初中科學實驗教學現狀及優(yōu)化策略

華連鳳

摘要：科技是第一生產力，它決定著一個國家綜合實力的發(fā)展程度，為此世界各國都以培養(yǎng)科學技術人才為教育的核心目標，盡可能的提高本國人才的科學核心素養(yǎng)。教育要適應社會發(fā)展的需求，通過以探究實驗的模式培養(yǎng)更多的科學技術人才，在教育中不斷融入科學核心素養(yǎng)理念，全面提高學生的科學核心素養(yǎng)。為此在初中階段，專門開設科學學科，目的就是培養(yǎng)社會發(fā)展需要的具有高水準科學核心素養(yǎng)的技術性人才。

關鍵詞：探究實驗;問題;對策

新課改強調學生在教育中的主體性地位，提倡在教學中充分的發(fā)揮學生的主觀能動性，培養(yǎng)學生獨立、自主、探究、合作的學習模式。在新課改的影響下，初中科學教學也發(fā)生了相應的變化，在教學方式上，教師更注重于引導學生通過探究實驗的方式來掌握科學知識，形成科學核心素養(yǎng)，為此初中科學教師要積極的發(fā)現探究實驗教學中存在的問題，并針對問題提出科學的解決方案，提高課堂教學效率。

一、初中科學實驗中存在的問題剖析

1.“包辦型”：學生只是實驗的觀眾

盡管新課改已經對教學模式提出了具體的要求，可是在實際教學中可以貫徹落實新課改的初中科學教師卻為數不多。初中生身心發(fā)展還不成熟，缺乏危機意識，自我保護能力較差，一些教師為了安全起見，保證在實驗中不出現危險情況，就把本應該留給學生的探究實驗內容自己全權“代理”，把實驗課變成了理論教學課，講授法成為主要的教學方式，即便涉及到一些基本的實驗過程，教師也很少安排學生獨自完成，而是自己動手做實驗，讓學生在觀察實驗中發(fā)現實驗原理和規(guī)律。

2.“過場型”：學生實驗的時間過短

通常情況下，教師只會把一些危險系數不高，操作難度較低的實驗交給學生獨自完成。由于課堂教學時間有限，為了完成教學任務，教師很少把整節(jié)課的時間都留給學生做實驗，而是采取時間分割的方式讓學生獨自實驗，即把一節(jié)課需要學生實驗的內容按照教學需要，按順序分類，并對每一個實驗設置時間，只要時間到達，教師就會要求學生停止實驗，自己進行直接對實驗進行總結。在有限的時間內，很多學生并不能完成實驗，教師中途中斷時間，不僅可以影響到學生的自信心，還會讓學生對實驗教學失去興趣，對教師采取抵觸情緒。

3.“指定型”：按教師規(guī)定步驟實驗

在實驗時，教師為了幫助學生加深實驗印象，確保學生可以高效率的完成實驗，把實驗的目的、使用器材、步驟、注意方法、甚至包括實驗現象都逐條羅列在實驗室的黑板上，要求學生按照黑板步驟完成實驗。這種實驗教學方法只能讓學生達到實驗體驗的效果，卻無法做到實驗探究，學生按部就班的根據教師步驟完成實驗，在做上一個步驟時就知道下一個步驟是什么，并且知道通過自己的實驗會出現怎么樣的實驗效果，完全丟掉了好奇心，讓實驗失去了應有的意義。

4.“控制型”：實驗中問題缺少引導

教師安排實驗任務以后，通常會依次查看，以此來發(fā)現學生在實驗中存在的問題，確保實驗在安全、可控的情況下開展。當教師發(fā)現學生在實驗中出現的問題以后，教師并不是引導學生，通過引導讓學生自己完成正確的實驗，而是直接制止，由自己代替學生完成錯誤的步驟，在完成的過程中直接告訴學生正確實驗操作的步驟，在這個實驗步驟中會發(fā)生什么樣的實驗現象，學生可以在實驗中學習到什么樣的知識，而對于學生錯誤實驗的原因很少涉及，這樣只會讓學生知道什么是正確，對于為什么正確就不清楚了。

