在探究中理解科學

朱孫勇

教學探究的形式是多樣的，我們不能千篇一律的限制各個課堂都采用同一模式，為了探究而探究，把探究模式搞僵化。教師應積極引導學生開展多樣化的學習探究，如探究設計、資料的收集、調(diào)查、訪問、實驗分析、總結(jié)、交流、答辯、反思等。這樣既讓學生探究豐富多彩，又能培養(yǎng)學生的各種能力。沒有以多樣性、豐富性為前提的教學探究，學生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新思維就不可能培養(yǎng)起來。所以，設計、組織探究式教學時，可以走出課堂，走向自然，走向社會，進行調(diào)查，訪問或探究，突出探究的多樣性原則。

[案例片段描述]

一、測定空氣中氧氣含量實驗改進

測定空氣中氧氣含量，這實驗是初中科學八（下）中一個重要的演示實驗，然而如果按照課本P35圖2-3的實驗裝置進行實驗，會產(chǎn)生一些實驗的實際問題，如因集氣瓶不是圓柱體狀的，氣體劃成五等分時，不能完全均勻，實驗達不到較好效果；又因若玻璃導管事先未注滿水則會引起測量結(jié)果偏低；或因瓶內(nèi)溫度沒有降到室溫后就打開了彈簧夾，引起測量結(jié)果偏低等。對此，我提出以下改進方案，如圖1所示。

（1）用一破底的大試管，將試管上面大部分區(qū)域（A、B之間）平均劃分5等份，并作上標記。（2）實驗前將帶有燃燒匙的橡皮塞取出，然后向燒杯內(nèi)注水，直至水位與標記B處相平。燃燒匙應位于A、B間的中下部，以使氧氣與紅磷充分反應。（3）在水中加入一些紅墨水和氫氧化鈉溶液，前者便于學生觀察，后者有利于更好、更快地吸收五氧化二磷有害物質(zhì)。

優(yōu)點：（1）試管劃分五等分不僅容易而且準確。（2）改進過的裝置搭建比較容易且快。（3）實驗的速率較快，效果明顯。（4）利用了破底的大試管。

二、大氣壓實驗改進

本實驗是根據(jù)浙教版科學八年級上冊第二章第3節(jié)《大氣的壓強》以及九年級人體呼吸過程的實驗。這兩部分的內(nèi)容在教材中都有實驗或圖片展示。學生對大氣壓的直觀印象和感受。而呼吸過程的動態(tài)變化又不是很直觀，所以要通過具體的實驗讓學生感知大氣壓的的特點。本實驗能讓學生理論與實際有效結(jié)合在一起。

（一）教材實驗不足之處

1.教材中對大氣壓的實驗也比較多，像覆杯實驗，馬德把半球?qū)嶒灥?，但是這些實驗操作上有較多的限制。例如馬德把半球?qū)嶒?，對實驗的器材要求較高，不易完成。覆杯實驗學生興趣有，但是在演示上只能在上邊完成。不能深入學生進行展示。

2.人體呼吸過程中器官的變化比較復雜，學生看圖不能很好的理解這個動態(tài)過程。

3.實驗準備時間花費多。教師很多為省時間就按照書本的馬德保半球?qū)嶒灧治鲋v解，但是學生對于真實的實驗感受不深。

（二）實驗改進方案及優(yōu)點

1.將教材中的實驗改進成新的實驗，并用普通的塑料瓶與氣球做實驗材料。解決了實驗器材以及演示上的問題。老師可以很容易完成實驗，也可以讓學生有很好的直觀感受。

2、通過擠壓塑料瓶模擬胸腔的變化，觀察氣球（模擬肺）的大小變化。讓學生直觀感受動態(tài)變化。更好的理解人體的呼吸運動。

3、實驗準備時間短，演示方便?？梢宰鳛檎n前的趣味引入，也可以作為課堂中的分析。

（三）實驗裝置

材料：氣球，塑料瓶。

制作方法：

將一個氣球放入塑料瓶中，將氣球的嘴套在塑料瓶口上。再在塑料瓶下方開一個小孔。

（四）實驗步驟

A演示大氣壓實驗：

1.堵住瓶子下方的小孔，往瓶中的氣球吹氣，瓶子里的氣球不法變大。

2.放開瓶子下方的小孔，往瓶中的氣球吹氣，瓶子里的氣球變大。

3.堵住瓶子下方的小孔，氣球不會變小，然后放開小孔，氣球變小。

B模擬人體呼吸實驗：

1.先將瓶中的氣體擠出一些，再將小孔堵住。

2.讓瓶子恢復原狀，瓶子內(nèi)體積變大，氣球也跟著變大。（模擬吸氣）

（一定質(zhì)量的氣體，體積變大氣壓變小，大氣壓把空氣壓進氣球，氣球變大）

3.壓擠瓶子，瓶子內(nèi)體積變小，氣球也跟著變小。（模擬呼氣）

（一定質(zhì)量的氣體，體積變小氣壓變大，大氣壓把空氣壓出氣球，氣球變?。?/p>

[案例反思：]

雖然說新課程標準已經(jīng)實施多年了，但是有些教師受傳統(tǒng)教育觀念的影響很深，還一直停留在傳統(tǒng)的教育理念上：在課堂教學的過程中注重對知識的傳授而忽視對學生科學態(tài)度的培養(yǎng)；注重學生最終接受知識的多少而忽視學生獲取知識的過程和途徑；注重讓學生階段性知識的掌握而忽視為學生可持續(xù)學習的準備；對教師在課堂上的角色定位不準，往往是以教師為中心，沒有把學生作為主體。沒有正確理解實驗方案設計對學生思維培養(yǎng)的作用。例如：教師名為探究實為傳統(tǒng)的實驗教學，忽視該環(huán)節(jié)的操作。在探究過程中沒有讓學生來設計實驗方案，而是直接將自己設計好的方案告訴學生，讓學生直接進行實驗；教師在學生設計實驗方案的過程中橫加干涉，打斷學生的思路、中斷學生的發(fā)言，把自己的觀點強加給學生。

經(jīng)過一系列的培訓和學習，讓我的教育理念有了很大的轉(zhuǎn)變，也都意識到了課堂上應時刻以學生為主體要培養(yǎng)學生自主學習獲得知識的能力等。

[理念提升]

1、重視猜想環(huán)節(jié)，為學生搭好“腳手架”

實驗方案的設計是必須建立在猜想的基礎上的，學生設計實驗方案的目的是為了驗證所提出的猜想是否正確、合理。這就必須要在猜想的前提下才能進行方案的設計。所以在實驗方案設計前要給學生充足的時間猜想，明白所要設計的這個實驗的目的是什么，是為了說明什么問題。只有在有猜想的前提下進行方案設計，學生才會有的放矢，才會明白研究的主體。

2、重視過程引導，為學生指引方向

A、實驗方案設計初期引導學生明確實驗的目的、研究的對象。

B、引導學生善于在方案設計過程中自己去發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、完善方案。

C、引導學生規(guī)范、清晰、完整的表達自己的方案。

D、引導學生從可行性、安全性、科學性、經(jīng)濟性等方面對方案進行甄別和擇優(yōu)。endprint