依托科學(xué)實(shí)驗(yàn)，撬動(dòng)學(xué)生思維

摘 要：在初中科學(xué)教學(xué)中，科學(xué)實(shí)驗(yàn)是必不可少的一項(xiàng)內(nèi)容，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力、思維能力的關(guān)鍵方法。近年來，隨著我國(guó)課程教育改革持續(xù)推進(jìn)，初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)更加被重視，其教學(xué)地位也日漸提高，因此，教師要更新自己的教學(xué)理念，創(chuàng)新教學(xué)方式，依托科學(xué)實(shí)驗(yàn)，促進(jìn)學(xué)生思維的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：科學(xué)實(shí)驗(yàn);創(chuàng)新思維;初中科學(xué)

作者簡(jiǎn)介：鄭欣（1993—），女，浙江省杭州市錢塘區(qū)觀瀾中學(xué)。

隨著時(shí)代的發(fā)展進(jìn)步，社會(huì)對(duì)人才的要求發(fā)生變化。教師應(yīng)隨之調(diào)整教學(xué)方式，尋找更科學(xué)的方法培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。初中科學(xué)是一門提高學(xué)生科技素養(yǎng)的關(guān)鍵學(xué)科，而且科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，具有培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，因此，如何有效地開展初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的思維能力，成了當(dāng)前初中科學(xué)教師關(guān)注的問題。初中階段的學(xué)生正處于身心發(fā)育的關(guān)鍵時(shí)期，需要教師在教學(xué)中進(jìn)行合理的引導(dǎo)，以掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，以此提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的整體質(zhì)量。同時(shí)，教師還要讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證理論，并以此延伸出新的知識(shí)內(nèi)容，進(jìn)而使其形成自主學(xué)習(xí)的良好習(xí)慣，達(dá)到開闊學(xué)生眼界、活躍學(xué)生思維的教學(xué)目標(biāo)。

一、優(yōu)化課前導(dǎo)入，啟發(fā)學(xué)生思維

（一）情境式問題導(dǎo)入

在開展教學(xué)活動(dòng)之前，教師可以先設(shè)計(jì)一些問題幫助學(xué)生預(yù)習(xí)課程內(nèi)容。在進(jìn)行問題設(shè)計(jì)的時(shí)候，教師要盡可能地使問題具備啟發(fā)性和針對(duì)性。這樣不僅能讓學(xué)生更高效地理解科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程的知識(shí)，還可以開闊其視野，啟迪學(xué)生的思維，進(jìn)而達(dá)到提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)質(zhì)量的目的[1]。教師可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容設(shè)計(jì)情境問題，這種以實(shí)驗(yàn)內(nèi)容為基礎(chǔ)的問題，具備較高的趣味性，能夠有效地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生主動(dòng)解答問題，并在探究過程中培養(yǎng)其創(chuàng)新思維。例如，在進(jìn)行“平面鏡成像”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師通過多媒體播放在魔術(shù)表演中隔著玻璃板吹滅蠟燭的視頻，再引導(dǎo)學(xué)生思考其原理。學(xué)生容易被這種有趣的視頻內(nèi)容吸引，主動(dòng)地進(jìn)行探究，從而對(duì)平面鏡成像知識(shí)形成初步認(rèn)知，這對(duì)于拓展學(xué)生的思維具有積極意義。

（二）開放式問題導(dǎo)入

開展初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅可以有效提高初中科學(xué)教學(xué)質(zhì)量，還可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力、思維能力，這對(duì)初中階段學(xué)生未來的學(xué)習(xí)和發(fā)展有著重要意義。在課前導(dǎo)入環(huán)節(jié)，教師可以設(shè)計(jì)一些拓展思維的開放性問題，在課前提出這樣的問題能夠幫助學(xué)生快速地對(duì)教學(xué)內(nèi)容有一個(gè)初步的了解，還能夠有效地發(fā)散學(xué)生思維，讓其通過不同的角度對(duì)問題進(jìn)行探究，使學(xué)生的想象力得到充分的發(fā)揮。同樣以“平面鏡成像”的科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例，為了能夠快速地幫助學(xué)生了解本章節(jié)內(nèi)容，教師可以開展“平面鏡成像規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在進(jìn)行教學(xué)活動(dòng)之前，教師可以先提出問題，如“大家平常有沒有照鏡子的習(xí)慣呢？”“照鏡子的時(shí)候有沒有什么不一樣的發(fā)現(xiàn)呢？”這種開放性的問題快速地吸引了學(xué)生的注意力，讓學(xué)生認(rèn)真思考，并給出了各種不同的答案。教師再根據(jù)學(xué)生的答案引入平面鏡成像的知識(shí)內(nèi)容，并鼓勵(lì)學(xué)生以自身的生活經(jīng)驗(yàn)作為基礎(chǔ)，探究平面鏡成像的特點(diǎn)。在這一過程中，有的學(xué)生得到物體與鏡子距離越遠(yuǎn)，則鏡像越小的結(jié)論，但這一結(jié)論并不正確。此時(shí)，教師就可以為學(xué)生提供一系列的實(shí)驗(yàn)材料，包括蠟燭、玻璃板、白紙等，并讓學(xué)生根據(jù)本章節(jié)教材的內(nèi)容開展實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。教師在此過程中要做好引導(dǎo)，重點(diǎn)關(guān)注學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況，并適時(shí)予以指導(dǎo)，幫助學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)思路。這樣的教學(xué)方式能夠快速地吸引學(xué)生的注意力。教師通過引導(dǎo)讓學(xué)生自主思考和探究，有利于教學(xué)質(zhì)量的提高，也使學(xué)生的創(chuàng)新思維得到了培養(yǎng)[2]。

