初中科學(xué)教學(xué)中的有效探究方法探微

楊素仲

摘要：教學(xué)中要求運(yùn)用各種教學(xué)方式與策略，讓學(xué)生把從探究中獲得的知識(shí)與從其他方式獲得的知識(shí)聯(lián)系起來，奠定可廣泛遷移的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)?？茖W(xué)探究不僅涉及邏輯推理和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)還是一個(gè)充滿創(chuàng)造性思維的過程。浙教版初中科學(xué)中關(guān)于探究方法有多種，但現(xiàn)實(shí)中對(duì)于教學(xué)中要完成每一個(gè)探究任務(wù)是不可能的。這就要求科學(xué)教師要在有限的資源條件中開展充實(shí)有效的學(xué)習(xí)探究方式。

關(guān)鍵詞：科學(xué)教學(xué);探究方法;有效

一、引言：

科學(xué)探究是一種讓學(xué)生理解科學(xué)知識(shí)的重要學(xué)習(xí)方式，但不是唯一方式。教學(xué)中要求運(yùn)用各種教學(xué)方式與策略，讓學(xué)生把從探究中獲得的知識(shí)與從其他方式獲得的知識(shí)聯(lián)系起來，奠定可廣泛遷移的科學(xué)知識(shí)基礎(chǔ)?？茖W(xué)探究不僅涉及邏輯推理和實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，同時(shí)還是一個(gè)充滿創(chuàng)造性思維的過程?？茖W(xué)探究強(qiáng)調(diào)和尊重經(jīng)驗(yàn)事實(shí)對(duì)科學(xué)理論的檢驗(yàn)，可驗(yàn)證性是科學(xué)與偽科學(xué)的重要區(qū)別之一。浙教版初中科學(xué)中關(guān)于探究方法有多種，但對(duì)于教學(xué)中要完成每一個(gè)探究任務(wù)是不可能的。有的由于實(shí)驗(yàn)器材的限制無法開展，有的則是學(xué)生的知識(shí)儲(chǔ)備有限，信息來源不足等條件而受到限制。因此要求科學(xué)教師要在有限的資源條件中開展充實(shí)有效的學(xué)習(xí)探究方式。

二、科學(xué)探究行之有效的方法

（一）控制變量法

在科學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中，控制變量法是一種最常用的、非常有效的探索客觀物理規(guī)律的科學(xué)方法。具體做法是根據(jù)研究目的，運(yùn)用一定的手段（控制實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備等）主動(dòng)干預(yù)或控制自然事物、自然現(xiàn)象發(fā)生發(fā)展的過程，在特定的觀察條件下去探索客觀規(guī)律。例如在研究影響種子萌發(fā)的因素。首先在教師問題引導(dǎo)下讓學(xué)生結(jié)合生活經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行大膽的猜測可能與哪些因素有關(guān) ？學(xué)生會(huì)根據(jù)已有的生活知識(shí)作出與“溫度”“水分”“空氣”等因素有關(guān)。在眾多的因素中然后對(duì)各個(gè)因素再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究。在設(shè)計(jì)時(shí)需要用到控制變量，利用7下科學(xué)書上的設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，完成分析表格，如（1）研究種子萌發(fā)與溫度的關(guān)系

強(qiáng)調(diào)：

（1）本實(shí)驗(yàn)應(yīng)控制種子的自身因素、水分、空氣一樣，再研究溫度變化時(shí)，種子的萌發(fā)情況。（變量的唯一性）

（2）通過觀察用表格記錄法記錄種子萌發(fā)情況

（3）提問：分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以得到結(jié)論

同樣利用此法去研究種子萌發(fā)與水分，空氣，及自身因素的關(guān)系，設(shè)計(jì)不同的表格進(jìn)行比較。

綜合上述得出最終的完整性的結(jié)論。

上述是利用控制變量發(fā)解決科學(xué)中探究的一個(gè)常用的方法，如能靈活運(yùn)用“控制變量法”進(jìn)行分析，有時(shí)可起到事半功倍的效果。如在研究“焦耳定律”時(shí)，我們要利用此法，在串聯(lián)電路（控制相同電流）中同一開關(guān)（控制通電時(shí)間）用溫度計(jì)測量兩長短不一的同種規(guī)格的電阻絲所產(chǎn)生的熱量。同時(shí)還要控制好產(chǎn)生的熱量需要用煤油等液體吸收來轉(zhuǎn)換放大，就要求初溫相同，質(zhì)量相同的同種液體方可直觀快速的比較產(chǎn)生熱量的多少。

“控制變量法”在生活中經(jīng)常會(huì)有遇到。如：燈絲斷了之后經(jīng)過搖晃又重新接上發(fā)現(xiàn)燈比原來亮了，就是由于重新接上后使得燈絲的長度變短，電阻（阻礙電流的能力）變小，通過的電流變大而變亮了。這里的變量就是燈絲（導(dǎo)體）的長短。

