探究法在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的運(yùn)用

摘 要:在新課程理念的指導(dǎo)下，進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)。學(xué)生通過(guò)探究過(guò)程的實(shí)踐活動(dòng)掌握科學(xué)探究的方法和技能，通過(guò)實(shí)踐能更好地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力，學(xué)生探究性學(xué)習(xí)中的“創(chuàng)造”是一種“再發(fā)現(xiàn)”，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造意識(shí)和創(chuàng)新精神。

關(guān)鍵詞:探究性 科學(xué)實(shí)驗(yàn) 探索

在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，重視培養(yǎng)學(xué)生的自主性和主動(dòng)性，指導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)，有目的地看書(shū)，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，提出問(wèn)題，討論交流，選擇核心的問(wèn)題讓學(xué)生思考。通過(guò)演示實(shí)驗(yàn)，分組實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn)和課外小實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)造機(jī)會(huì)讓學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)態(tài)度和探索精神。在探索實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革中，進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的嘗試:

一、培養(yǎng)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行探究性學(xué)習(xí)

在提倡素質(zhì)教育的今天，激發(fā)和培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)初中科學(xué)的興趣是現(xiàn)代教學(xué)中一個(gè)不容忽視的課題。教師在教學(xué)中，必須抓住學(xué)生“好奇心”，變好奇心為觀察興趣，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為求知欲望。如，對(duì)金屬鈉的一些性質(zhì)的觀察。取一塊鈉，看到鈉是固體，用刀切鈉的表皮時(shí)，感到鈉較軟;切去表皮后，看到鈉的銀白色，具有金屬光澤。當(dāng)把一小塊鈉放在盛水的燒杯中，聽(tīng)到嘶嘶聲，看到鈉浮在水面上，變成一個(gè)光亮的小球向燒杯的各個(gè)方向迅速游動(dòng)，并逐漸減小最后消失，還伴有一些小氣泡;當(dāng)手觸摸燒杯時(shí)，感到發(fā)熱。通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、觸覺(jué)多種感覺(jué)，不僅觀察到了鈉的顏色、狀態(tài)、硬度、溶解性等多方面的物理性質(zhì)，而且還觀察到了鈉與水反應(yīng)的變化過(guò)程。如體積變化情況，在水中的運(yùn)動(dòng)情況，產(chǎn)生氣泡以及放熱等現(xiàn)象。針對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)課題和內(nèi)容，選擇適當(dāng)?shù)姆椒?，使學(xué)生獲得充分的感性知識(shí)，激發(fā)學(xué)生的求知欲和學(xué)習(xí)興趣，為以后探究學(xué)習(xí)營(yíng)造良好的氛圍。

二、引導(dǎo)學(xué)生自我設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，探究實(shí)驗(yàn)方案

愛(ài)因斯坦曾經(jīng)說(shuō)過(guò):“提出一個(gè)問(wèn)題比解決一個(gè)問(wèn)題更重要。”因此在學(xué)生提出問(wèn)題，作出初步猜想和假設(shè)時(shí)，老師要適時(shí)引導(dǎo)學(xué)生緊緊圍繞這些猜想和假設(shè)，積極尋找設(shè)計(jì)，驗(yàn)證“猜想、假設(shè)”的實(shí)驗(yàn)方法。常用的自然科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法有對(duì)比法、控制變量法、排除法、理想實(shí)驗(yàn)法、定量測(cè)量法等。教學(xué)中要讓學(xué)生充分發(fā)揮學(xué)生的智慧和想象力，盡快地發(fā)散思維，獲得思維的最佳方法。例如，“用伏安法測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)，先按常規(guī)方法測(cè)定，然后破除常規(guī)，學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。要求實(shí)驗(yàn)具有科學(xué)性、準(zhǔn)確性，給學(xué)生一些實(shí)驗(yàn)器材供自選，如①安培計(jì)量程(0～3A，0～0.6A);②伏特計(jì)量程(0～3V，0～15V);③滑動(dòng)變阻器(2A，0～20);④待測(cè)Rx;⑤定值RO=10;⑥電鍵;⑦導(dǎo)線若干;⑧電池組(6V)。通過(guò)學(xué)生認(rèn)真設(shè)計(jì)，合作交流，共設(shè)計(jì)了十幾種方法，最后評(píng)選最佳實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)精神倍增。

