优化初中科学实验 促进学生能力发展

【摘 要】实验是科学研究的基础，是学生发现问题、解决问题的重要方式，能够有效提升学生的探究能力和实践能力。初中阶段的学生已经具备一定的动手能力和科学知识基础，教师要引导学生开展大量的科学实验，促进学生的全面发展，为将来进一步学习奠定坚实的基础。文章从初中科学实验的意义和作用出发，阐述初中科学实验教学的具体实施策略。

【关键词】初中科学;实验教学;能力发展;策略

【中图分类号】G633.98  【文献标识码】A  【文章编号】1671-8437（2022）12-0067-03

初中阶段的科学是一门具有较强逻辑性的学科，学生需要在教师的引导下积极参与实践，提升自身對科学知识的运用能力，进而培养科学思维。目前，初中科学教学中还存在一些问题，主要表现为教师教学理念滞后、教学方式单一，学生实践能力弱、对科学实验的重视程度较低等。

初中科学学科知识的学习难度较大，教师往往会讲解大量的知识帮助学生理解。这导致学生无法养成独立自主的学习习惯，同时课堂上师生互动极少，学生基本无法参与到课堂中去。另外，学校安排的科学实验较少，导致学生的动手能力较差，这非常不利于学生对知识的理解和科学学习热情的激发。

1   初中科学实验教学的意义和作用

首先，初中科学实验教学能够有效培养学生的实践应用能力。学生在科学实验中必然会运用到所学的科学知识，从而促进自身对相关知识的消化、吸收。实验结论能够帮助学生解决生活中的实际问题，使学生感受到学习科学的价值和意义，从而提升学生的学习热情，激发内在的学习兴趣，不断提升综合能力[1]。

其次，初中科学实验教学能够提升学生的思维能力。实验教学的主体是学生，学生依靠自己所学的理论知识进行实验探究，能提升自己的独立思考能力和探究能力，形成不断反思的学习习惯，逐渐形成一套属于自己的实验方法和思维，为未来的科学学习夯实基础。

最后，初中科学实验教学能够使学生具备严谨的逻辑思维。学生在实验中一旦出现任何差错就很可能导致实验失败，因此学生必须要有严谨的逻辑思维，在一次次的实验中，不断提升自身的科学素养和实验能力，成为一个严谨的人。

2   初中科学实验教学的策略

2.1  开展趣味实验，激发学生的实验兴趣

初中科学学科涉及丰富多样的实验，教师可以在日常教学中组织学生开展一些趣味小实验，让学生感受到科学的奇妙，激发学生的学习兴趣和学习欲望，为学生注入内在的学习驱动力。

如在教学“机械运动”时，笔者就组织了趣味实验，以激发学生的实验兴趣。首先，在课堂导入阶段，笔者运用多媒体设备为学生播放一些生活现象。接着引导学生开展一个简单的趣味小实验：让五名学生到讲台上排队站好向前走，学生表示自己可以感觉到周围的事物在往后移动;然后再组织另外五名学生站成一排，两排学生按照一样的速度向前走，笔者让他们看着彼此，学生发现彼此都没有动，但是看其他事物时却发现是运动的。学生对此表示不解，这个时候笔者提出“参照物”这一概念，并指出参照物指的是被选作标准的那个物体，学生这时恍然大悟，笔者随即提出“运动和静止都是相对的”这一概念。紧接着，笔者组织学生继续进行以下两个有趣的小实验。①小球从一个斜面上滚下来;线拴小球，小球做圆周运动;一个电动的小车在水平的桌面上进行直线运动。笔者引导学生观察三个物体的运动情况有什么不同。②让学生尝试转动笔杆和让学生擦黑板，一边做这样的动作一边思考两者之间是否存在不同。在实验结束后，笔者让学生思考这些不同类型的运动该如何划分。学生将这些运动类型都写出来，包含直线运动、曲线运动、匀速直线运动和变速直线运动，其中匀速直线运动和变速直线运动属于直线运动，还有学生通过发散思维提出了其他的划分方法。这些实验虽然都比较简单，学生在实验中也不会出错，但难点就在于学生需要将自己对物理知识的思考与这些实验结合，并且提出自己的观点和想法，这样学生在实验中能够用自己独特的思维去思考，进而得出结论，从而提升自己的综合能力[2]。

2.2  开展探究实验，培养学生的探究能力

探究是实验的本质，是学生应当具备的基本素养。因此教师要组织探究性的实验，让学生自己去思考和获取知识，从而提升其探究能力。在具体的教学之中，教师要完全放权，让学生自己去探究，适时提供一些必要的指导。

如在教学“动物的行为”时，笔者组织学生进行了探究实验，以培养学生的探究能力。本节课的主要目标是指导学生感受动物的行为特征，组织学生开展探究，让学生到真实的生活环境中观察小动物，在激发学生学习兴趣的基础上培养学生的观察能力。笔者安排学生收集相关资料，自主理解动物的先天性行为和后天性行为特征，并在课堂上通过展示资料进行说明。这个探究实验任务相对比较困难，需要学生花费很多的时间和精力去完成。笔者在学生的探究过程中引导学生注意观察和记录，并且尝试识别所观察到的这些动物行为分别属于什么行为。在完成探究实验后，笔者再组织学生在课堂上分享交流自己的实验结果，让学生说一说什么是先天性行为。学生答道与生俱来的能力就是先天性行为，如小婴儿一出生就会哭。笔者肯定了学生的说法，并随即询问后天性行为是什么。学生根据自己的实验探究也认识到了后天性行为就是在后天学习得到的一些行为，如小孩子刚开始打预防针的时候哭了，这是先天性行为，之后只要看到穿白大褂的医生就会哭，这是后天性行为。在整个实验过程中，笔者只是起到了引导的作用，并未对学生的具体行为作出指导，学生的探究能力得到了很大的提升[3]。

