朱玉柱

【內(nèi)容摘要】實驗作為科學教學的一個重要手段，一直以來受到科學老師的關注。隨著教學理念的更新，課堂重心悄然轉向學為中心。本文分析現(xiàn)階段實驗教學的不足，創(chuàng)新實驗教學內(nèi)容和方法，從學生的學情出發(fā)，通過各種途徑開發(fā)創(chuàng)新實驗器材，加強和改進實驗教學方法，從而提高教學效果。

【關鍵詞】初中科學 創(chuàng)新實驗 教學實踐

新一輪課堂教學改革，正在全面鋪開。以“生本課堂”為理念的學為中心的教學方式正在興起?？茖W是以實驗為基礎的學科，新課改以全新的觀念確立了實驗教學在整個科學教學中的地位和作用。

一、對當下實驗教學的商榷

2013年版的浙教版初中《科學》教材中，涉及到22個學生實驗;26個探究實驗;261個學生活動。雖然這些實驗活動在編寫過程中都經(jīng)過了反復的推敲，但仍有為數(shù)不少的實驗存在許多的不足：

1.有些實驗活動過于簡單：如：八下第一章探究《磁鐵的性質》實驗過于簡單，課本中有些實驗活動在小學科學中學生已經(jīng)觸及了，初中學生在學到這塊知識已經(jīng)沒有科學的神秘感可言。學生拿著“菜譜式”的實驗指導一一進行操作好像“照方抓藥”，結果學生在實驗中更多的是動手而沒有動腦。這種缺少思維含量的實驗，學生的思維很難得到發(fā)展。

2.有些實驗的分析又太過抽象：如：八上第二章《大氣的壓強》中的覆杯實驗，牛奶盒的變化，瓶中取袋，吸飲料，緊貼在墻面上的吸盤，章魚觸手上的吸盤，這些實驗雖然現(xiàn)象奇特，趣味性強，但都需要進行抽象的理性分析。所以當一個又一個的神奇實驗做過以后，一旦上升到理論分析，學生往往停留在原有的思維定勢中，雖然能聽懂，但是并不理解，即使有些理解，也感覺是老師強行灌輸?shù)摹Ｋ宰詈笤诮獯疬^程中飲料還是吸上來的多，壓上來的很少。如何巧妙地設計出創(chuàng)新實驗，突破思維的固化，以達到事半功倍的效果，這是我們需要改進的地方。

3.有些實驗成功率比較低：如：九上第二章《物質的轉化》中鐵與硫的反應，實驗時反應生成的物質仍能被吸引，是鐵粉與硫粉反應后的生成物硫化亞鐵被磁鐵吸引？是原有鐵粉被吸引？這樣對學生的思維產(chǎn)生了干擾。還有科學的嚴密性思維也受到牽制。

4.有些實驗受時空限制：如《種子的萌發(fā)》一節(jié)中，需要提前一周左右時間對菜豆種子進行預處理。在課堂上呈現(xiàn)的僅僅是一個短暫的片段而已，因此學生的注意力和興趣容易受后來知識的干擾，思維的連續(xù)性受到制約。

5.有的實驗準確操作比較困難：如七下第三章《測定滑動摩擦力》時，要求學生拉彈簧秤必須做到勻速，學生很難做到彈簧秤勻速拉動。且在此過程中要在移動中讀數(shù)，實驗的精確度受到很大影響。盡管理論上是成立的，但是實際上實驗操作上的問題也會影響學生的思維判斷。

6.在習題教學中的實驗比較生疏：如在《摩擦力》習題教學中，人勻速向上和向下爬桿時，摩擦力的方向問題。好多同學說是和運動方向相反，但是事實是向上爬桿時摩擦力也是豎直向上的，如果沒有一個好的實驗素材作背景，即使再講十遍，學生的錯誤還是我行我素。原因在于許多科學知識比較抽象，特別是以實驗為背景的科學實驗題解答過程中，由于學生缺少實驗思維能力，學生的思維障礙很難突破，養(yǎng)成了死記硬背學科學的壞習慣，加重了學習負擔。

蘇霍姆林斯基也提倡“獨立發(fā)現(xiàn)的道路讓學生去走”。而考察教科書和實際的教學，我們擅長的是向學生演示、展示通向真理的“陽光大道”。在科學實驗的教學中，演示實驗主要由老師包辦，學生只是觀眾，并沒有真正的體驗。學生分組實驗中，學生按教師、教材提供的方法步驟進行演練，就此來驗證結論，忽視了實驗的思維能力的培養(yǎng)，整個過程缺乏活力，沒有創(chuàng)新，沒有體現(xiàn)學生獨立思維的能力培養(yǎng)。