二、初中科學實驗的概念與重要性

《中國大百科全書·哲學》中對于科學實驗的定義為：人們?yōu)閷崿F預定目的，在人工控制條件下研究客體的一種科學方法。它是人類獲得知識、檢驗知識的一種實踐形式。它主要包括了三個要素：作為認識主體的實驗者;作為認識客體的實驗對象;作為主客體中介的實驗物質手段。[1]結合“百科全書”較為權威的界定，聯系初中科學教學的實際特點，把“百科全書”定義中提到的實驗者、實驗對象、實驗物質手段，對初中科學實驗的定義為：初中科學實驗是指在教師的指導下，學生運用其感官、儀器有目的的認識在人為控制條件下的事物和規(guī)律的一種課堂教學。[2]

初中科學實驗教學的重要性如下：

1. 激發(fā)科學興趣

現代教學理論表示：要從根本層面增強學生自主做科學的興趣，并不應局限于耳聽方面，要對科學有效學習的關鍵在于具備較好興趣。興趣對學生主觀能動性的發(fā)揮具有直觀影響，且和生活密切關聯，新奇的問題與較多現象均能引發(fā)學生興趣。經由科學實驗，能給學生更好的理解知識點予以幫助，通過親身參與獲知知識技能，可讓初中生具備較好認知體驗，更好的學習并用于生活之中。

2. 增強動手能力

學習科學時，初中生不但需對課本中的科學實驗知識進行有效掌握，還應在自身的學習與實驗中對一般科學規(guī)律予以歸納，且嘗試經由所歸納的科學規(guī)律對生活中遇到的問題予以解釋，從而對其概括能力加以培育。而經由科學實驗，教師能以生動、直觀的實驗過程面向學生講授科學理論知識，讓學生在學習理論知識的同時，動手能力得以發(fā)展，為其自主思考、探究習慣的養(yǎng)成予以幫助。

3. 改善教學質量

初中科學教師往往具有較好的對實驗因素有效演示的能力，能對實驗設計思想予以呈現，對學生通過科學處理問題的能力加以培養(yǎng)。教師可將某些演示實驗轉換為探究性實驗，引導初中生自主實驗、探究，發(fā)掘學生學習科學知識的欲望，讓其經由親身實驗將手、腦有效結合，逐步具備創(chuàng)新能力，如此可大幅改善實驗效果，為教學質量的提升予以支撐。

三、優(yōu)化初中科學實驗的原則

對初中科學實驗優(yōu)化時，需對如下原則予以高度關注：

1. 科學性原則

教師在將課本內的實驗優(yōu)化、創(chuàng)新時，需存在一定的科學性，避免生搬硬套的現象發(fā)生。就課本內出示的部分探究活動，需以實際情況為基礎科學選用，或者因地制宜，對現有資源合理利用，或基于實情進行相應填充。

2. 安全性原則

眾所周知，保證科學實驗順利實施的先行條件即安全可靠，在對科學實驗設計與優(yōu)化時，應對所選用的原材料、反應條件、操作過程等有效思考，不應存在安全隱患，且實驗期間視具體情況擬定相應防護舉措，增強科學實驗的安全性。

3. 趣味性原則

生動、形象且具備較強趣味性的科學實驗，可在一定層面增強初中生學習科學知識、自主做科學的熱情，譬如對生活中燃燒、滅火的條件進行探索時，可設計“燒不壞的手帕”等實驗，從而發(fā)掘學生的探索欲，并以此為基礎對燃燒現象予以探討，對初中生更好的學習知識點予以幫助。

4. 簡單性原則

教師在對科學實驗優(yōu)化時，不但需注重實驗的科學、安全性，還應確保其簡單、易操作，不應選擇過于繁雜的實驗裝置，盡量精簡實驗步驟與器物，以便在短時間可完成實驗，以此具有較好實驗效果。

