初中科学实验模式探微

黄永海

摘要：初中科学是一门以实验为基础的综合学科。不仅具有一定的理论性，而且具有很强的实践性，因此初中科学教学必须重视实验教学，可以说实验教学是整个科学教学的核心，贯穿于整个科学教学过程中。《浙江省初中科学新课程标准》明确指出：“在科学课程中，学生将通过科学探究等方式理解科学知识，学习科学技能，体验科学过程与方法，初步理解科学本质，形成科学态度、情感与价值观，培养创新意识和实践能力。”而探究的其中一个重要手段就是实验。笔者试图以自己多年来在科学实验教学的一点浅见，抛砖引玉，与大家一起探讨初中科学实验的一些方法，以进一步提高学生的科学素养。

关键词：科学实验 变式教学 思维培养

科學是一门以实验为基础的学科。学习科学的过程，是从观察现象、进行实验出发，经过形象思维和抽象思维形成概念、规律，然后再回到实践中去进行检验和运用的过程，即“实践―― 认识―― 再实践――再认识”。伽利略曾经说过：“一切推理都必须从观察与实验得来。”所以实验在学习科学基础知识的过程中具有很重要的意义，学习科学必须重视实验。然而，就目前的教学现状看，普遍存在着学生动手能力差，缺乏创新能力的现象。学生做实验只是根据教材中已经设计好的实验目的、器材、方法，按照规定的步骤按部就班地去做。对老师演示的实验只注重最后的实验现象、结论或数据，对课外的小实验都视而不见，甚至为了应试而忽略实验，最终影响了学生能力的培养与提高。鉴于上述原因，笔者在科学教学中十分注重在实验中培养学生的创新能力，并作了一系列的有益探索。

1 借助实验中的趣味故事，唤起实验兴趣

好奇心是科学家的一种重要品格，不断强化好奇心，锲而不舍地追求，便可能独辟蹊径。中学生特别是初中生好奇心强、创造欲高。因此，只要引导有方，他们具有的潜在的创造发明思想和灵感就会被激发起来，而利用实验使教育，既可以激发学生的好奇心，又可以唤起学生的创新意识。例如，在研究浮力跟排开液体重力关系的实验前，先给学生讲述那个著名的“王冠之谜”故事。正是这个故事才诞生了一个著名的定律―― 阿基米德原理。然后再做此实验，学生兴趣浓厚，做这个实验的欲望也更强烈了。最后告诉学生科学家也是从日常生活中的一些现象中去发现，寻找新的东西。

2 利用实验中的变式教学，培养创新思维

创新思维是创造力的源泉，是智力开发的核心，而创新思维的培养离不开实验。问题是现在的实验教学完全是为了应试教育：实验课题已知，方案已知，几乎没有留给学生一些创造性思维的余地。这样实验教学常会导致学生实验设计能力减弱，遇到结果与理论不相符时，很少想到要再做一次实验，检查一下实验中存在的问题，常常是把理论数据或结果作为自己的实验结论。因此，在演示实验和学生实验中，我们可以将原先的实验方案略作一些改进，以培养学生的创造性思维。

2.1 更换实验器材，培养思维的多维性

依据知识的内在联系，不断更换实验器材，不依常规寻求尽可能多的实验方案，并且利用科学的特点，把知识运用灵活，从而培养学生思维的多向性。例如：测一金属块浸没在水中受到的浮力。要求学生从求浮力的几种方法：（1）弹簧秤前后两次读数之差求浮力；（2）阿基米德原理求浮力；（3）浮力产生的原因求浮力等。设计出不同的实验方案，用到不同实验器材。如：弹簧秤、大烧杯、溢水杯、细线、量筒、小桶等等。通过设计不同的实验方案，使用不同的实验器材，最终得到相同的结果，从而让学生明白：事物的正确答案不止一个。还有许多演示实验和分组实验都可以从不同角度、不同器材去研究同一实验，达到相同的实验目的。由此可见，更换不同的实验器材去探索同一实验问题，对激化、深化、活化科学知识，培养学生思维的多向性是富有有效性和启迪性的。

2.2 变换实验形式，培养思维的独创性

传统的演示实验都是按事先设计好的程式，即“启发+问答+操作”的单向教学信息传输通道，让学生按教师意图沿固定顺序、方向进行观察和思考。学生在教师“启发”的牵制下观察、思考，学生的思维被压缩在极其狭窄的单线性思维空间中，束缚了学生思维的自由度和想象力。造成思维的被动、狭窄及惰性；而变换实验的形式，则可以培养学生思维的独创性和主动性，让学生有更多的想象空间。因此，在实验教学中，教师应尽量地把验证性实验改为探索性实验，把演示实验改为边讲边实验，把习题中的叙述性实验改为操作性实验等。例如：鉴定一瓶无色溶液为硫酸，可以把它改成鉴定这一瓶无色溶液是什么？虽然难度增加了许多，但通过这个实验，学生巩固了酸、碱、盐的性质，又因为事先不知道实验现象，必须在实验中认真仔细观察和记录。实验得到什么结论又不知道，必须对实验的全部记录分析，最后得出结论。进过学生自己克服困难，百折不挠、开动脑筋而获得规律和知识，可以给学生无限的乐趣。

2.3 更改测量方法，培养思维的发散性

根据中学生的年龄特征，在学生比较透彻地理解教材的基础上，变换实验的测量方法，提出一些探索性的新问题，让学生思考解决，能有效地培养学生思维的发散性。例如，在初三复习电学内容是，在学生掌握了“伏安法”测电阻的原理后，让学生只用一只电表（电流表或电压表）一只定值电阻、一个电池组、导线、开关若干，来测定未知电阻Rx，启发学生从公式R=U/I来考虑，学生设计出很多的方案。并比较这些方案的优劣，并选取最佳实验方案。事实证明，通过不断更改实验测量方法，既能让学生从多个不同角度去思考问题，培养他们的发散性思维的能力，又能让学生懂得多中选优，择优选用的原则。

3 开展自主式的课外实验，培养实践能力

课外活动是课堂教学的延伸和补充，因此，通过课外活动的不同形式，把课堂教学和课外活动有机结合起来，培养学生观察和动手实践、分析和解决问题的能力，培养学生的创新能力和实践能力。

3.1 开展小制作、小发明活动

在活动中广泛应用所学的知识，有利于促进课堂教学；小制作、小发明活动可以培养学生的技能技巧，为学生参加经济建设和开展较复杂的科技活动打下基础。教师指导学生根据所学过的知识，利用周围常见的东西进行小制作、小发明活动。

3.2 组织实验竞赛

组织竞赛并非完全违背素质教育的规律，在很大程度上应该是一种促进作用。教师可在校内举办一些实验操作、自制仪器等竞赛。通过竞赛，同学之间竞争意识增强了，动手能力提高了，对科学的学习兴趣更加浓厚了，学习成绩也有相应的提高，同时也发现了一些动手能力较强的同学，并激发了他们强烈的创造欲望。另外，还可开展趣味实验、组织实地考察和参观、举办科普展览、讲座，开展社会调查，观看科技影片、实验录像，成立课外活动兴趣小组等。这一系列的活动，不仅扩大了学生的知识面，而且培养了他们既动脑又动手的综合实践能力，最终全面提高学生的科学素养。

总之，让实验教学贯穿于整个初中科学教学的始终，让学生在实验的海洋里尽情地遨游，在实验的乐趣中培养兴趣，掌握知识，拓展思维，提高能力，是每个科学教师的教学职责。

参考文献

[1] 浙江省初中科学新课程标准[S].