科學(xué)探究與課程改革后的實驗教學(xué)

葉德順

探究，指的是人們對問題追根求源的一切活動?？茖W(xué)探究根源于人類與生俱來的認(rèn)知熱情，是科學(xué)活動最基本的方式，是科學(xué)最本質(zhì)的特征，離開探究，就沒有科學(xué)。用探究的方式進行科學(xué)教育，是教育和學(xué)生本能沖動的結(jié)合，是回歸科學(xué)和兒童本性的教育追求。同時，探究也是學(xué)生在與生俱來的好奇心的驅(qū)動下再自然不過的認(rèn)知方式。

1好奇心是學(xué)生進行探究活動的內(nèi)部驅(qū)動力

人的好奇心是與生俱來的， “學(xué)起于思，思起于疑”， 好奇心與求知欲緊密相連，好奇心向求知欲轉(zhuǎn)化的前提條件是認(rèn)知沖突，當(dāng)眼前的現(xiàn)象或現(xiàn)象的變化出乎自己的意料和想象或不能用自己的知識所解釋時，就會產(chǎn)生一種探索的沖動或求知的欲望。好奇心的重要體現(xiàn)是：愛觀察和發(fā)現(xiàn)問題， 愛動腦筋和質(zhì)疑。由好奇心產(chǎn)生的探究活動不是由外界因素引起的，屬于內(nèi)部驅(qū)動型，主要發(fā)生在青少年和兒童時期；由外界因素產(chǎn)生的探究活動則屬于外部驅(qū)動型，主要發(fā)生在成年之后。

中小學(xué)生處于生長發(fā)育的青少年和兒童時期，對任何事物和現(xiàn)象都會感到新鮮和好奇，都愛問一個為什么，進而想搞清楚到底是為什么，他們的探究活動主要是由好奇心引起或在教師的引導(dǎo)下進行的。所以，我們要培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，不可忽視保持和發(fā)展學(xué)生的好奇心和求知欲，在看似平常的事物中，教師要注重培養(yǎng)學(xué)生的觀察興趣，善于引導(dǎo)學(xué)生獲得不尋常的發(fā)現(xiàn)。人的好奇心雖然是與生俱來的，但不可能自然而然地保持和發(fā)展好奇心，好奇心在一定條件下可以轉(zhuǎn)化為求知欲，進而發(fā)展為對科學(xué)的興趣，由此形成的動機是一種內(nèi)部的驅(qū)動力；如果忽視學(xué)生的好奇心，或不加以正確的引導(dǎo)，甚至于譏諷、嘲笑，就會抹殺學(xué)生的求知欲。

2實驗是科學(xué)探究的重要途徑和方法

實驗就是讓事實說話，通過事實來發(fā)現(xiàn)、研究、驗證自然科學(xué)領(lǐng)域的一些現(xiàn)象和規(guī)律，實驗的本質(zhì)特征就是不能脫離事實。古往今來，科學(xué)家們研究出的各種自然科學(xué)規(guī)律和取得的各項科研成果，無不是通過多次的實驗、反復(fù)的探索、勤奮的學(xué)習(xí)和研究而實現(xiàn)的。對于中小學(xué)學(xué)生，實驗則是滿足好奇心和求知欲最基本的方法， 是形成學(xué)生探究思維能力的重要途徑。實驗作為科學(xué)探究的重要思想和科學(xué)方法，在培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度、提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，開闊學(xué)生的思維空間等方面起到重要作用，在新課程的教學(xué)中也得到了充分的體現(xiàn)。

開展實驗教學(xué)是實現(xiàn)基礎(chǔ)教育課程改革目標(biāo)的重要手段之一，是理科教學(xué)的重要內(nèi)容，教師和學(xué)生共同參與的教學(xué)活動。通過實驗教學(xué)，是引導(dǎo)學(xué)生的好奇心向求知欲轉(zhuǎn)化，進而提升學(xué)生科學(xué)探究能力。在實驗教學(xué)中，教師提出問題，演示現(xiàn)象，啟發(fā)學(xué)生去觀察、思考，通過實驗去研究、收集事實證據(jù)，提出和求證假設(shè)，進行小組合作交流，分析得出結(jié)論，并作出正確合理的解釋，實際上也就是科學(xué)探究的過程。

3課程改革與實驗教學(xué)