二、開展分組合作，激活學(xué)生思維

（一）促進(jìn)交流，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)潛力

科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要教師的有效引導(dǎo)，更需要學(xué)生的參與和投入。小組合作學(xué)習(xí)能夠促進(jìn)學(xué)生之間的交流和溝通，讓其在探究和思考的同時(shí)，不斷與不同的思維進(jìn)行碰撞，達(dá)到互相啟發(fā)，培養(yǎng)創(chuàng)新思維和能力的目的。教師還可以在分組以后設(shè)計(jì)相關(guān)的主題，讓各個(gè)學(xué)習(xí)小組使用不同的材料進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，并寫出實(shí)驗(yàn)可行性報(bào)告。在進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師一定要把學(xué)生作為實(shí)驗(yàn)的主體，讓其自主自發(fā)地開展思考，激發(fā)其學(xué)習(xí)潛力[2]。教師在進(jìn)行小組課題準(zhǔn)備時(shí)，也要充分考慮學(xué)生的實(shí)際學(xué)習(xí)情況，對(duì)任務(wù)進(jìn)行合理的分配。例如，在“水的浮力”一課中開展使用測(cè)力計(jì)測(cè)量浮力的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師就可以根據(jù)實(shí)際的教學(xué)內(nèi)容來開展分組實(shí)驗(yàn)教學(xué)，讓學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)理解物體浮力大小和物體排開水的多少之間存在的關(guān)系。教師可以應(yīng)用實(shí)驗(yàn)室的器材，設(shè)計(jì)好相關(guān)的問題，如“怎么應(yīng)用下列的器材開展實(shí)驗(yàn)？”“實(shí)驗(yàn)的步驟如何安排？”“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄表怎么設(shè)計(jì)？”等。在有目標(biāo)性的問題的引導(dǎo)下，學(xué)生會(huì)更積極主動(dòng)進(jìn)行討論和交流，讓實(shí)驗(yàn)的過程會(huì)變得更有趣。

（二）深入引導(dǎo)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維

在開展分組實(shí)驗(yàn)的過程中，教師應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，通過多樣化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)來增強(qiáng)教學(xué)效果。教師可以在具體的教學(xué)活動(dòng)中，應(yīng)用相同實(shí)驗(yàn)不同操作方法以及相同實(shí)驗(yàn)問題多種探究方法的模式，幫助學(xué)生認(rèn)識(shí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的多樣性、趣味性和系統(tǒng)性特點(diǎn)，并以此培養(yǎng)其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，使其學(xué)會(huì)多角度看待和解決問題。例如，在開展“天氣與氣候”一課的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以以學(xué)生熟悉的事物作為切入點(diǎn)，引入教學(xué)內(nèi)容，然后采用相同問題多個(gè)角度探究的模式開展教學(xué)。教師在課前先準(zhǔn)備好一個(gè)裝滿飲料的錐形瓶，并將其塞上帶有玻璃管的單孔橡膠塞，然后提出問題：“在喝飲料的時(shí)候，很多同學(xué)都會(huì)用吸管，那么同學(xué)們知道為什么飲料會(huì)被吸管吸上來嗎？”學(xué)生的注意力會(huì)被這個(gè)問題吸引，開始思考和探究。這時(shí)教師可以將提前準(zhǔn)備好的裝滿飲料的錐形瓶拿出來，讓一名學(xué)生吸取瓶子里的飲料，此時(shí)學(xué)生發(fā)現(xiàn)飲料沒有辦法被吸上來。教師再提出相關(guān)問題，引發(fā)學(xué)生繼續(xù)思考：“同學(xué)們可以用什么辦法將飲料吸上來呢？”“為什么不塞進(jìn)單孔橡膠塞就可以吸到飲料呢？”“飲料是怎么進(jìn)入人的口中的呢？”這些問題能夠幫助學(xué)生找到思考的方向，并主動(dòng)地參與學(xué)習(xí)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維，讓其學(xué)會(huì)多角度、多層次地看待問題。36F6F2FF-9F5E-409B-89C6-36E123507DE8

