开展生活小实验，培养科学探究能力

■浙江省金华市婺城区安地镇中小学校 洪 筠

科学核心素养的培养是开展初中科学教学的重要内容，也是提升学生科学综合素质的前提条件。实验探究能力作为科学核心素养的主要组成部分，在初中科学教学过程中有着举足轻重的作用。

一、捕捉问题，梳理思路

科学知识的形成是建立在实验探究基础上的。而在开展探究的过程中，善于捕捉生活中的相关问题，并以此开展生活小实验予以观察和验证，可以使学生更加清晰地理解相关概念、梳理知识脉络，从而让学生有效地把握科学实验探究思路。

比如，在讲解“分子和原子”这一部分的内容时，教师要求学生们能够理解和运用分子的基本性质及其概念。具体教学时，我先为学生们展示了一个简单的实验，即向盛有水的小烧杯中加入少量的品红，观察发现：品红在水中发生了扩散。这时，我便提出疑问：“物质的构成如何？微粒间有间隙吗？”为了解答这些实验中捕捉到的问题，我鼓励学生们结合生活常识，开展生活小实验。学生们取了两只相同的注射器，将栓塞拉出，分别吸入等体积的空气和水，用手指堵住末端小孔，将栓塞慢慢推入，感受两支注射器的推入阻力，进而得出结论：物质的微粒间有空袭，而不同的微粒之间的空隙也不尽相同。

二、联系对比，设计方案

联系对比是科学探究过程中经常使用的一种科学方法，可以研究事物之间的相同点和异同点。而应用于实验探究过程中的联系对比方法，可以使学生们在掌握了一种物质实验探究的基础上，触类旁通，进而掌握相似类别的实验探究方法。实际教学时，多元化实验探究方法的积累，可以有效提升学生们设计方案的能力，为学生后续综合探究能力的提升奠定基础。比如，在为学生们讲解了“制取氧气”这部分的内容后，学生们已经充分了解了实验室制取氧气的反应原理以及催化剂和分解反应等概念。在此基础上，为促进学生们对实验探究方法和比较学习法的理解和应用，我鼓励学生对比氧气和二氧化碳这两种气体的异同，进而让学生设计出实验室制取二氧化碳气体的方法。学生们着重分析了氧气和二氧化碳这两种气体的特点，初步确定了实验室制取二氧化碳的反应方程式，即：

基于这一反应方程式，学生们选择了固液常温型的发生装置。跟收集氧气的装置不同，由于二氧化碳溶于水，因此收集二氧化碳只可采用向上排空气法。可见，不同实验的科学实验装置之间也存在着千丝万缕的关系。因此，科学教师在教学了一种反应装置之后，应引导学生们对比反应本质的异同，让学生充分理解反应原理，从而让学生依据反应物的状态和反应条件选择发生装置。根据气体的密度和溶解性等特点选择收集装置，学生就完成了设计实验方案的制定，进而开展拓展性的实验探究。

三、分析数据，得出结论

科学实验探究的目的还在于经过一系列的探究过程，分析实验数据，观察实验现象，进而得出实验结论。因此，在实际教学的过程中，初中科学教师还应当引导学生们掌握科学化的数据分析方法，有针对性地分析实验过程中的各类数据，进而得出准确的实验结论。比如，在为学生们讲解了“质量守恒定律”以及“二氧化碳制取的研究”这两部分的内容之后，我要求学生们自主开展生活小实验，探究若要制取8.8g 的二氧化碳，至少需要多少克碳酸钙？基于课内教学的反应方程式，学生们设置了相应的制取器材，并假设需要碳酸钙的质量为x，那么可由反应物和生成物的质量关系得出结论。而反应物和生成物的质量关系是教学的难点，对此，我先引导学生们列出反应的科学方程式，再结合实验装置开展教学，得出关系式：100：44=x：8.8g。解答得x=20g，即至少需要20g 的碳酸钙。科学的数据分析方法及实验探究过程，是保证科学实验成功完成的前提条件。因此，科学教师通过引导学生认识和学习实验过程中的数据关系，不仅可以促进学生们对相关内容的理解，也能够准确地得出最终结论。

四、反思过程，二度创新

能力的提升离不开过程的反思。就科学实验探究能力的提升而言，在不断的实验探究过程中，学生们会遇到各种各样的问题。对此，在开展生活小实验探究之余，教师要善于反思过程并总结概要，为学生们科学实验的二度创新提供帮助，从而为学生们探究能力的提升做出保障。

比如，在与学生们共同探究了“实验室制取二氧化碳”这一实验之后，我要求学生们从选择原材料、设计装置和收集验满等过程入手，思考如何改进实验方案，从而更加便捷地制取二氧化碳。学生们选择了两个注射器管、输液管、橡皮塞和导管，具体过程为：用镊子将石灰石装入左边注射器管内，塞好橡皮塞，再向右边的注射器管内倒入稀盐酸，然后开始制取气体。这一实验装置可以通过调节输液管上调节流量的开关，控制稀盐酸的滴加速度，进而控制实验的反应速度。

可见，在充分反思和总结原先反应装置的基础上，进一步地优化实验装置，不仅能够有效地鼓励学生开动脑筋、发散思维，提升学生的实验兴趣，也能有效拓展学生的思维。