基礎(chǔ)教育課程改革的目標(biāo)中提出：改變課堂教學(xué)只重視知識傳授的現(xiàn)象，強調(diào)形成積極主動的學(xué)習(xí)態(tài)度，使獲得基礎(chǔ)知識與基本技能的過程同時成為學(xué)會學(xué)習(xí)和形成正確價值觀的過程。關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗，精選終生學(xué)習(xí)必備的基礎(chǔ)知識和技能。倡導(dǎo)學(xué)生主動參與、樂于探究、勤于動手，培養(yǎng)學(xué)生收集和處理信息的能力、獲取新知識的能力、分析和解決問題的能力及交流與合作的能力。課程改革的目標(biāo)充分體現(xiàn)了加強實驗教學(xué)，開展科學(xué)探究性實驗活動的重要性，并將其提高到前所未有的高度，提出了新的教學(xué)指導(dǎo)思想和觀念。

31課程改革后實驗教學(xué)的新理念

（1）實驗的內(nèi)容和方法緊密聯(lián)系生活，體現(xiàn)出生活化、趣味化和綠色化。從學(xué)生熟悉的現(xiàn)象揭示自然規(guī)律并應(yīng)用于社會生活的實際，力求使學(xué)生體會知識來源于實際。關(guān)心科技發(fā)展，了解科學(xué)技術(shù)的新成就，培養(yǎng)學(xué)生對大自然的熱愛，并能夠與之和諧相處的情感，使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和科學(xué)道理，能夠領(lǐng)悟科學(xué)、技術(shù)、社會與生活之間不可隔離的關(guān)系，并能樹立將科學(xué)知識應(yīng)用于生活實際的意識。

（2）倡導(dǎo)自主、合作、探究性的學(xué)習(xí)方式，改變被動的接受式學(xué)習(xí)為主動的探究式學(xué)習(xí)。通過富有啟發(fā)性的問題和實驗，來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，驅(qū)動學(xué)生積極主動地去動手操作、觀察、分析、交流與合作的科學(xué)探究式的學(xué)習(xí)實驗活動是課程改革后實驗教學(xué)方式最明顯的變革，實驗?zāi)康牟辉偈呛唵蔚尿炞C科學(xué)知識和學(xué)習(xí)一些規(guī)范的操作技能，而是體現(xiàn)在對學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)，提高學(xué)生分析問題和解決問題的思維能力層面。

（3）教學(xué)和實驗的內(nèi)容強調(diào)學(xué)科滲透，淡化學(xué)科本位。在理科教材中，不乏多處引入科學(xué)技術(shù)的新成就，注重人文精神與自然科學(xué)的交融、學(xué)科之間滲透的范例，讓學(xué)生充分理解自然科學(xué)和社會中各事物彼此之間的互相聯(lián)系，在一定條件下的相互轉(zhuǎn)換，使學(xué)生對自然界有更加本質(zhì)的認(rèn)識，逐步樹立科學(xué)的世界觀。

32課程改革后實驗教學(xué)的特點

一是與原來的教材相比：實驗內(nèi)容多、廣，非常豐富，不再僅僅局限于某幾個實驗，而是有一種實驗無處不在的感覺。

二是對實驗的要求大大提高。不僅要求學(xué)生會進行認(rèn)知性的實驗，還要求他們會自己設(shè)計實驗，進行探究性實驗，對實驗過程進行評估交流等。

三是實驗的形式更加靈活多樣。除課內(nèi)實驗活動外，還有許多需要學(xué)生在課外和室外進行的實驗活動內(nèi)容，有的還與社會調(diào)查、研究性學(xué)習(xí)聯(lián)系起來。

33實驗教學(xué)是落實三維課程目標(biāo)的重要手段和方法

三維課程目標(biāo)是：知識與技能——要求學(xué)生學(xué)會，過程與方法 ——體現(xiàn)在學(xué)生會學(xué)，情感態(tài)度和價值觀——表現(xiàn)在學(xué)生愿學(xué)。實驗?zāi)軌蛱峁┐_鑿的事實和依據(jù)，是學(xué)習(xí)理解科學(xué)知識的基礎(chǔ)；培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和綜合技能，實驗探究是重要的途徑；通過實驗研究的過程，掌握科學(xué)的實驗方法，有利于培養(yǎng)學(xué)生實事求是的科學(xué)態(tài)度和發(fā)展健康的學(xué)習(xí)心理，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。

4如何搞好科學(xué)探究與實驗教學(xué)

開展探究性實驗教學(xué)活動，既是課程標(biāo)準(zhǔn)的要求，也是理科教師轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，適應(yīng)新形勢下培養(yǎng)學(xué)生全面發(fā)展、具有知識技能型人才的有效方式。如何引導(dǎo)學(xué)生進行科學(xué)探究與實驗，保持學(xué)生的好奇心和求知欲呢？培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，應(yīng)做好以下幾個方面：