三、運(yùn)用變式手法，指導(dǎo)學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，自主探索

初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)主要有演示、測(cè)量、驗(yàn)證、探索四種形式，而又以前二者所占比重較大，主要偏重于實(shí)驗(yàn)操作技能的訓(xùn)練，不利于啟發(fā)學(xué)生思維。因此，教師要善于運(yùn)用多種方法和形式，指導(dǎo)學(xué)生選取最佳設(shè)計(jì)方案，通過(guò)實(shí)驗(yàn)操作和交互式實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，促使學(xué)生積極主動(dòng)地動(dòng)腦、動(dòng)手。

1.變演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)

初中科學(xué)中的某些演示實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程和結(jié)構(gòu)都較為簡(jiǎn)單，完全可以由學(xué)生自己來(lái)完成。讓學(xué)生通過(guò)自己親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)來(lái)觀察自然科學(xué)現(xiàn)象、探索自然科學(xué)規(guī)律，通過(guò)自己的操作而獲得成功的喜悅。如電磁感應(yīng)現(xiàn)象的演示實(shí)驗(yàn)可改為學(xué)生實(shí)驗(yàn)。如圖(略)，怎樣才能使導(dǎo)體AB有感應(yīng)電流產(chǎn)生，也就是使電流計(jì)指針發(fā)生偏轉(zhuǎn)。由于這個(gè)實(shí)驗(yàn)獲得成功的要點(diǎn):一是K必須閉合，二是導(dǎo)體AB必須做切割磁感應(yīng)線運(yùn)動(dòng)。如實(shí)驗(yàn)時(shí)學(xué)生不注意這兩點(diǎn)，就容易導(dǎo)致失敗，由此對(duì)磁場(chǎng)產(chǎn)生電流就會(huì)產(chǎn)生懷疑心理。在進(jìn)取心驅(qū)動(dòng)下，為探求正確的結(jié)論重做，甚至需要多次重復(fù)才能獲得成功，才會(huì)消除懷疑心理，較牢固地確信磁場(chǎng)能產(chǎn)生電流這一物理概念，從培養(yǎng)學(xué)生思維能力來(lái)講，挫敗則比成功更有意義。這個(gè)實(shí)驗(yàn)比教師單純演示效果要好得多。

2.變驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)

設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)造性思維的多向選擇性。每個(gè)學(xué)生都要運(yùn)用自己的聰明才智，根據(jù)所掌握的自然科學(xué)知識(shí)，依據(jù)實(shí)驗(yàn)原理由學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選擇實(shí)驗(yàn)器材，確定實(shí)驗(yàn)步驟，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。當(dāng)然設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)初中學(xué)生來(lái)說(shuō)，確有較大難度，因此要注意選擇一些構(gòu)造、程序較為簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，并需要教師的正確指導(dǎo)。

3.學(xué)習(xí)探索性實(shí)驗(yàn)的思維方法，培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)創(chuàng)精神