二、教學改革需要創(chuàng)新實驗

《浙江省教育廳關于深化義務教育課程改革的指導意見》（浙教基〔2015〕36號）文件指出：提倡學生主動參與的探究式學習，科學課程以提高每個學生的科學素養(yǎng)為總目標，突出讓學生參與科學探究（過程方法與能力）的方式來理解科學知識，學習科學技能，體驗教學過程與方法，初步理解科學本質，形成科學態(tài)度、情感與價值觀，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和實踐能力。因此，在教學中創(chuàng)新實驗教學，喚起學生的注意，激發(fā)學生的興趣，引起學生思考，發(fā)展學生的思維能力，是每個科學教師需要不斷努力的方向。

三、創(chuàng)新實驗教學的策略

1.設計反常實驗，打破定勢思維

“思維定勢”對于科學課堂教學的作用有積極一面;但是也有消極的反作用;積極的思維定勢可以加深學生的記憶功能，但是消極的思維定勢卻是束縛創(chuàng)造性思維的一大枷鎖。如八上第一章《浮力》教學中，下沉的物體受到浮力小，上浮的物體浮力大。這個固化了前概念，需要設計反其道行之的實驗，比如用同一個礦泉水瓶，一次空瓶，一次灌滿沙子，同樣浸沒在水中，空瓶上浮了，灌滿沙子的瓶子下沉了，我們再用排水法將兩次的浮力分別測量出來，從而得出：同一瓶子，浸沒在水中時受到的浮力是一樣的。并不是之前想的下沉的物體受到的浮力小，上浮的物體受到的浮力大。這樣我們就能制造思維矛盾，引起思想沖突，讓學生在這種矛盾中獲得啟發(fā)、頓悟，從而培養(yǎng)學生突破性思維框架，它有利于學生的自主探究，進而能夠達到準確、嚴密、深刻的理解和掌握所學知識的目的，突破思維定勢。

2.設計創(chuàng)意實驗，培養(yǎng)求異思維

在教學中發(fā)現(xiàn)，讓學生充分發(fā)揮聰明才智，從自己感興趣的知識點或實驗出發(fā)，讓學生去創(chuàng)新實驗，可以培養(yǎng)求異思維。如在八上第四章第六節(jié)《伏安法測導體電阻》時，我們都知道利用歐姆定律的變式，電阻是其導體兩端的電壓與流過導體的電流之間的比值，只要找到導體兩端的電壓和流過導體的電流，就能求出該導體的電阻了。但是如果實驗就此結束，學生的思維就只能停留在書本表面。我們老師可以預設如果電壓表壞了或者電流表壞了，能不能測電阻了？學生利用現(xiàn)有知識，與其他同學一起去設計，去創(chuàng)造、去探索，看看缺了其中一個電表，如何通過其他現(xiàn)有的原件來測出電阻，比如可以有兩個電壓表或者兩個電流表，也可以是一個電流表再多加一個開關，一個電壓表多加一個開關等等。這樣不僅培養(yǎng)創(chuàng)新思維，增強創(chuàng)新能力，還加深了學生對知識的理解，而且大大地提高了學生思維的創(chuàng)造性，拓寬學生的思路，培養(yǎng)學生思維的靈活性。

3.設計連環(huán)實驗，提升邏輯思維

在《焦耳定律》實驗教學中，老師們往往發(fā)現(xiàn)：課本上的實驗一步到位，思維的漸變過程沒有很好的體現(xiàn)。這就需要老師設計出一系列連環(huán)漸進的實驗，如何控制變量？使用串聯(lián)電路可以控制電流相同，比較不同電阻的產(chǎn)熱;使用并聯(lián)電路可以比較不同電流時的不種電阻產(chǎn)熱，但不能比較不同電流時同種電阻的產(chǎn)熱。書本實驗利用串聯(lián)電路采用的是前后對比達到效果，如果能直接對比，設計其他連接方式，效果會更好。如何體現(xiàn)產(chǎn)熱的多少？怎樣才能更直觀的體現(xiàn)？想到溫度的上升，用溫度計，用平底燒瓶中插入玻璃管（相當于放大了的溫度計）效果更好。我們在教學中需要把這些問題都提出來，讓學生一個一個解決，由淺入深，環(huán)環(huán)緊扣，層層深入，符合學生認知規(guī)律和認知心理，使學生不僅能“知其然”，還能“知其所以然”，有效提升學生思維邏輯的嚴密程度。

