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摘要:浙教版的《科學(xué)》中大量?jī)?nèi)容是建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上而進(jìn)行教學(xué)的,因而實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)就成了學(xué)習(xí)《科學(xué)》的最基本、最重要的手段。因此,筆者試從實(shí)驗(yàn)探究、教學(xué)探究著手論述《科學(xué)》中的實(shí)驗(yàn)對(duì)研究性學(xué)習(xí)的重要性進(jìn)行研討。

關(guān)鍵詞:實(shí)驗(yàn)探究研究性學(xué)

課堂教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的主渠道,而實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ淖钪匾氖侄?。加?qiáng)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué),有助于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力、觀察能力、獨(dú)立分析問(wèn)題解決問(wèn)題的能力,以及實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。學(xué)生通過(guò)主動(dòng)的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗(yàn),學(xué)會(huì)對(duì)大量信息的收集、分析和判斷,從而增進(jìn)思考和創(chuàng)造能力?？茖W(xué)作為一門建立在大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上的探索自然規(guī)律的基礎(chǔ)學(xué)科,它本身的發(fā)展過(guò)程就是一個(gè)不斷發(fā)現(xiàn)、不斷開(kāi)拓、不斷創(chuàng)新發(fā)展的過(guò)程;同時(shí),學(xué)科的實(shí)驗(yàn)性特點(diǎn)有利于培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)的潛在因素。根據(jù)自己的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),筆者認(rèn)為加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)可以從以下幾個(gè)方面入手:

一、創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)探究情境,激發(fā)學(xué)生的探索精神

興趣是一種直接的動(dòng)力,正如教育家布魯納說(shuō)的“學(xué)習(xí)的最好刺激,乃是對(duì)所學(xué)材料的興趣?！睘榧ぐl(fā)學(xué)生對(duì)科學(xué)現(xiàn)象的興趣,教師應(yīng)充分利用一切機(jī)會(huì),給學(xué)生創(chuàng)造觀察科學(xué)現(xiàn)象的條件,使學(xué)生感受到科學(xué)的濃厚趣味性和神秘性。一個(gè)個(gè)“為什么”在學(xué)生們的心頭油然而生,讓他們愛(ài)學(xué)愛(ài)想。實(shí)驗(yàn)的魅力深深地誘惑著學(xué)生,通過(guò)有趣的實(shí)驗(yàn),再加上教師的啟發(fā)誘導(dǎo),促使他們認(rèn)真觀察、分析、思維,促進(jìn)智力因素的發(fā)展。激發(fā)學(xué)生心靈深處的、強(qiáng)烈的探索欲望,引導(dǎo)學(xué)生把“興趣”轉(zhuǎn)化為學(xué)習(xí)的動(dòng)力資源。例如,在學(xué)氧化碳的性質(zhì)之前,先做一個(gè)小魔術(shù):在一個(gè)“空”礦泉水瓶?jī)?nèi)加入學(xué)生取來(lái)的自來(lái)水,塞緊瓶蓋后,讓學(xué)生震蕩,發(fā)現(xiàn)瓶子變扁了。學(xué)生們的學(xué)習(xí)興趣必然會(huì)很高漲,必定會(huì)追根究底問(wèn)個(gè)為什么。接著學(xué)氧化碳的溶解性也就水到渠成了。又如在學(xué)習(xí)電動(dòng)機(jī)時(shí),先做電動(dòng)機(jī)通電轉(zhuǎn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)。學(xué)生感到很驚奇,通電后線圈為什么會(huì)動(dòng)呢?學(xué)生腦中有這樣的問(wèn)題是人的天性。還可以試著把磁鐵拿掉,改變電流方向,改變電流大小,都會(huì)吸引學(xué)生去深究會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象及原因。

二、多做探究性實(shí)驗(yàn),少做或不做驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué),一般多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),即最后達(dá)到驗(yàn)證某個(gè)科學(xué)結(jié)論為目的的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)雖然與課本內(nèi)容很容易結(jié)合起來(lái),但由于其重結(jié)果、輕過(guò)程,并且把學(xué)生的主動(dòng)性置于被動(dòng)地位。而探究性實(shí)驗(yàn)則從科學(xué)實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)出發(fā),注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程,尊重學(xué)生主動(dòng)探究欲望,讓學(xué)生成為學(xué)習(xí)的主人。因此,我積極地變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為探究性實(shí)驗(yàn),還把部分演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生實(shí)驗(yàn),或上臺(tái)演示、或邊講邊實(shí)驗(yàn)的形式,給學(xué)生提供更多的親自動(dòng)手操作機(jī)會(huì)。如驗(yàn)證光合作用合成淀粉的實(shí)驗(yàn),就讓學(xué)生在講臺(tái)上做:先是淀粉碘藍(lán)實(shí)驗(yàn),后對(duì)葉片進(jìn)行酒精水浴加熱脫色,再對(duì)葉片進(jìn)行碘藍(lán)實(shí)驗(yàn)。在整個(gè)過(guò)程中,我只是引導(dǎo)學(xué)生注意如何操作,把實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性完全交給了學(xué)生。只能這樣,學(xué)生才會(huì)覺(jué)得實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是真實(shí)可信的,更加堅(jiān)定了他們對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣。學(xué)生們?cè)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中觀察現(xiàn)象,提出問(wèn)題,解決問(wèn)題,得出進(jìn)行光合作用的條件。課堂上師生情感交流融洽,充分突出了學(xué)生的主體作用。