三、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)，撬動(dòng)學(xué)生思維

（一）創(chuàng)新教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

在開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣十分重要，這需要教師具備良好的創(chuàng)新能力，持續(xù)對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法和內(nèi)容予以改進(jìn)，以提高學(xué)生開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的興趣，并且通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。例如，在進(jìn)行“大氣壓強(qiáng)”這一課的教學(xué)時(shí)，教師可以改變傳統(tǒng)的覆杯實(shí)驗(yàn)方法，選擇更大的杯子，在實(shí)驗(yàn)時(shí)用硬紙板封住杯口，然后再將杯子倒扣，將其放置在學(xué)生的頭頂上，當(dāng)教師把手拿開以后，杯子之中的水并不會(huì)流出來。在這樣的實(shí)驗(yàn)過程中，學(xué)生的注意力會(huì)被這種現(xiàn)象快速吸引，從而開始思考和探索背后的科學(xué)原理。這樣的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛴行У貛椭鷮W(xué)生加深對(duì)知識(shí)的理解和記憶，提高教學(xué)質(zhì)量。教師對(duì)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的持續(xù)創(chuàng)新能夠有效地激發(fā)學(xué)生的參與積極性。又如，在進(jìn)行“堿酸之間的反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師可以在課前讓學(xué)生準(zhǔn)備好白醋、小蘇打以及杯子。在實(shí)際的教學(xué)過程中，教師再指導(dǎo)學(xué)生用水將小蘇打溶解，并將酚酞指示劑融入其中，觀察杯中溶液的顏色，當(dāng)溶液呈現(xiàn)粉紅色的時(shí)候，再將白醋倒入，看看溶液顏色有沒有發(fā)生變化。完成上述實(shí)驗(yàn)以后，教師可以再演示稀鹽酸、稀硫酸以及氫氧化鈉與酚酞溶液的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生進(jìn)一步觀察，了解實(shí)驗(yàn)的原理。這種學(xué)生親自動(dòng)手實(shí)踐外加教師演示的課堂，能讓學(xué)生對(duì)堿酸反應(yīng)的知識(shí)有更為深刻的理解，有助于教師引導(dǎo)學(xué)生仔細(xì)觀察生活中存在的各類堿酸反應(yīng)，培養(yǎng)其科學(xué)素養(yǎng)。

（二）創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維

在進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師要著重對(duì)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度進(jìn)行培養(yǎng)，幫助學(xué)生養(yǎng)成創(chuàng)新思維和科學(xué)思維，使其學(xué)會(huì)用科學(xué)的眼光看待問題，通過科學(xué)的思維解決問題[3]。在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)之中，教師應(yīng)以教材內(nèi)容為基礎(chǔ)，設(shè)計(jì)豐富多彩的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，幫助學(xué)生加深對(duì)知識(shí)內(nèi)容的理解。在各種不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生的發(fā)散思維能力、創(chuàng)新思維能力也會(huì)得到顯著的提高。初中階段的學(xué)生身心發(fā)育尚不成熟，但其具很強(qiáng)的好奇心，教師應(yīng)當(dāng)抓住這一特點(diǎn)合理地選擇科學(xué)實(shí)驗(yàn)方法。大部分的科學(xué)理論知識(shí)都具有抽象性的特征，學(xué)生在學(xué)習(xí)時(shí)往往很難快速地理解。開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)的意義，就在于教師通過實(shí)驗(yàn)的方法讓學(xué)生親身感受科學(xué)知識(shí)的魅力，降低其學(xué)習(xí)的難度。例如，在開展“電荷與電流”的教學(xué)時(shí)，為了能夠幫助學(xué)生更為深刻地理解摩擦起電的知識(shí)，教師可以根據(jù)教學(xué)的實(shí)際內(nèi)容，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)，詳細(xì)了解實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的原理。在課前，教師可以指導(dǎo)學(xué)生提前準(zhǔn)備好塑料格尺、干絨布還有碎紙片，在開展實(shí)驗(yàn)時(shí)，再讓學(xué)生將塑料格尺放在干絨布上摩擦，完成后應(yīng)用格尺吸附碎紙片。這樣的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)能夠讓學(xué)生快速理解摩擦起電的原理。教師還可以設(shè)計(jì)相關(guān)的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行深入的思考，如“在本次實(shí)驗(yàn)中，我們可以發(fā)現(xiàn)格尺和絨布經(jīng)過摩擦可以產(chǎn)生電荷，同學(xué)們想一想，在生活中還有沒有其他類似的現(xiàn)象呢？”這時(shí)學(xué)生會(huì)開始對(duì)該原理進(jìn)行思考，有的學(xué)生回答：“用格尺和頭發(fā)摩擦也可以產(chǎn)生電荷。”有的學(xué)生表示：“冬天的時(shí)候脫毛衣也會(huì)產(chǎn)生靜電?！边@樣的教學(xué)方法能夠有效提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的整體質(zhì)量。因此在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，教師應(yīng)以教學(xué)內(nèi)容和學(xué)生的身心特點(diǎn)為基礎(chǔ)，精心地設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并對(duì)學(xué)生加以指導(dǎo)，以培養(yǎng)學(xué)生良好的創(chuàng)新意識(shí)。