2.3  开展合作实验，提升学生的实验能力

初中低年级的学生的自觉性较差，而且在面对较为复杂的实验时并不具备独立的操作能力。因此教师可以组织学生进行合作实验，使其在互帮互助和相互探讨中不断提升自身的实验能力。

如在教学“升华和凝华”时，笔者就组织学生开展合作实验，以提升学生的实验能力。为了激发学生的实验兴趣，笔者先从生活现象出发设置问题：“妈妈都会在衣柜里放一些樟脑丸，过一段时间就会发现樟脑丸变小了甚至不见了，这是为什么呢？”大多数学生也都见过这个现象，但却无法解释原因，笔者组织学生进行小组合作讨论，探讨其中的原理。学生经过小组讨论后认为，樟脑丸从固态变成了其他形态了。笔者在肯定学生的讨论结果后，随即开展实验，组织学生将碘加热，并观察现象。笔者在组织学生实验前给学生提出了以下四个问题。①加热时烧杯出现了什么现象？②当停止加热时，烧杯底部是怎样的？③烧杯底部有没有液态碘？④根据这个实验可以得出什么样的结论？学生根据自己预习所了解的知识找到了一些实验装置，准备了一个烧杯，里面放了一些碘，将其放在酒精灯的上方，并盖上盖子，发现随着温度的升高，在烧杯中出现了紫色的气体，其中一个比较细心的学生赶紧记录。在酒精灯熄灭之后，学生观察到烧杯的底部还有一些固态碘，猜测是因为放的碘比较多导致的。对于笔者的提问，学生发现烧杯的底部没有出现类似液态的碘。这个小组的学生本打算停止实验，继续下一个实验——将气体碘变成固态碘，但小组的一名成员观察到烧杯上面的玻璃盖上有一层东西，应该是固态碘，只是量非常少。这个时候该小组学生立刻认识到这个实验还没有结束，但该如何继续呢？这时笔者提示学生出现这一现象是因为没有降温。在笔者的指导下，学生在玻璃盖上放了一些冷水，之后发现玻璃盖上的固态碘越来越多。根据实验过程和结果，学生总结道：经过加热之后固态碘可以变成气态碘，在冷却之后气态碘可以变成固态碘。笔者对此进行补充：从固态碘变成气态碘的过程叫作升华，从气态碘变成固态碘的过程叫作凝华。学生经过这个实验后完全理解了升华和凝华，在小组讨论的过程中也发现了自身存在的不足，互帮互助，最终完成了实验[4]。

2.4  师生合作，培养学生的科学思维

师生合作能够加强师生之间的互动，改善师生之间的关系，构建和谐的课堂。在初中科学实验课堂中，学生和教师的互动能够培养学生的科学思维，引导学生改正自己的错误。

如在教学“物质的溶解性”时，笔者就强调师生合作，以培养学生的科学思维。在课前，笔者让学生提前到实验室准备至少两个小烧杯、两只试管、一只药匙、两只温度计、一个玻璃棒、一瓶蔗糖、一包食用盐，一定量的水、色拉油、香蕉水、氢氧化钠、硝酸铵，为确保材料不浪费。笔者也自行准备了大瓶的雪碧、饱和的石灰水、碘、白纸皮、试管、橡皮塞等。在进行第一个探究实验时，笔者让学生往装有一定量水的烧杯中加入食用盐，搅拌之后发现盐会溶解，此时笔者继续往里面加入蔗糖，一名学生搅拌，发现很多蔗糖是无法溶解的，学生这时认识到物质具有一定的溶解能力，但无法无限地溶解另一种物质。笔者这时候向学生提问：“你们有什么办法能让它继续溶解吗？”一名学生想到可以放在酒精灯上加热，笔者表扬了这名学生，学生很快便点燃了酒精灯，并且将烧杯放在上面，发现所有的蔗糖都溶解了。而后学生得出结论：“温度变高，水的溶解能力变强了。”然后笔者让学生对饱和的石灰水加热，学生发现加热过后的石灰水变浑浊了，但是没有加热过的石灰水是澄清的。学生得出结论：“石灰水经过加热之后其中溶质的可溶性变差了。”笔者对学生的结论予以肯定，并进行补充：“并不是所有的物质经过加热之后溶解能力都增强了，溶解能力会随着外界的条件变化而变化[5]”。

综上所述，本文从趣味实验、探究实验、合作实验、师生合作四点阐述了初中科学实验教学策略。其关键是让学生自己动手，结合学生的知识基础开展不同形式的实验，从科学趣味、科学能力、探究能力和科学思维四个方面提升学生能力，使学生成为具有良好素养的人才。

【参考文献】

[1]何小勇.基于核心素养下的初中科学微实验教学实践初探[J].科学咨询（教育科研），2020（5）.

[2]翁丹英.核心素養背景下初中科学实验教学的探究[J].科学咨询（教育科研），2020（4）.

[3]林文忠.基于核心素养下的初中科学实验细节教学研究[J].科教文汇（上旬刊），2020（1）.

[4]倪劲昌.初中科学教学中学生动手能力的现状及策略探究[J].新课程（中学），2019（10）.

[5]吴宇洁.匠心小细节 汇聚大精彩——对基于核心素养的初中科学实验细节教学的思考[J].中学教学参考，2019（11）.

【作者简介】

周庆华（1982～），男，汉族，浙江宁波人，本科，研究实习员。研究方向：教育评测的实践应用。