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摘要:浙教版的《科學》中大量內容是建立在實驗的基礎上而進行教學的,因而實驗探究教學就成了學習《科學》的最基本、最重要的手段。因此,筆者試從實驗探究、教學探究著手論述《科學》中的實驗對研究性學習的重要性進行研討。

關鍵詞:實驗探究研究性學

課堂教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造能力的主渠道,而實驗探究教學更是培養(yǎng)學生創(chuàng)新和實驗能力的最重要的手段。加強實驗探究教學,有助于培養(yǎng)學生的動手操作能力、觀察能力、獨立分析問題解決問題的能力,以及實事求是的科學態(tài)度和創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。學生通過主動的探索、發(fā)現(xiàn)和體驗,學會對大量信息的收集、分析和判斷,從而增進思考和創(chuàng)造能力。科學作為一門建立在大量實驗基礎上的探索自然規(guī)律的基礎學科,它本身的發(fā)展過程就是一個不斷發(fā)現(xiàn)、不斷開拓、不斷創(chuàng)新發(fā)展的過程;同時,學科的實驗性特點有利于培養(yǎng)學生研究性學習的潛在因素。根據自己的教學經驗,筆者認為加強實驗探究教學可以從以下幾個方面入手:

一、創(chuàng)設實驗探究情境,激發(fā)學生的探索精神

興趣是一種直接的動力,正如教育家布魯納說的“學習的最好刺激,乃是對所學材料的興趣?！睘榧ぐl(fā)學生對科學現(xiàn)象的興趣,教師應充分利用一切機會,給學生創(chuàng)造觀察科學現(xiàn)象的條件,使學生感受到科學的濃厚趣味性和神秘性。一個個“為什么”在學生們的心頭油然而生,讓他們愛學愛想。實驗的魅力深深地誘惑著學生,通過有趣的實驗,再加上教師的啟發(fā)誘導,促使他們認真觀察、分析、思維,促進智力因素的發(fā)展。激發(fā)學生心靈深處的、強烈的探索欲望,引導學生把“興趣”轉化為學習的動力資源。例如,在學氧化碳的性質之前,先做一個小魔術:在一個“空”礦泉水瓶內加入學生取來的自來水,塞緊瓶蓋后,讓學生震蕩,發(fā)現(xiàn)瓶子變扁了。學生們的學習興趣必然會很高漲,必定會追根究底問個為什么。接著學氧化碳的溶解性也就水到渠成了。又如在學習電動機時,先做電動機通電轉動的實驗。學生感到很驚奇,通電后線圈為什么會動呢?學生腦中有這樣的問題是人的天性。還可以試著把磁鐵拿掉,改變電流方向,改變電流大小,都會吸引學生去深究會發(fā)生什么現(xiàn)象及原因。

二、多做探究性實驗,少做或不做驗證性實驗

傳統(tǒng)的實驗教學,一般多為驗證性實驗,即最后達到驗證某個科學結論為目的的實驗教學。驗證性實驗雖然與課本內容很容易結合起來,但由于其重結果、輕過程,并且把學生的主動性置于被動地位。而探究性實驗則從科學實驗的特點出發(fā),注重實驗過程,尊重學生主動探究欲望,讓學生成為學習的主人。因此,我積極地變驗證性實驗為探究性實驗,還把部分演示實驗改成學生實驗,或上臺演示、或邊講邊實驗的形式,給學生提供更多的親自動手操作機會。如驗證光合作用合成淀粉的實驗,就讓學生在講臺上做:先是淀粉碘藍實驗,后對葉片進行酒精水浴加熱脫色,再對葉片進行碘藍實驗。在整個過程中,我只是引導學生注意如何操作,把實驗的主動性完全交給了學生。只能這樣,學生才會覺得實驗現(xiàn)象是真實可信的,更加堅定了他們對科學實驗的興趣。學生們在實驗過程中觀察現(xiàn)象,提出問題,解決問題,得出進行光合作用的條件。課堂上師生情感交流融洽,充分突出了學生的主體作用。