四、延伸教學(xué)內(nèi)容，拓展學(xué)生思維

（一）總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，提高教學(xué)質(zhì)量

在開展科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中，教師要深入研究教材，了解其教學(xué)目標(biāo)，并精心設(shè)計(jì)教學(xué)方案，不能過度盲從教材、追求實(shí)驗(yàn)的成功，而是要體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)的科學(xué)性。但是在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中，部分教師過度關(guān)注實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，認(rèn)為教學(xué)演示的結(jié)果直接決定了教學(xué)效果，卻沒有重視對(duì)失敗原因的總結(jié)。例如，在學(xué)習(xí)“液體蒸發(fā)的影響因素”時(shí)，學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)，在玻璃片上分別滴兩滴水，用書本不停地對(duì)其中一滴水扇風(fēng)，對(duì)另一滴水則用容器罩住進(jìn)行保護(hù)。有的學(xué)生發(fā)現(xiàn)，受到容器保護(hù)的水滴反而更快蒸發(fā)完了。此時(shí)部分教師沒有深入地分析這一現(xiàn)象，只是將失敗的原因歸結(jié)于兩滴水大小的不同。這種教學(xué)方法并不利于學(xué)生科學(xué)思維的發(fā)展，影響對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)。正確的方法應(yīng)當(dāng)是教師指導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并和其他學(xué)生一同分析造成實(shí)驗(yàn)失敗的原因，再對(duì)實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行改進(jìn)，以此培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維，養(yǎng)成其嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度。

（二）布置課后實(shí)驗(yàn)，拓寬學(xué)生視野

在初中的實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中，教師如果僅通過課堂進(jìn)行教學(xué)，是無法滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需求的。教師應(yīng)當(dāng)尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)主體地位，并以學(xué)生的年齡特征、心理發(fā)展情況等為基礎(chǔ)，把教學(xué)從課堂延伸到課外，引導(dǎo)學(xué)生自主自發(fā)地進(jìn)行科學(xué)知識(shí)的學(xué)習(xí)和探究。在小組學(xué)習(xí)模式中，教師可以讓每一個(gè)成員在不同的探究活動(dòng)中輪流擔(dān)任組長(zhǎng)，并組織學(xué)生利用課余時(shí)間進(jìn)行團(tuán)隊(duì)合作，完成探究式的科學(xué)實(shí)驗(yàn)，以此進(jìn)一步提高科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。例如，在進(jìn)行“植物與土壤”的實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，首先，教師可以讓學(xué)生根據(jù)這一知識(shí)內(nèi)容的主題，明確實(shí)驗(yàn)的方法并進(jìn)行自主探究，對(duì)土壤所包含的營(yíng)養(yǎng)成分、濕度以及土壤和植物生長(zhǎng)的關(guān)系等進(jìn)行研究，在實(shí)驗(yàn)過程中，教師要引導(dǎo)各小組成員互相交流，共同完成實(shí)驗(yàn)。然后，在課堂上，教師讓每個(gè)小組展示自己課后的實(shí)驗(yàn)成果。最后，學(xué)生可以在小組課后實(shí)驗(yàn)中提高自身的實(shí)踐探究能力。此外，在課堂的展示環(huán)節(jié)中，學(xué)生通過講述實(shí)驗(yàn)過程能夠進(jìn)一步加深對(duì)理論知識(shí)的理解，學(xué)會(huì)總結(jié)、歸納和反思，使學(xué)生的自主性得到了充分發(fā)揮，促進(jìn)其創(chuàng)新思維能力的提升。

培養(yǎng)學(xué)生的思維能力是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，在實(shí)際的初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要不斷創(chuàng)新教學(xué)方法，耐心地引導(dǎo)學(xué)生，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促使其科學(xué)思維能力的提升，并通過多樣化的科學(xué)實(shí)驗(yàn)來提高學(xué)生的思維能力，以達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果，為學(xué)生未來的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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