（1）多讓學(xué)生自己動手進行實驗觀察，使學(xué)生獲得對實驗事實的感知和歸納。教學(xué)中要通過一些啟發(fā)性的問題，盡量讓學(xué)生親身體驗，動手操作，根據(jù)問題作出假設(shè)，帶著問題實驗觀察，分析研究實驗數(shù)據(jù)，探討交流實驗現(xiàn)象，總結(jié)歸納實驗結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)探究、與人交流合作的良好學(xué)習(xí)習(xí)慣。

（2）聯(lián)系生活實際，開展探究性實驗活動。一是結(jié)合實際通過實驗來探索一些生活中常見現(xiàn)象的科學(xué)原理，因為學(xué)生對于生活中常見的一些事物和現(xiàn)象有著直接的感知，所以認(rèn)知深刻，興趣濃郁，接受知識更快。二是就地取材，利用生活中一些常見物品開展實驗探究活動，是一種很好的學(xué)習(xí)實驗方法，具有取材容易、參與面廣、效果明顯的優(yōu)點。

（3）通過一些知識性、趣味性的小實驗來激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。這一點在理科教材中得到充分體現(xiàn)，如初中物理教材開始就是采用幾個趣味性小實驗來引入課題知識的。在教學(xué)中，教師應(yīng)結(jié)合教學(xué)內(nèi)容，多做一些這樣的小實驗，既簡單易行，又能激起學(xué)生的好奇心和激發(fā)學(xué)習(xí)興趣；要充分利用課內(nèi)外、校內(nèi)外科學(xué)實踐活動，引導(dǎo)學(xué)生開展一些趣味小實驗、小發(fā)明、小制作等多形式的實驗科學(xué)探究活動。

（4）搞好創(chuàng)新實驗改善實驗效果，提高教師的實驗教學(xué)研究水平。創(chuàng)新實驗是對傳統(tǒng)的實驗儀器和方法進行改進，彌補其不足之處，拓展實驗方法，改善實驗效果。實驗方法的改進和創(chuàng)新，讓學(xué)生有新奇之感，也激發(fā)了教師的創(chuàng)新熱情。通過創(chuàng)新實驗，能夠促進教師進行實驗教學(xué)研究，啟發(fā)學(xué)生的探究思維，提高師生的實驗探究能力。近幾年來，在我市舉辦的實驗案例評選活動中，就涌現(xiàn)了一些優(yōu)秀的創(chuàng)新實驗案例。這些案例充分

體現(xiàn)了知識性、趣味性、探究性，在教學(xué)中也取得了良好的效果。因此，開展創(chuàng)新實驗，是在實驗教學(xué)中不可忽視的重要內(nèi)容和方法，應(yīng)當(dāng)引起學(xué)校和理科教師的充分重視。

（5）應(yīng)用信息技術(shù)，促進實驗教學(xué)的整合。

信息技術(shù)在實驗教學(xué)中的應(yīng)用，主要在兩個方面：一是多媒體信息技術(shù)輔助實驗教學(xué)。應(yīng)用電子白板的交互功能，通過一些生動直觀、豐富多彩、構(gòu)思新穎、動靜結(jié)合的多媒體課件，能較好地展示所學(xué)知識和實驗現(xiàn)象、過程的相關(guān)內(nèi)容和方法，實現(xiàn)與動手動腦實驗操作的有機結(jié)合，提高了課堂教學(xué)效益，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。二是數(shù)字化探究實驗室的運用。數(shù)字化探究實驗室能夠與常規(guī)的實驗儀器結(jié)合起來進行多種實驗，所有的實驗數(shù)據(jù)、分析和結(jié)論都來源于實驗本身，通過動手實驗操作由計算機采集到多種完整、動態(tài)的數(shù)據(jù)和信息，并能對實驗數(shù)據(jù)作出綜合性的分析處理。數(shù)字化探究實驗室的運用是對傳統(tǒng)實驗形式的一大變革，是今后理科實驗教學(xué)的發(fā)展方向，它使信息技術(shù)的應(yīng)用真正融合到實驗教學(xué)之中，是學(xué)生進行科學(xué)探究性學(xué)習(xí)與實驗的極好方式。

現(xiàn)代科學(xué)教育觀認(rèn)為：科學(xué)教育除了科學(xué)知識的傳授和技能的訓(xùn)練外，還應(yīng)該重視對學(xué)生科學(xué)探究能力以及良好思維習(xí)慣與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，使其樹立正確的科學(xué)觀，即從強調(diào)科學(xué)知識內(nèi)容獲取向理解科學(xué)過程轉(zhuǎn)變，從強調(diào)單純積累知識向主動探求知識轉(zhuǎn)變。搞好科學(xué)探究性學(xué)習(xí)與實驗活動，正是符合現(xiàn)代科學(xué)教育觀的要求所在，在實施素質(zhì)教育，培養(yǎng)知識技能型的人才，促進學(xué)生全面發(fā)展等方面，必將起到越來越重要的作用。