三、引導學生設計實驗,培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神

對學生實驗的教學,教師要求學生按“預習——實驗——觀察記錄——分析討論——總結報告”的形式進行,對實驗中出現(xiàn)的問題組織學生認真討論分析原因,并找出解決問題的方法,并根據實驗的實際情況實事求是地寫出實驗報告,從面培養(yǎng)學生嚴肅認真,實事求是的科學態(tài)度和獨立分析問題、解決問題的能力。

更重要的是要引導學生實驗設計。在實驗設計時,一定要實行變量控制法,即只能有一個變量,這是實驗成敗的關鍵,只有這樣得出的結論才會有說服力。實驗設計的主要過程為:提出實驗課題,設計實驗方案,討論方案的可行性,實驗操作,對實驗進行分析、比較、評價。即“問題——理論探究(假設)——實驗操作(證明)——科學推論(結論)。”在設計實驗過程中不僅能提高學生的自學能力,而且還能培養(yǎng)學生求異思維等創(chuàng)新精神的培養(yǎng),提高學生的科學素質。例如,影響電磁鐵磁性強弱的因素的實驗時,必須先要設計好如何來體現(xiàn)磁性強弱的問題。學生經過討論后認為:用大頭針較好,被吸引的大頭針數量的多少可以數出來,能較直接地體現(xiàn)磁性的強弱。雖然細鐵屑也可顯現(xiàn),但不可數,不能做定量實驗。解決了這個問題后,就可以接著做主要的實驗了。又如浮力問題的實驗:先要設計如何做,做的過程中應記錄哪些數據,實驗后如何對數據進行處理。為了實驗的準確性,往往還要進行對照實驗,最后得出使人信服的結論。

在實驗設計的過程中,還要注意設計實驗過程中可能出現(xiàn)的意外,這點往往被教師們所忽視。如點燃的酒精燈翻倒導致實驗桌燃燒、制取的氧氣量不夠、檢驗氫氣純度時的爆炸等,都必須要有預案。學生也就可以做到心中有數,遇事冷靜、沉著。即使真的出現(xiàn)不該發(fā)生的事,學生也能自己解決問題。

四、加強實驗后的合作與交流

實驗完畢,興趣消退,這是青少年“善變”心理的基本特點。要想鞏固探究實驗的成果,必須引導學生做好實驗的后繼工作,即加強理論和實際操作相結合。學生在實驗后,需要在練習中消化、熟練和鞏固。教師要巧設、編選實驗訓練題,以幾分鐘即可完成為宜。要做到:①有計劃,有目的,有針對性,要求每道題目要聯(lián)系一項或幾項基本知識;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。教師對課堂練習要有討論、評議。更要講清審題和解題的思路,讓學生知其然,進而知其所以然。從而對實驗知識的擴展,總結和提高,它真正幫助學生將知識轉化為能力和技能。

五、指導學生開展課外實驗探究,發(fā)展學生的創(chuàng)新能力

進行科學實驗要遵循實而小及情趣性的原則,這樣才會激發(fā)學生的探究欲望,引起他們的研究沖動。在教學實踐中,應從學生實際生活出發(fā),從學生興趣入手,確定學生實驗課題的范圍。如“自制發(fā)電機”、“酸堿性試劑”、“自制干濕球濕度計”等。采取“自設方案——討論——選擇方案——實驗驗證——總結報告”的程序進行教學,讓學生親自參與實驗設計并通過實驗驗證。這樣能較好地培養(yǎng)學生的科研意識以及創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力。

贊可夫認為“興趣是開展智力的催化劑”。學生在科學實驗探究過程中得到了樂趣,加強了興趣,為它們發(fā)展智力提供了動力,培養(yǎng)了創(chuàng)新能力和創(chuàng)新精神,為他們以后的學習打下堅實的基礎。這是科學實驗探究教學的精髓所在,也是新課標提出的研究性學習的必由之路。

參考文獻:

1.科學(7-9年級)課程標準(實驗稿).北京師范大學出版社.

2.張紅霞.科學竟究是什么.教育科學出版社.