新课程改革下科学实验在科学课中的突出地位与发展方向

王玲霞

摘 要：科学是一门以实验为基础的学科。无论是科学知识的获得与领悟，还是科学知识的实际运用；无论是思维的提升，还是科学方法的运用；无论是基本技能的掌握，还是实践能力的提高；无论是合作品质的培养，还是探究精神的历练，这些科学素养的提高只有通过科学实验这一途径才能真正实现。因此，科学实验在科学课中的突出地位不言而喻。在新课程改革下，倡导“一切以学生发展为本，以培养创新精神和实践能力为核心”的教育理念，科学实验教学面临新的挑战。为顺应时代的发展和需求，科学实验正朝着探究型、生活化、微型绿色化、拓展创新性方向发展。

关键词：科学实验；探究型；生活化；微型绿色化；拓展创新性

科学是一门以实验为基础的学科，科学实验是教学的最基本特征。实验教学是对学生进行科学知识、科学方法、科学能力、科学思想和科学品质教育的最生动、最活跃的教学形式。因此，科学实验历来受到科学教师的重视。然而，反思以往教学，不难发现科学实验教学普遍存在以下几种情形：①探究味不浓，使学生的求知欲没有得到极大限度的发挥；②实验生活化不强，使学生亲身动手的机会受到一定程度的制约；③实验的微型绿色化不浓，使某些实验耗时耗量大，不利随堂实验；④实验的拓展自创性不浓，使学生对抽象的知识难点学习没有得到很好的突破，创新思维没有得到较大程度的发展。

在新课程改革形势下，科学实验教学面临新的挑战，正朝着探究型、生活化、微型绿色化、拓展创新性的方向发展。

一、科学实验正向探究型的方向发展

我国《义务教育科学课程标准（2011版）》指出：科学探究是科学的本质特征，体现科学探究精神，是科学教育面向未来的必然要求。社会需要探究型人才，在探究中学会合作，在探究中学会交流，在探究中去发现问题，在探究中解决问题。在科学教学中，应给学生充分的探究机会，使其亲身经历探究过程，以提高逻辑思维与创新思维能力。

例如，八年级上册《科学》课本第55页中“证明大气压存在”的覆杯实验，有学生提出：“纸片不掉下来会不会是因为水粘住纸片？”为此，老师引导学生想出：“如果在杯底开一孔，又会怎样？”学生发现：用塞子塞住小孔时，纸片不掉；当拔掉塞子时，纸片立即掉下。对比两次实验，排除以上疑虑。学生进一步思考并提出：“大气压会有多大呢？”如果把纸片换成吸盘，用手拉一下吸盘，是不是很容易掉呢？于是，学生体验后发现：吸盘不但不会掉，而且要很大的力气才能把它拉开。让学生亲身体验大气压原来真的很大。那么，能不能测出大气压的值呢？讨论后，得到的方法是：用大量程的测力计测出拉开吸盘时的力的大小，通过计算可以粗略地得到大气压的值。

一个简单的实验情景，也能激发学生的思考，一探到底。教师必须尊重学生提出的猜想，交流“验证”的方案，在实施方案中又产生新的问题，不断地探究下去，体会科学思想和科学精神的实质，养成在探究中学习和解决问题的习惯，从而更有效地提高科学素养。

二、科学实验正向生活化方向发展

《义务教育科学课程标准》指出：科学实验教学应紧密联系生活实际，以学生为本，注重学生动手能力的培养与科学素养的提高，从生活中来，到生活中去，使科學实验教学生活化。生活本身就是一本教科书，将书上的科学知识和基本技能与实际生活尽可能地联系起来，这样做能使知识的实用性更好地体现，同时，能使学生学习的趣味性和积极性大大地提高。

