趣谈适合中学科学教学的探究实验设计

钱杰兴

摘要：在初中阶段的科学教学中，探究活动在其中起到了至关重要的作用。在传统的教学过程中，教师都是先提出教学目的，然后才是想方设法地激发学生的探究动机。然而，新课程改革却要求教师要先激发学生的探究兴趣，然后才是使学生在探究过程中自然生发出活动的目的。

关键词：初中科学；实验设计；探究兴趣

前苏联心理学家列昂捷夫曾提出，人通过活动可改变客观以满足自身的需要，活动的对象始终是激励主体从事这一活动的动机。学生是科学探究活动的主体，兴趣是获取知识的内在动力。因此，教师要为学生创设一个良好的探究情境，让学生在不断探究、不断创新、不断完善的过程中习得知识。因此，科学教师要不断总结教学经验，为学生设计更多更好的科学活动，大量的学生自主探究活动可以帮助教育者实现教学目的。在经过不断的尝试和摸索之后，笔者总结了几个适合中学科学教学的探究实验，与大家分享。

一、观察式的活动设计

观察式的实验活动主要就是通过耳听、眼看、鼻闻、手摸等来刺激学生的感官，发现一些平时不太注意的科学问题，感受大自然的奥秘。为了避免学生的盲目实践，教师要事先给学生制定好观察的对象和目标，都记录哪些现象等。比如组织学生进行植物生长对光的适应性的实验活动前，教师就要针对所要观察的植物和要达到的目标有个明确的指向，以免学生觉得茫然，不知从何开始，而达不到实验效果。在做这个实验之前，我给学生列了一个清晰的实验目标：这样的实验贴近学生的生活实际，但是由于周期较长，学生要每天认真观察，做好详细的记录才能得到理想的实验效果。

二、调查与交流式的活动设计

通过调查活动，学生能够充分地接触生活和社会环境，使观察能力和收集信息整理材料的能力得到很好的锻炼。交流式的活动还能调动课堂教学的学习气氛，并且可以使课外活动融入到课内，使探究活动从个人拓展到整体。例如，教师可以组织学生进行各种社会实践活动，调查学校周边的环境，或者自己家周围的环境等。在进行调查之前，教师要组织学生进行充分的调查准备活动，制订详细周密的调查计划和提纲，将学生按照男女生的比例分成合适的小组，然后选出各组的组长。每组的成员要有明确的分工，每个人负责的区域，要调查的项目，然后汇总信息。在调查结束后，各个小组要撰写出调查报告并进行分析，提出解决的建议。最后，教师拿出一节或半节课的时间让全班学生进行交流讨论，得出最合理最有价值的报告。

调查与交流式的实践探究活动可以充分调动每个学生的参与积极性，使课内知识延伸至课外，参与社会实践，锻炼学生的组织能力和分析能力，使学生融入到社会的大环境中，为将来参与社会奠定坚实的基础。

三、游戏式的活动设计

游戏是每个学生都喜欢的活动，尤其初中学生，活动能力强，都愿意做游戏，因此，在科学课程中开展游戏式的探究活动再合适不过了。游戏式的科学活动特别适合那些枯燥、抽象，学生学习起来兴趣不高的学习内容。通过游戏的形式可以很容易地带动学生的学习热情，最大程度地深入到学生的心理。教师可以抓住学生想当“官”的心理，让学生过一把“官瘾”。比如在进行防止大气污染、保护我们的生存环境和防止水污染、保护我们已经稀缺的水资源的教学时，由于这些内容学生已经听到、看到了很多，也不是很感兴趣，而且脑中除了植树造林或者防止乱排污水之外已经想不到更具体更有效的措施了。这时，教师就可以通过让学生竞选环保局局长、水利局局长的游戏，让学生进行竞选演说。演说的内容就是要充分发挥想象，如，自己“上任”后，要如何进行治理，具体措施是什么？这样一来，学生都会积极进行调查研究，针对具体的严重污染部门采取相应的对策，提出自己工作的方向和解决措施，将书中的学科知识和现实紧密联系起来。使本来枯燥的知识变得生动活泼，富有浓厚的人文气息。学生的学习兴致也高涨起来，积极开拓思路，希望能够提出一些与众不同的创新的想法来争取当上“局长”。通过尝试发现，游戏式的实践探究活动能够激发起学生的学习兴趣，受到学生的喜爱。学生在游戏中找到了新的突破口，不再局限于书本，而是能够创新思维，找到更好的解决办法，轻松地完成了教学目标。

四、竞赛式的活动设计

竞赛式的活动设计不同于游戲，它在激发学生的参与意识的同时，能够深入挖掘学生的潜能，使学生获得成功的喜悦。而且通过竞赛活动可以使学生发现一个人的能力是有限的，必须通过集体的努力和每个成员间的相互帮助才能获得成功。同时，个人在维护集体利益的同时，也彰显了个人的能力。

比如在进行测定“人上楼的功率”的科学实验时，整个过程就需要小组间各成员的配合才能完成。教师可以将学生分成若干小组进行比赛，看哪个组完成得又快结果又准确。在实验竞赛开始之前教师要指导学生先进行设备的调试以及如何使用才能得出正确的数据；学生在操作过程中须要得出哪些数据；最后要根据公式进行计算等。学生在竞赛时，每个成员的分工要明确：一个学生负责喊口令，一个学生要跑步上楼梯（一定要选择体力较好的男生），还有一个学生要进行秒表的计数，最后根据得数进行计算。比赛结束后，教师要选出表现最好、结果最准确的一组给予奖励。

五、课外实践式的活动设计

课外的实践式探究活动多种多样，因其灵活性强、内容丰富受到学生的普遍欢迎，也是学生较乐于接受的形式。比如教师可以让学生参观科技馆，进行实地科技体验式学习；也可以组织学生去天文观测站进行参观，了解观测站是如何进行天气预测的，揭开其神秘的面纱；教师也可以组织学生进行各种环保、爱鸟等宣传活动，进行合作性的学习；或者通过制作墙体公益广告、进行无土栽培实验、进行保护传统建筑的摄影等活动来激发学生的学习兴趣，扩展知识面，使学生能够做到教材知识的活学活用。

总之，无论哪种探究实验活动设计都可以弥补课堂教学的不足，使学生加深理论知识的理解，利于培养学生的创新能力，使学生能够形成刻苦学习、努力探索、不断进取的优秀品质，为实现学会学习、学会生存、学会做人、学会合作的终极目标提供了保证。