xué)生的思考，出現(xiàn)差異的原因是什么？從而深刻地理解電池的工作原理。又如，學(xué)生學(xué)了凸透鏡成像的規(guī)律后，可以通過(guò)生活中常見的放大鏡這個(gè)工具進(jìn)行分析凸透鏡在日常生活中的應(yīng)用。譬如，照相機(jī)是當(dāng)物距大于兩倍焦距時(shí)的應(yīng)用;投影儀是當(dāng)物距在兩倍焦距之內(nèi)和一倍焦距之外時(shí)的應(yīng)用;放大鏡是當(dāng)物距在一倍焦距之內(nèi)時(shí)應(yīng)用。學(xué)生使用放大鏡做的成像實(shí)驗(yàn)，并結(jié)合科學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系，從而對(duì)凸透鏡的成像規(guī)律有個(gè)深刻的認(rèn)識(shí)，同時(shí)也意識(shí)到科學(xué)知識(shí)最終回歸到現(xiàn)實(shí)生活應(yīng)用當(dāng)中去。科學(xué)來(lái)自生活，我們可以找到許多家庭小實(shí)驗(yàn)，利用家里可提供的資源來(lái)完成這些實(shí)驗(yàn)。如清除茶杯的污垢、生熟雞蛋的區(qū)別、制作小孔成像儀器等等。學(xué)生在家做實(shí)驗(yàn)，即安全又具有趣味性。學(xué)生要獨(dú)自設(shè)計(jì)、準(zhǔn)備和操作實(shí)驗(yàn)，這就要反復(fù)地去嘗試、去實(shí)驗(yàn)，去不斷地思考。家庭小實(shí)驗(yàn)既培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考的能力，又使學(xué)生感到科學(xué)并不神秘，而是離自己很近，從而提高了學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的熱情。

二、 注重科學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散性思維

新課標(biāo)下的科學(xué)實(shí)驗(yàn)是探究性實(shí)驗(yàn)，它代替了傳統(tǒng)的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生從原來(lái)的按部就班的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中脫離出來(lái)，變成了挖掘者。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中，學(xué)生發(fā)揮自己的潛能，大膽地去構(gòu)想、去探索，充分發(fā)揮自己的想象力，去實(shí)施自己的實(shí)驗(yàn)。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師起引導(dǎo)的作用，善于根據(jù)學(xué)生的具體情況提供有針對(duì)性、建議性的問(wèn)題。這樣，學(xué)生可以多角度地去思考，使實(shí)驗(yàn)更加的完善。

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生會(huì)碰到一些與自己認(rèn)知上相沖突的事件。這個(gè)沖突對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)是最震撼的，也是最能觸動(dòng)學(xué)生的發(fā)散性思維。教師應(yīng)該抓住這個(gè)機(jī)會(huì)，訓(xùn)練學(xué)生的發(fā)散思維。例如，在教學(xué)流速與壓強(qiáng)的關(guān)系這部分內(nèi)容時(shí)，教師用一個(gè)非常神奇的實(shí)驗(yàn)導(dǎo)入這節(jié)課。教師左手拿著一個(gè)倒置的漏斗里，右手在漏斗里托著一個(gè)乒乓球，然后提問(wèn)：若用嘴往漏斗頸使勁地吹氣，乒乓球?qū)?huì)怎樣運(yùn)動(dòng)？學(xué)生異口同聲地說(shuō)：“乒乓球會(huì)在氣流的作用下掉下來(lái)的”。然后，教師讓一位學(xué)生上來(lái)演示實(shí)驗(yàn)，結(jié)果乒乓球并沒(méi)有掉下來(lái)，而且還會(huì)快速地轉(zhuǎn)動(dòng)。學(xué)生發(fā)現(xiàn)結(jié)果與自己的想法相反，眼睛睜得大大的，滿臉的好奇和疑惑不解。教師及時(shí)提出問(wèn)題：“是什么使乒乓球不會(huì)掉下來(lái)呢？”學(xué)生因這一問(wèn)題，會(huì)展開自己的想象力，猜測(cè)托著乒乓球的一定存在向上的力，這個(gè)力怎么產(chǎn)生的？與吹入的氣一定存在著什么關(guān)系等等。學(xué)生通過(guò)多角度的思考，最終得出更加科學(xué)和精準(zhǔn)的結(jié)論。

