基于自主学习的初中科学实验教学设计

郦建丽

【内容摘要】在素质教育的背景下，新课程理念更加注重以学生科学探究为主的自主学习、研究性学习和合作学习，让学生能够亲自操作、体验，经历知识的发现过程，强调学生有意义的学习活动。科学是一门以实验为基础的学科，新课程教学理念让初中科学实验教学具有了更多的教育价值和功能，教师要革新教学思想，设计促进学生自主学习的科学实验教学，将科学实验的育人价值发挥出来。

【关键词】自主学习 初中科学 教学设计

自主学习是新课程教育改革的目标之一，是促进学生个性化发展，培养学生学科核心素养的有效途径。实现学生自主学习的关键是教师要引导学生做好学习计划，在教学活动中能够对学习方法、学习进展进行自我监控和调节，从而提高学生的自主学习兴趣，促进学生的自主学习能力的提升。通过初中科学教学实践发现，基于自主学习的初中科学教学设计是实现学生自主操作、思考和实践的有效途径。笔者将以“物质的导电性与电阻”为例，来探究基于自主学习的科学实验设计策略。

一、教材与学情分析

“物质的导电性与电阻”属于《电路探秘》中的章节，在结构上位于“电路图”和“电流的测量”之后，教材这样安排的初衷是为了让学生运用前两节的知识进行物质导电性的实验探究，让学生通过合作交流、思考、讨论，设计出能够检测物体导电性的实验，学生可以运用控制变量法进行实验，或是运用电路中的暗箱问题进行探究，从而为学生后面的学习打下基础。本节内容在《电路探秘》中具有承上启下的作用，教材要求学生能够自主实验，能够了解导体、半导体和绝缘体的不同。

学生经过前面的学习，基本能够画出电路图，了解检测电流的方法，诸如小灯泡、电流表等，并能够根据电路图进行简单实物的连接，这就为学生的自主学习和探究奠定基础。学生已经学习过密度、熔点等物质的基本特性，对于电阻概念可以正确的理解，因此，教师在教学中主要引导学生进行导电性实验的自主学习，从而培养学生的技能与方法，提高学生的学科核心素养。

二、基于自主学习的实验教学设计

1.实物情境导入，激发学生兴趣

电与学生的生活息息相关，生活中到处都有电器、电线、开关等，教师在上课的时候，可以拿出一段导线（如下图），当着学生的面慢慢剖开，让学生清晰地看到导线的组成，塑料套和铜丝。教师用问题引导学生：导线这样设计有什么好处，可不可以将塑料套和铜丝的位置互换，塑料做内芯，铜丝做外套？为什么？

学生之间进行交流、探究，得出塑料套和铜丝的位置互换位置会导致触电、金属生锈等问题。导线塑料套包着铜丝的结构，既能够保护铜丝不受腐蚀，也能够隔绝电流，防止触电。教学继续引导学生思考生活中容易导电的物体和不导电的物体有哪些？学生纷纷回答，金属容易导电，塑料、橡胶、玻璃、木头等都不容易导电。这样，教师顺势就可以导入新课，让学生思考物体的导电性是如何划分和区别的。

2.针对具体问题，自主实验探究

对于物体的导电性是如何划分和区别，教师可以给学生展示生活中常见的物品，诸如：玻璃棒、干燥的木材棒、塑料棒、铁棒、铜棒等，还有学生自有的物品、诸如：铅笔、直尺、三角板、硬币、橡皮等，提问：这些物品在我们生活中比较常见，大家如何判断其是否导电？你有什么好的方法？学生纷纷回答，主要集中在两种观点，一是通过是否是金属进行判断，另一种是用实验的方法进行验证。教师对学生的想法给予积极的评价，让学生回顾一下如果要判断电路中是否有电路，用的是什么方法？“小灯泡”、“电流表”、“万用表”、“音乐盒”……学生踊跃地回答。教师让学生自主设计实验方案，进行实验探究。

学生分成小组进行交流、探究，通过检测接入电路中的物品能否让电路中产生电流来判断物品是否导电。学生分别设计了以下的实验电路图：

教师让学生互相交流和评价，说说各个方案的优点和缺点，有的学生认为方案2不能进行实际操作，由于电路中只有电流表，闭合开关后容易将电流表烧坏，因此应该放弃。于是学生对实验进行补充和改进，最终确定方案一，并制定详细的实验步骤：先根据电路图将电源、电流表、开关、小灯泡连成通路，闭合开关，小灯泡发光、电流表指针偏转;接着在电路中如图所示的部分接入待测物质，闭合开关，观察小灯泡、电流表的变化情况，并将实验现象和结果填入到下表中：

根据实验结果，教师引导学生进行绝缘体、导体概念的归纳，并让学生积极探讨导体、絕缘体在生活中的实际应用，提高学生的实验能力、自主学习能力和联系实际生活的能力。

此外，教师可以让学生自主探究玻璃在不同温度下的导电性差异，并通过万用表检测玻璃在不同温度下的电阻变化，从而让学生通过自主实验和结论得出，导体和绝缘体没有明显界限，改变条件的情况下，绝缘体也可能导电，诸如：潮湿的木头、加热的玻璃等等。

总而言之，在初中科学教学中，教师要充分利用科学实验这一载体，通过精心的教学设计，让学生自主参与到科学知识的学习和探究中，感受科学知识的生成过程，提高学生的学习兴趣，从而促进学生科学素养的全面发展。

【参考文献】

[1]钱耀清.开放式教学在初中科学实验教育中的实践与思考[J].教育教学论坛.2012（S5）：262-263.

[2]许翔.以学生为主体的初中科学实验教学实践探索[J].新课程（中学）. 2017（1）：299，301.

（作者单位：诸暨是暨阳初中）