科學(xué)知識(shí)的形成需要實(shí)驗(yàn)探索，許多物理概念和規(guī)律都是科學(xué)的探索實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)造性思維的結(jié)晶。為此，教師除了適當(dāng)介紹一些物理學(xué)史外，還可以選用一些出乎學(xué)生意料的，裝置簡(jiǎn)單，看起來(lái)似真非真的實(shí)驗(yàn)。如，一架重6300牛頓的直升機(jī)勻速上升或停在空中的時(shí)候，螺旋槳產(chǎn)生向上的舉力是多大(空氣阻力不計(jì))。設(shè)疑:直升機(jī)這么重，為何能靜止在空中?為了幫助學(xué)生較好地理解這一現(xiàn)象，教師設(shè)計(jì)了小漏斗吹乒乓球的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)前，先讓學(xué)生猜疑:(1)當(dāng)小漏斗口朝下，在它下方放一乒乓球，用嘴用力往下吹，多數(shù)學(xué)生認(rèn)為乒乓球受到重力作用和嘴往下的吹力，乒乓球一定往下掉。(2)當(dāng)小漏斗口朝上，用嘴用力往上吹，乒乓球的運(yùn)動(dòng)情況又如何?多數(shù)學(xué)生認(rèn)為往上跳，并讓學(xué)生登臺(tái)表演。結(jié)果均與學(xué)生的猜想不同。不管向上吹或向下吹，乒乓球均在小漏斗內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，而且吹力越大，運(yùn)轉(zhuǎn)的越快。從而使學(xué)生悟出，由于直升機(jī)旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)，旋翼所產(chǎn)生的升力正好同自身受到的重力大小相等，方向相反，在同一條直線上受同一對(duì)平衡力作用，所以能夠平穩(wěn)地停在空中。這樣從簡(jiǎn)到繁地引導(dǎo)，極有利于學(xué)生探索性思維的形成。

四、總結(jié)結(jié)論驗(yàn)證假設(shè)，運(yùn)用知識(shí)遷移深化認(rèn)識(shí)

學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中獲得感知，再對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、比較、概括，進(jìn)行思維加工，總結(jié)得出結(jié)論，驗(yàn)證自己的假設(shè)。能使學(xué)生感覺(jué)自己也能像科學(xué)家“搞科研”一樣“發(fā)現(xiàn)”科學(xué)規(guī)律，從而獲得巨大的成功感，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、探究的熱情和興趣。具體做法如下:1.開(kāi)展專題性的課堂討論，提出一些有爭(zhēng)論的質(zhì)疑的或者選一趣味性的問(wèn)題。針對(duì)實(shí)驗(yàn)主要內(nèi)容，讓學(xué)生或自由討論，或分組討論，或師生共同討論，從中找出最合適的答案。2.準(zhǔn)備一些能一題多解，一例多用，學(xué)生容易“失誤”的習(xí)題，動(dòng)筆做一做，進(jìn)一步打開(kāi)思維，舉一反三，深化課堂知識(shí)，使橫的縱的聯(lián)系有機(jī)的結(jié)合起來(lái)。3.教師歸納總結(jié)，根據(jù)課堂上得出的定義、規(guī)律、基本概念，學(xué)生討論實(shí)驗(yàn)和提問(wèn)中得出的結(jié)論，教師幫助列出容易記憶，簡(jiǎn)單明了的條文，提到記憶的高度，變成學(xué)生自己的知識(shí)。

五、注重課堂探究和課外活動(dòng)結(jié)合

家庭實(shí)驗(yàn)和社會(huì)實(shí)踐是學(xué)生綜合運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能的一種多邊活動(dòng)。它包括書(shū)面設(shè)計(jì)，實(shí)施實(shí)驗(yàn)和社會(huì)調(diào)查等多種形式。課外實(shí)驗(yàn)可采用各種形式，如個(gè)人小實(shí)驗(yàn)，成立課外實(shí)驗(yàn)研究小組，組織物理游戲，物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告會(huì)等。大力鼓勵(lì)學(xué)生利用所學(xué)初中科學(xué)知識(shí)，結(jié)合生產(chǎn)生活實(shí)際，人人爭(zhēng)當(dāng)小實(shí)驗(yàn)家，小發(fā)明家。使學(xué)生認(rèn)識(shí)到生活中處處有初中科學(xué)，初中科學(xué)就在身邊，有利于消除學(xué)生學(xué)習(xí)初中科學(xué)的神秘感，增強(qiáng)學(xué)習(xí)自信心，有利于培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和實(shí)驗(yàn)技能，為今后從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)，更有利于培養(yǎng)學(xué)生的探索創(chuàng)新精神。

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