學(xué)生在做科學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)與別人不同的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如，在《空氣和氧氣》這一節(jié)的教學(xué)中，學(xué)生分組測(cè)量空氣中氧氣的含量實(shí)驗(yàn)。學(xué)生按照教材的步驟進(jìn)行操作，結(jié)果可能會(huì)出現(xiàn)三種實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：一種是流入的水位超過(guò)了容器上的標(biāo)記;一種是流入的水位剛好到標(biāo)記;還有一種就是流入的水位低于標(biāo)記。人人都有好奇心，會(huì)相互詢問(wèn)，會(huì)互相比較。結(jié)果出現(xiàn)差異時(shí)，會(huì)互相交流和探討。同樣的操作方法，為什么會(huì)出現(xiàn)不同的結(jié)果呢？這時(shí)候，教師首先要激發(fā)學(xué)生好奇心和探究的欲望，可以設(shè)計(jì)問(wèn)題情境，讓學(xué)生進(jìn)行討論和交流。學(xué)生本能地會(huì)產(chǎn)生“怎么回事”的沖動(dòng)，從自己的裝置的搭配、操作步驟、結(jié)果的獲取等會(huì)仔細(xì)的對(duì)比、假設(shè)和驗(yàn)證，這些思考過(guò)程中就促使學(xué)生深入地思考問(wèn)題，盡力地找到出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因。教師通過(guò)科學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)入驗(yàn)證問(wèn)題、解決問(wèn)題的情景，既有效地訓(xùn)練了學(xué)生的分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，也發(fā)揮了學(xué)生認(rèn)知的潛能和發(fā)散性思維。

三、 注重科學(xué)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維

創(chuàng)新思維是多種思維融合以后的結(jié)晶，是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新的核心，具有變通性、獨(dú)創(chuàng)性、突破性、新穎性的特點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)科學(xué)的探究性是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的有效途徑。教材中有大量的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，在教材中提供的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容往往是單側(cè)面、單層次、單方面的。新課標(biāo)注重學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，因此教師非常有必要對(duì)教材中的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐卣购脱a(bǔ)充，盡可能地讓學(xué)生能從多角度、多層面、全方位地認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)涵。

例如，在學(xué)習(xí)大氣的壓強(qiáng)存這節(jié)的內(nèi)容時(shí)，要做“覆杯實(shí)驗(yàn)”。大多數(shù)教師的操作演示是很簡(jiǎn)單：先把水杯倒?jié)M水，再把厚紙片蓋在裝滿水的杯口，壓著紙片，再倒過(guò)來(lái)放手。紙片沒(méi)有掉下來(lái)，實(shí)驗(yàn)做成功了。讓學(xué)生目睹了一個(gè)理所當(dāng)然壓強(qiáng)存在的事實(shí)，沒(méi)有什么可以思考的。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，只是完成實(shí)驗(yàn)流程，學(xué)生的思維太流于常規(guī)，流于形式，這樣反而約束了學(xué)生的思維。做“覆杯實(shí)驗(yàn)”前可以先設(shè)計(jì)問(wèn)題，“水杯中放滿水，蓋上紙片，倒過(guò)來(lái)，紙片會(huì)掉下來(lái)嗎？”學(xué)生就會(huì)興奮地去思考，根據(jù)自己經(jīng)驗(yàn)思考“厚紙片能否掉下來(lái)”的問(wèn)題。在做實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，學(xué)生就會(huì)帶著問(wèn)題，睜著好奇的眼睛，仔細(xì)地觀察實(shí)驗(yàn)的過(guò)程。問(wèn)題的設(shè)計(jì)旨在引起學(xué)生對(duì)厚紙片與水杯的重點(diǎn)觀察，然后分別演示水杯盛滿水而杯口向下、向側(cè)面。教學(xué)中可以繼續(xù)演示不盛水、盛少量水、盛滿水的水杯與厚紙片的接觸處插入鐵絲等各種條件下厚紙片運(yùn)動(dòng)的情況，進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與條件關(guān)系的深層觀察和探究，這樣便能較好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

