新课程背景下初中科学实验教学的设计与实施

李明娟

摘 要：实验是激发学生学习兴趣的原动力，是使学生体验和感受科学方法不可或缺的经历，也是科学教师提高课堂教学效率的重要举措。科学教师要加强对科学实验教学的设计与实施，关注学生的自我体验、认知水平和思维发展，以激发学生的学习兴趣和学习潜能，提高学生探究能力和科学思维能力。

关键词：实验 兴趣 体验 认知 思维

全面提高每一个学生的科学素养是科学课程的核心理念。而发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。科学的核心是探究，科学教学应该体现和突出科学探究的学习方式。要实现这一目标，教师在教学中必须加强实验教学的研究，设计符合学生认知规律的、操作性强的实验，以激发学生的学习兴趣，发展学生的科学探究能力，提高学生的思维能力和学习效率。[1]

一、关注学生的自我体验，调动学习兴趣

在传统接受式的教学中，实验教学形式往往就是老师做，学生看或者老师说，学生做，学生自己的探究欲望是非常低的，感受也极其简单。新课程课堂上的實验教学形式发生了很大的改变，凡是可以让学生亲自动手做的实验就尽可能让学生动手做，教师关注的不单是知识，更关注的是每一个学生的参与度和学生学习过程的情感体验。

比如，磁场是一种看不见摸不着的特殊物质，对初中学生来说，抽象难理解，是教学中的一个难点，在今天的课堂上，老师常常会设计以下三个小活动：（1）做一做：让学生利用桌上的磁铁、小磁针、铁屑、铜块、铝块等器材感受磁场的存在；（2）敲一敲：让学生利用铁粉观察条形磁铁周围的磁场分布；（3）放一放：在四个静止的小磁针的中间放入铜块和铝块，观察小磁针的运动情况。这三个活动取材普通，无非就是利用磁体、小磁针、铁粉等材料，操作也简单，就是做一做，敲一敲，放一放，用的时间也不长，但通过学生的亲自尝试，让学生清晰地看到磁场的存在，非常强烈地感受到磁场的存在，有效地突破了教学难点。

再如，利用右手螺旋定则判断通电螺线管的磁极，有些学生始终不理解。如果老师给学生一根长的漆包线、一根铁钉、一些导线、二节干电池，学生就有一种迫不及待地想动手绕线圈的愿望，并利用小磁针测试通电螺线管的极性。这个过程学生始终处在昂扬求知的积极学习状态之中，教师引导学生观察铁钉上螺线管的绕法，并按照电流的流向用右手握住铁钉，这时候大拇指的方向就是通电螺线管N极的指向，难点就不解自破了。

二、关注学生的认知水平，提高学习效率

在实验教学活动中，学生是学习的主体，每一个学生都可以充分参与科学学习。但实验教学的设计必须从学生的实际出发，关注学生的认知水平。盲目地拔高要求或设计不符合中学生认知规律的实验就会拔苗助长，达不到应有的教学目标。

我们在研究液体内部压强特点时，可以设计一些可以让每个学生都动手做一做的定性实验，如：让学生的手上套上一个塑料袋，把它放入水中不同深处，感受液体内部的压强，或者拿一个盖上盖的空塑料瓶压入水中，让学生通过手的感受体验到液体内部的压强大小；在一个去掉底部的塑料瓶内倒入水，观察包扎在瓶口的橡皮膜的变化，让学生观察到液体对容器底部的压强；在一个侧壁不同高度开有小孔的塑料瓶内不断注入水，通过观察侧壁水喷出的远近体会液体对侧壁的压强随深度的增加而增大。但如果把这些实验生硬地设计成定量实验进行研究，不仅有难度，而且不符合初中学生的认知水平，也不符合课标的要求，结果是得不偿失，反而降低了学习效率。[2]

再如，探究物体吸收热量的多少跟哪些因素有关的实验中，由于本实验采用加热酒精灯的时间多少来衡量物体吸收热量的多少，此实验是不能进行定量实验，也无法得出定量关系。因此我们不能违背规律从定性实验中得出定量结论。教师可以设计相应的表格让学生亲自实验，记录一些必要的数据，从这些数据中分析得出以下结论：同种物质，质量相同，吸收热量随升高温度增加而增多；不同物质，质量相同，升高温度相同，吸收的热量不同；同种物质，升高温度相同，质量越大，吸收热量越多。这样的实验设计与实施关注了学生的认知水平，提高了学生的学习效率，取得了较好的教学效果。

三、关注学生的思维方法，提高思维能力

上述的实验教学设计案例中，我们可看到实验教学中蕴含着科学的思维方法，如：磁场实验教学中，四个小磁针的中间放上铝条，小磁针不动，而放入条形磁铁小磁针马上转动，改变条形磁针的磁极方向，小磁针的转动方向发生改变。当学生通过实验观察亲眼看到了这个有趣的实验现象，如果教师不引导学生根据记录的实验现象进行思考、分析。那么实验也就成了附属，不能达到教学的效果，更不能培养学生的思维能力。相反，教师引导学生分析实验结果，引起学生思考，通过分析推理得出小磁针的运动是受到力的作用引起的。在此基础上学生会提出新的疑问：为什么不接触的两个物体也能有力的作用呢？肯定是因为存在着一种我们看不见摸不见的特殊物质的原因，这样磁场的引出就水到渠成了。可见教师引导学生通过实验现象的分析推理的过程就是培养学生思维品质的过程。

控制变量法是初中科学实验探究中用得最多的一种科学研究方法，比如研究电流与电压的关系时就要用到控制变量法这一科学的思维方法，当老师提出电流的大小可能会跟哪些因素有关时，学生就会根据已有知识的积累和经验猜想可能跟电压和电阻大小有关，那么如何设计实验验证猜想呢？这时候教师就要引导学生思考当有二个变量的时候，如何想办法控制其中的一个变量，研究电流大小跟另一个变量的关系，从实验的设计到实物电路的连接、实验过程中数据的记录、结论的得出，无不体现了严谨的科学思维方法。可见，欧姆定律内容得出的过程就是培养学生学会正确的科学探究方法和科学的思维方法的过程。

结语

实验是激发学生学习兴趣的原动力，是使学生体验和感受科学方法不可或缺的经历，也是科学教师提高课堂教学效率的重要举措。实验也必定会对学生的终身发展累积一定的经验。科学教师要加强对科学实验教学的设计，关注学生的自我体验和认知水平，关注学生的思维发展，从而激发学生的学习兴趣和学习潜能。

参考文献

[1]科学7一9年级课程标准

[2]物理实验教学讲座：初中实验教学的设计与实施