4.設計過渡實驗，強化推理思維

教學時，從一個知識點到另一個知識點時要銜接自然，否則學生會覺得莫名其妙，跟不上老師的思路。課堂也會顯得很不自然。這不符合科學知識的發(fā)展規(guī)律，也不利于學生認知規(guī)律的發(fā)展，更不利于培養(yǎng)學生的推理能力。如九上《滑輪》中定滑輪改變力的方向，不改變力的大小。老師設計一系列變式型過渡實驗：從彈簧秤直接拉，到通過滑輪拉到兩個滑輪左右兩邊拉，從中比較各個拉力的大小。這樣的實驗設計挖掘出了學生現(xiàn)有認知結構與新知識之間的銜接點，并在這個銜接點上以疑搭橋，使學生在教師的引導下去發(fā)現(xiàn)知識間的聯(lián)系，訓練學生敏捷的思維能力，促進推理能力的發(fā)展。

5.設計模型實驗，拓展想象思維

思維過程本身就是由感性的東西，逐漸引向理性的抽象概括的過程。模型是以感性材料為基礎，把表象的東西進行重新加工而產(chǎn)生的新形象。如：微觀物質世界中分子、原子、電子等知識看不見，摸不著，設計微觀模型創(chuàng)新實驗可以有效促進學生想象力的發(fā)展。它可以將微觀知識形象化、直觀化，增強感性認識，使學生在頭腦中留下深刻的微觀模型，從而加深對知識的理解。也可通過這樣的實驗創(chuàng)新，有效激發(fā)學生的興趣，突破微觀知識教學的難點，促進了學生形象思維能力和想象力的發(fā)展。

6.設計習題實驗，簡化繁雜思維

在習題教學過程中，我們常常感覺課堂枯燥無味，學生做得很累，但收效甚微。而許多學生出現(xiàn)錯誤的原因，往往只是對某一知識點的理解存在障礙。如電動機的計算，學生存在的主要問題是對電動機功率、發(fā)熱功率、機械功率之間的關系難以正確區(qū)分，計算公式難以正確選擇。在教學中，通過挖掘“習題實驗”，進行有效突破。通過對比相同電壓下，電動機轉動與電動機轉動突然被卡住時電流大小的大幅度變化，學生深刻體會到了，純電阻電路與非純電阻電路電流做功的不同。因此，在教學中，教師如果能善于捕捉學生解題時思維的盲點，挖掘習題實驗，這樣的習題課既有趣又有效。同時既是創(chuàng)新實驗的好辦法，也是化簡學生思維障礙的有效手段。

7.設計生活實驗，培養(yǎng)好奇思維

美國著名教育家杜威認為：“最好的教育就是從生活中學習”。《科學課程標準》指出：使用身邊隨手可得的物品，進行探究活動和各種實驗。如廚房中的科學，從柴米油鹽醬醋茶中入手，拉近科學與生活的距離。因此，從生活中尋找生活化的實驗，也是實驗創(chuàng)新的有效途徑。同時也可以培養(yǎng)學生熱愛生活、積極思維的良好習慣。

總之，實驗教學是初中《科學》的重要組成部分，它以其生動的魅力和豐富的內(nèi)涵在培養(yǎng)學生的創(chuàng)新素質方面發(fā)揮著獨特的作用。只要我們依據(jù)教學內(nèi)容，多從學生的實際出發(fā)，通過各種途徑開發(fā)實驗教學，加強和改進實驗教學方法，努力挖掘實驗教學潛能，做到平常中出新，平淡中出奇，創(chuàng)設一個個符合學生心理特點的生動、有趣、形象的實驗，實驗教學就能做到為學生創(chuàng)造更多的參與機會，增強他們的參與意識，使學生主動地進行學習。從而讓學生在快樂實驗中不僅提高科學素養(yǎng)，積極發(fā)展學生思維。

【參考文獻】

[1]李嘉音.培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維教學的探討[J].化學教育，1986，7（1）：1-4.

（作者單位：浙江省杭州市蕭山區(qū)臨浦鎮(zhèn)初級中學）