實(shí)驗(yàn)教學(xué)的構(gòu)成要素是具有研究性、引導(dǎo)性、發(fā)現(xiàn)性、歸納性等有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，這就要要求教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的教學(xué)方法和手段具體創(chuàng)造性，應(yīng)用“創(chuàng)造性的教”能為學(xué)生“創(chuàng)造性的學(xué)”創(chuàng)造條件和氛圍。問(wèn)題情境的設(shè)計(jì)是實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造性教學(xué)的重要途徑。教師應(yīng)該在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)設(shè)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)情景。譬如，教師提問(wèn)：“這個(gè)實(shí)驗(yàn)怎么進(jìn)行操作的？”“為什么要這樣操作呢”“？還有沒(méi)有其他的操作？”“你有什么其他的想法”等。教師盡可能地為學(xué)生創(chuàng)造一種學(xué)習(xí)探究的氛圍，讓學(xué)生充分地展現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)操作過(guò)程，以此激發(fā)學(xué)生實(shí)踐動(dòng)手的操作的意識(shí)，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，教師在教學(xué)“綠葉在光照下制造淀粉”的實(shí)驗(yàn)中，可以設(shè)置實(shí)驗(yàn)問(wèn)題讓學(xué)生討論，“怎樣驗(yàn)證葉片中的物質(zhì)是不是淀粉？”“如果只設(shè)置一組有光的實(shí)驗(yàn)裝置行嗎？”“葉綠體是否是植物光合作用所必需的？如何用實(shí)驗(yàn)證明？”“葉片中原有的淀粉怎么處理？”等等。學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)的目的，認(rèn)真思考，設(shè)計(jì)出可行的操作流程。學(xué)生在如何選擇實(shí)驗(yàn)器材，組裝成實(shí)驗(yàn)裝置，如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟，如何讀取和記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，如何分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果以及應(yīng)該注意的實(shí)驗(yàn)事項(xiàng)等的過(guò)程中，進(jìn)行了探究式的思維活動(dòng)。學(xué)生在探究過(guò)程中體會(huì)到了科研的樂(lè)趣。探究式的思維活動(dòng)挖掘了學(xué)生的潛能，發(fā)揮了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

科學(xué)實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)的關(guān)鍵，科學(xué)的進(jìn)步離不開儀器的改進(jìn)和進(jìn)步。在科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，教師可以鼓勵(lì)學(xué)生制作簡(jiǎn)易的實(shí)驗(yàn)器材，改進(jìn)實(shí)驗(yàn)的裝置，能有效地增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新能力。

總而言之，教師充分利用科學(xué)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行有目的性地強(qiáng)化訓(xùn)練學(xué)生的各種思維能力，讓學(xué)生能獨(dú)立地進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，組合實(shí)驗(yàn)裝置，合理地分析處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，歸納和深化實(shí)驗(yàn)的目的。科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過(guò)程能較全面地培養(yǎng)學(xué)生的思維結(jié)構(gòu)，有效地開發(fā)學(xué)生的潛能，讓學(xué)生具有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方面的創(chuàng)新精神和敢于向未來(lái)領(lǐng)域進(jìn)行探索的精神?？茖W(xué)實(shí)驗(yàn)不但開闊了學(xué)生的視野，也培養(yǎng)了學(xué)生實(shí)事求是的科學(xué)素養(yǎng)。作為一名科學(xué)教師，必須深刻地體會(huì)到科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，敢于創(chuàng)新，敢于挖掘，從而改善科學(xué)教學(xué)，以促進(jìn)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和提高學(xué)生的思維能力。

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作者簡(jiǎn)介：

林利青，浙江省臨海市，浙江省臨海市杜橋鎮(zhèn)中學(xué)。