（二）等效替代法

等效法是物理方法中應(yīng)用廣泛的重要方法，是科學(xué)研究中常用的一種思維方法。在效果等同的前提下，把實(shí)際的、復(fù)雜的物理過程變成理想的簡單的等效過程來處理，可使計(jì)算大為簡化，又可加深對(duì)物理概念、規(guī)律的理解。學(xué)生學(xué)到的等效方法是從具體的實(shí)例中體驗(yàn)來的，他們對(duì)于等效法的認(rèn)識(shí)是割裂的、分散的，往往是一種錯(cuò)誤的觀念，認(rèn)為等效的兩個(gè)物理現(xiàn)象應(yīng)該具有相同的本質(zhì)。這種認(rèn)識(shí)上的錯(cuò)誤妨礙他們對(duì)等效法的普遍性認(rèn)識(shí)。實(shí)際上，等效法是不論性質(zhì)的，這種思想方法準(zhǔn)則只有一條，那就是保持效果相等。

例如阿基米德在思考如何鑒別王冠的含金量時(shí)，從洗澡時(shí)浴缸向外溢水的現(xiàn)象中受到啟發(fā)，歸納液體中物體受到浮力的規(guī)律時(shí)，把物體受到的浮力轉(zhuǎn)換為物體排開液體的重力。再者：曹沖稱象的故事，就是用可以分次測量的石塊替代難以一次測量的大象。

（三）放大法

在科學(xué)中放大法有機(jī)械放大法、光學(xué)放大法以及電放大法。運(yùn)用較多的是放大法中的積累法。積累法就是在測量微小量的時(shí)候，將微小的量積累成一個(gè)比較大的量。例如在測量一枚大頭針的質(zhì)量，一張紙的厚度，一根細(xì)銅絲的直徑及心跳一下的時(shí)間等都可以運(yùn)用此法，且對(duì)于學(xué)生來說是容易理解的。

再如為了說明力能使物體發(fā)生形變時(shí)，用力擠壓氣球的現(xiàn)象當(dāng)然是顯而易見。但要說明一張報(bào)紙對(duì)桌面的壓力或是用力壓玻璃瓶，物體會(huì)發(fā)生變形，學(xué)生則都不相信。因此我們?cè)O(shè)計(jì)了一個(gè)如下的實(shí)驗(yàn)：取一扁平的玻璃瓶，內(nèi)裝滿紅墨水，將一廢舊兩頭通的溫度計(jì)塞入橡皮塞，在將橡皮塞緊緊塞住墨水瓶口。由于毛細(xì)現(xiàn)象，細(xì)管中顯示的一段紅液高出橡皮塞。用手指扭捏瓶前后側(cè)面，發(fā)生微小形變，瓶內(nèi)容積減小，毛細(xì)管中的紅色液面明顯上升。是否是有熱脹冷縮引起的？進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)：用手指捏左右側(cè)面，發(fā)生微小形變，使瓶內(nèi)的容積變小，紅液面明顯下降。此實(shí)驗(yàn)就是將微小的變化進(jìn)行放大，更易觀察，讓事實(shí)更具說服力。

（四）類比法

類比法，亦稱類推法，是根據(jù)兩個(gè)對(duì)象都具有某些屬性，并且其中的一個(gè)對(duì)象還具有另外的某個(gè)屬性，推出另一個(gè)對(duì)象也有某個(gè)屬性的邏輯方法。類比法是人們所熟知幾種邏輯推理中，最富有創(chuàng)造性的。例如在課堂中用水流（壓）類比電流（壓）;用水波類比聲波;將抽象的概念就轉(zhuǎn)化成了學(xué)生熟知的現(xiàn)象進(jìn)行幫助理解，可起到事半功倍之效。

（五）對(duì)比法

“對(duì)比法”是人們?cè)谡J(rèn)識(shí)和分析各種事物時(shí)，根據(jù)一定的標(biāo)準(zhǔn)，把彼此有某種聯(lián)系的事物加以對(duì)照，從它們的異同之處來分析、判斷和處理一種認(rèn)識(shí)方法。要正確地進(jìn)行對(duì)照，必須遵循一些基本原則。其一，客觀對(duì)照原則，即客觀事物之間有可比性。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)，要為比較的事物提供 “等量”、“等同”條件，從而來表現(xiàn)事物差異性的結(jié)果。其二，本質(zhì)對(duì)照原則。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)時(shí)要純化某些實(shí)驗(yàn)對(duì)象，突出主要因素，揭示事物之間的本質(zhì)區(qū)別。

教師在探究活動(dòng)的有效指導(dǎo)

實(shí)驗(yàn)都是學(xué)生最感興趣的，尤其是學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn) 。當(dāng)學(xué)生們進(jìn)入課堂，看到老師給他們帶來的實(shí)驗(yàn)器材便會(huì)圍過來問這問那，最好就是先給他們演示一遍，他們觀看的目的也只是在于表面的變化，而不會(huì)去深究實(shí)驗(yàn)說明什么或是解決什么問題。因此在課堂中就要讓學(xué)生靜下心來聽從老師對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)器材的注意事項(xiàng)，實(shí)驗(yàn)步驟的講解。在精心的同時(shí)他們就不易走神，做小動(dòng)作，大腦的思維也就會(huì)隨著教師的講解而高度集中，會(huì)不斷的思考，引導(dǎo)思考此實(shí)驗(yàn)給我們的提示及應(yīng)用，能夠提高學(xué)習(xí)效率。

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