例如：九年级上册《科学》课本第102页中“气体对外做功”的实验，如下图（左），由于受实验器材限制，只能进行老师的演示实验。我发现学生平时爱玩的一个小实验可替代它，材料只需一个废弃的矿泉水瓶。做法：先旋紧瓶盖，再拧缩瓶身，如下图（右），然后稍松开瓶盖，瓶盖被快速弹开时发出“砰”的响声，瓶内与瓶口出现浓浓的白雾。该实验来自学生的生活，材料来自生活中的废弃物，实验现象明显，趣味性强，随时可做，人人可做，成功率高。

初中科学实验生活化能有效调动学生学习的主动性、趣味性、创造性。如，自制酸碱指示剂、制作水果电池、除衣服上的污渍、巧开瓶盖、洗衣粉对水生生物的影响、迷你潜水艇、悬浮魔术、隐形的文字、制作酒酿、草履虫的应激性等等，这些实验取材于生活，应用于生活。让学生动手做一做，收获匪浅。

三、科学实验正向微型绿色化的方向发展

微型实验具有“省材料、省药品、省时间”的优点。科学教学中，推广微型实验，使实验趣味化，科学化与简约化，提高实验效率，倡导绿色环保，意义深远。

例如：八年级下册《科学》课本第108页中验证“绿色植物在光照的条件下进行光合作用制造淀粉”实验，书本实验如下（左）图所示，时间至少16分钟。如果将实验仪器改为微型器材如下（右）图，时间只需3分钟左右，且酒精量减少。如果将实验材料天竺葵改为“三叶草”，时间小于2分钟，且只需用热水，无需用酒精灯加热，更加安全方便，现象明显，即使在阴天没有强光光照的情况下也能保证实验成功。

教材中有些实验，由于实验器材局限，只能进行老师的演示实验。教师可以从实验材料或仪器的改进着手，寻找实验现象明显且能节约材料或药品、节约时间、节约能源、操作简便安全的替代物来改进实验，更好地开展随堂实验，既提高课堂的实验教学效率，又增强老师和学生的创新意识和绿色环保意识。

四、科学实验正向拓展创新性的方向发展

为深化义务教育课程改革，满足学生的个性化学习需求，开发和培育学生的潜能和特长，提高初中科学骨干教师的课程开发与实施能力，从省到地市各校正轰轰烈烈地搞初中科学拓展性课程的展示和交流活动。

一方面，老师可以挖掘教材中的难点，想方设法通过自制教具设计演示实验或模拟实验来进行突破，以培养老师本身的科学素养和治学态度。

例如，我校一位老师为了要解释为什么不是每月的初一都会发生日食，特自制了一套教具（如图）来模拟每月初一日月地三者的空间位置关系，变抽象的思维方式为具体的直观模型，使学生顿悟，轻松地突破了教学的难点。

又如：八年级上册《科学》课本第127页中“静电除尘”原理图，我校一位老师用自制的一套简易教具（如图）成功演示了静电除尘的过程，浓烟奇迹般地不见了，大大激发了学生的好奇心。

另一方面，老师可挖掘教材中的一些基本原理，让学生自行设计方案，并利用生活中常见的材料，制作一些科技小制作、小发明，以拓展学生的知识广度与深度，培养学生的创造性思维和动手能力。

2016年12月20日，杭、温两地初中科学名师探讨了初中科学拓展性课程的建设，并分享了萧山区的《基于核心素养的科学拓展性课程——探索原电池》和瓯海区的《基于STEM课程理念的实验拓展课程——自动控制型路灯的探究》等拓展性课程的经验，令与会者受益匪浅。

以上四点是科学实验在新形势下必然的发展方向。根据现行实验教学内容，可以通过对教材实验梳理、增补、改进和创新，使科学实验具有创新性、实用性、科学性、简约性、趣味性等特点，使科学实验教学真正有特色、有效果、有魅力。

参考资料：

1.朱清时.科学教科书（7～9年级）

2.科学（7～9年级）课程标准（实验稿）.教育部制定

3.陈志伟 陈秉初.中学科学教学论

4.游戏中的科学（青少年版）.北京出版社

5.郑青岳.科学探究式学习100个问题.浙江教育出版社

（作者单位：浙江省临海市临海中学）