三、引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神

對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的教學(xué),教師要求學(xué)生按“預(yù)習(xí)——實(shí)驗(yàn)——觀察記錄——分析討論——總結(jié)報(bào)告”的形式進(jìn)行,對(duì)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題組織學(xué)生認(rèn)真討論分析原因,并找出解決問(wèn)題的方法,并根據(jù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)際情況實(shí)事求是地寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)報(bào)告,從面培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)肅認(rèn)真,實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和獨(dú)立分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

更重要的是要引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí),一定要實(shí)行變量控制法,即只能有一個(gè)變量,這是實(shí)驗(yàn)成敗的關(guān)鍵,只有這樣得出的結(jié)論才會(huì)有說(shuō)服力。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的主要過(guò)程為:提出實(shí)驗(yàn)課題,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,討論方案的可行性,實(shí)驗(yàn)操作,對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析、比較、評(píng)價(jià)。即“問(wèn)題——理論探究(假設(shè))——實(shí)驗(yàn)操作(證明)——科學(xué)推論(結(jié)論)?！痹谠O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不僅能提高學(xué)生的自學(xué)能力,而且還能培養(yǎng)學(xué)生求異思維等創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)。例如,影響電磁鐵磁性強(qiáng)弱的因素的實(shí)驗(yàn)時(shí),必須先要設(shè)計(jì)好如何來(lái)體現(xiàn)磁性強(qiáng)弱的問(wèn)題。學(xué)生經(jīng)過(guò)討論后認(rèn)為:用大頭針較好,被吸引的大頭針數(shù)量的多少可以數(shù)出來(lái),能較直接地體現(xiàn)磁性的強(qiáng)弱。雖然細(xì)鐵屑也可顯現(xiàn),但不可數(shù),不能做定量實(shí)驗(yàn)。解決了這個(gè)問(wèn)題后,就可以接著做主要的實(shí)驗(yàn)了。又如浮力問(wèn)題的實(shí)驗(yàn):先要設(shè)計(jì)如何做,做的過(guò)程中應(yīng)記錄哪些數(shù)據(jù),實(shí)驗(yàn)后如何對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。為了實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性,往往還要進(jìn)行對(duì)照實(shí)驗(yàn),最后得出使人信服的結(jié)論。

在實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,還要注意設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中可能出現(xiàn)的意外,這點(diǎn)往往被教師們所忽視。如點(diǎn)燃的酒精燈翻倒導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)桌燃燒、制取的氧氣量不夠、檢驗(yàn)氫氣純度時(shí)的爆炸等,都必須要有預(yù)案。學(xué)生也就可以做到心中有數(shù),遇事冷靜、沉著。即使真的出現(xiàn)不該發(fā)生的事,學(xué)生也能自己解決問(wèn)題。

四、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)后的合作與交流

實(shí)驗(yàn)完畢,興趣消退,這是青少年“善變”心理的基本特點(diǎn)。要想鞏固探究實(shí)驗(yàn)的成果,必須引導(dǎo)學(xué)生做好實(shí)驗(yàn)的后繼工作,即加強(qiáng)理論和實(shí)際操作相結(jié)合。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)后,需要在練習(xí)中消化、熟練和鞏固。教師要巧設(shè)、編選實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練題,以幾分鐘即可完成為宜。要做到:①有計(jì)劃,有目的,有針對(duì)性,要求每道題目要聯(lián)系一項(xiàng)或幾項(xiàng)基本知識(shí);②典型,有代表性、啟發(fā)性和聯(lián)系性;③有一定梯度,思考性強(qiáng)。教師對(duì)課堂練習(xí)要有討論、評(píng)議。更要講清審題和解題的思路,讓學(xué)生知其然,進(jìn)而知其所以然。從而對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)的擴(kuò)展,總結(jié)和提高,它真正幫助學(xué)生將知識(shí)轉(zhuǎn)化為能力和技能。

五、指導(dǎo)學(xué)生開(kāi)展課外實(shí)驗(yàn)探究,發(fā)展學(xué)生的創(chuàng)新能力

進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)要遵循實(shí)而小及情趣性的原則,這樣才會(huì)激發(fā)學(xué)生的探究欲望,引起他們的研究沖動(dòng)。在教學(xué)實(shí)踐中,應(yīng)從學(xué)生實(shí)際生活出發(fā),從學(xué)生興趣入手,確定學(xué)生實(shí)驗(yàn)課題的范圍。如“自制發(fā)電機(jī)”、“酸堿性試劑”、“自制干濕球濕度計(jì)”等。采取“自設(shè)方案——討論——選擇方案——實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證——總結(jié)報(bào)告”的程序進(jìn)行教學(xué),讓學(xué)生親自參與實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)并通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。這樣能較好地培養(yǎng)學(xué)生的科研意識(shí)以及創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)造能力。

贊可夫認(rèn)為“興趣是開(kāi)展智力的催化劑”。學(xué)生在科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程中得到了樂(lè)趣,加強(qiáng)了興趣,為它們發(fā)展智力提供了動(dòng)力,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神,為他們以后的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)的精髓所在,也是新課標(biāo)提出的研究性學(xué)習(xí)的必由之路。

參考文獻(xiàn):

1.科學(xué)(7-9年級(jí))課程標(biāo)準(zhǔn)(實(shí)驗(yàn)稿).北京師范大學(xué)出版社.

2.張紅霞.科學(xué)竟究是什么.教育科學(xué)出版社.