四、優(yōu)化科學實驗的對策

1.實驗目的：由“指定”向“設計”轉化

在初中科學實驗時，教師要按照新課改的要求：“尊重學生，培養(yǎng)學生獨立、自主、探究、合作的學習模式，充分發(fā)揮學生的主觀能動性”，相信學生有能力做好實驗，在構建信任學生的理念之后，教師要引導學生制定探究計劃，提升學生的實驗設計能力。探究計劃是在實驗開始前的設計方案，具體包括了實驗的目標、步驟、方法、使用器材、需要注意的事項等多種因素，制定探究計劃是開展實驗的基礎，可以確保學生在實驗中始終沿著預定的軌道運作，而不會偏離航線。

比如就“水流的作用探究洪水原因”的教學時，教師要引導學生制定實驗計劃：

（1）實驗目標：想辦法調查流水的速度和流量，制作假山，有計劃的進行實驗;注意安全的前提下，有計劃地去河流實地進行觀察，收集影像資料等并作記錄。

（2）實驗材料、環(huán)境和過程;挖些沙土來類比地面，而用自己做的假山來作為控制水流大小的條件，把材料準備完整，模擬環(huán)境營造完畢以后，讓水流開始沖擊沙土。

2.實驗操作：由“驗證”向“探究”轉化

在進行科學探究時，要“注重事實，盡量通過借助設計活動的方式，引導學生得出相應的結論”。[3]在探究實驗的過程中，教師要讓學生知道實驗并不是憑借主觀意識，按照步驟就可以輕松完成的，而是在實驗的過程中講究證據，每一個步驟都是驗證實驗結果的證據，在探究實驗教學時除了提升學生的探究能力之外，還要讓學生養(yǎng)成講證據，用證據論證結果的科學習慣。

3.實驗結論：由“給予”向“對話”轉化

推理分析需要學生具備一定的邏輯思維能力，同時需要營造探究交流的環(huán)境，讓學生在討論中，運用邏輯思維的能力，分別說出自己的觀點，形成頭腦風暴，在頭腦風暴中擦出智慧的火花。

比如在講“物質的變化”時，可以采用經典的探究實驗來引導學生充分的交流討論，在討論中運用推理和分析的積極的探究：

教師以粉筆和火柴為實驗對象，向學生分別實驗，先把粉筆掰為兩半，再劃著火柴，向學生提問，粉筆掰斷以后是否產生新物質？火柴點燃以后是否產生新物質？圍繞兩個問題，學生經過充分的討論得出兩種觀點，分別是：

（1）粉筆掰斷形成粉末出現了新物質，火柴點燃以后有灰燼和黑色物質，也產生了新物質

（2）粉筆掰斷形成粉末，粉末并不屬于新物質，火柴點燃以后有灰燼和黑色物質，也產生了新物質

教師在給出正確答案時，要運用從后往前推理的方法，讓學生不斷的質疑，進而得出正確的結論：究竟是否為新物質的界定標準很簡單，就是事物的本質屬性是否發(fā)生了變化。粉筆被掰斷形成的粉末本屬性并沒有發(fā)生改變，把它重新整合在一起還可以用來在黑板寫字;而火柴燃燒，發(fā)生了化學反應，通過燃燒，火柴燃燒的充分變成了灰燼，燃燒不充分變成了炭，火柴、炭和灰燼三者都屬于不同物質。

五、結語

實驗探究一種科學的研究方式，不僅在初中階段是一項必備技能，還會在以后的學習中發(fā)揮更大的作用，為此教師要尊重學生在教育中的主體性地位，充分的發(fā)揮學生的主觀能動性，讓學生在實驗探究中提高科學核心素養(yǎng)，形成良好的實驗研究習慣。

參考文獻：

[1]馬曉俊.科學實驗的哲學研究[D].上海復旦大學，2007

[2]江國海.貴州農村初中科學實驗課的資源開發(fā)[J].科教前沿，2008（30）：370

[3]王海勇.優(yōu)化探究實驗引導提升科學核心素養(yǎng)[J].內蒙古教育，2017[5]：76-77