“適生導學”融入科學實驗中有效教法的初探

【摘要】在初中科學教學中采用“適生導學”的方法，設計個性化的學習路徑，引導學生通過科學實驗進行探究學習，培養(yǎng)他們的高階思維能力和科學素養(yǎng)。這樣的教學方式有助于激發(fā)學生的學習興趣和動力，提高他們的學習效果和創(chuàng)新能力。

【關鍵詞】“適生導學”；高階思維；初中科學；科學實驗

《義務教育科學課程標準（2022年版）》中明確指出初中科學課程以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)為宗旨，強調以探究為基礎，對學生進行科學啟蒙。初中科學學科通常包括生物、化學、物理和地理等多個學科領域的基礎知識，旨在幫助學生建立對自然界的基本認識，理解科學原理和方法，培養(yǎng)學生的實驗技能和科學思維，同時也為高中和大學階段的學習打下基礎。

一、科學課程的基本內涵

科學學習離不開實驗，科學實驗在科學學科中扮演著至關重要的角色?？茖W實驗是驗證科學理論是否正確的關鍵手段，因為它確保了科學理論的可靠性和準確性；科學實驗常?？赡墚a(chǎn)生新的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新，在實驗過程中，可能會遇到預期之外的現(xiàn)象，從而引導他們探索新的科學領域和提出新的理論。這種知識創(chuàng)新是推動科學進步的重要動力；通過科學實驗，有助于學生構建更加完整和準確的科學知識體系，讓學生學會設計實驗、收集和分析數(shù)據(jù)，以及得出結論，增進學生實踐操作技能；在實驗過程中，學生會主動發(fā)現(xiàn)問題和解決問題，這有助于激發(fā)他們的創(chuàng)新思維，讓學生可以更好地理解科學原理、探究方法和鉆研精神，以及它們在解決實際問題中的應用。

“適生導學”是初中科學實驗教育過程中會運用到的重要方法。“適生導學”是一種以學生為中心的教學方法，強調根據(jù)學生的個體差異、興趣、需求和學習風格來設計和實施教學?！斑m生導學”旨在提供個性化的學習路徑，使學生能夠根據(jù)自己的能力和興趣進行學習，同時促進學生的自主學習和終身學習能力的發(fā)展。如今，教師把“適生導學”引入到科學實驗中，通過學生分層組合形成小組互幫互助，激發(fā)自主學習的興趣及動力，從而形成初步的科學觀念，激發(fā)初步的科學思維能力，建樹基本的科學態(tài)度，培育正確的價值觀和社會責任感。

高階思維指超越簡單記憶和理解的復雜認知能力，包括分析、評價、創(chuàng)造和解決問題等能力。高階思維是21世紀技能的重要組成部分，對于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力、批判性思維和解決問題的能力至關重要。在初中科學的教育過程中，往往會培養(yǎng)學生的高階思維能力。通過微項目的開展，鍛煉學生的思維能力，從而自主開展科學實驗，促進高階思維的發(fā)展。

當今，許多學生缺乏獨立思考和解決問題的能力。因此，教師需要通過“適生導學”的科學課程和居家小實驗等實踐活動，來培養(yǎng)學生的高階思維能力。居家小實驗是一種簡單易行、富有探索性的科學實踐活動。通過居家小實驗，學生可以親自動手操作、觀察實驗現(xiàn)象、記錄實驗數(shù)據(jù)并分析結果，從而培養(yǎng)他們的高階思維能力。

為了更有效地培養(yǎng)學生的高階思維能力，教師需要將理論與實踐相結合的教學策略貫穿于整個教學過程中。在課堂上引導學生積極參與討論和探究，鼓勵他們提出自己的觀點和疑問；鼓勵學生在日常生活中多觀察、多思考，發(fā)現(xiàn)身邊的科學現(xiàn)象并提出問題；結合學生的實際情況和反饋，不斷調整和完善教學內容和方法，以提高教學效果。

通過“適生導學”的科學課程和居家小實驗等實踐活動，教師可以有效地培養(yǎng)學生的高階思維能力。這些措施不僅有助于提高學生的科學素養(yǎng)和綜合素質，還有助于培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和終身學習的能力。未來，教師應當繼續(xù)探索和完善相關教學策略和方法，為培養(yǎng)更多具有高階思維能力的優(yōu)秀學生貢獻力量。

“適生導學”的科學課程，培養(yǎng)學生尊重事實和證據(jù)，獨立思考，敢于質疑和批判不同觀點和結論，提出創(chuàng)造性見解的品質。由此，筆者探索了分層組合的教學策略，充分挖掘實驗資源，以豐富的教學形式，調動學生學科學、做科學、用科學的熱情。

二、科學課程的課例片段

“蒸發(fā)與蒸騰”是科學（牛津上海版）六年級第二學期第六章“水與人類”中第三部分“水的循環(huán)”中的第二課時，要求是設計并實施探究影響蒸發(fā)快慢因素的實驗，理解影響蒸發(fā)快慢的因素。本節(jié)課是前一節(jié)課物態(tài)變化過程在生活中的應用，也為之后學習“自然界中的水循環(huán)”時了解地球上的水在陸地、海洋和大氣之間的循環(huán)過程的學習做鋪墊。在學科基本要求中的學習水平為C級。

在學習了“水的三態(tài)變化”后，學生對水的物態(tài)和水的三態(tài)變化有了一定的了解。在之前的實驗學習中，學生能設計簡單的實驗方案并進行實踐。但是對本節(jié)課控制變量法并不熟悉，因此教師需要引導學生從如何控制變量入手，幫助學生知道在實驗時要注意實驗器材的某些條件，從而設計并實施探究實驗。本節(jié)課的側重點在于學生運用控制變量法設計并實施實驗，通過本節(jié)課的學習學生初步具有從事物的變化及相互關系等角度，提出問題和制定比較完整的探究計劃的能力，樂于與他人進行交流和辯論，基于證據(jù)反思和調整探究活動，初步具有創(chuàng)新的興趣。

通過微項目—“晾曬濕衣服”引入，引導學生根據(jù)觀察和知識經(jīng)驗，聯(lián)系日常生活，推測影響水蒸發(fā)快慢的因素。這樣使學生可以更快速地探究影響蒸發(fā)速度的因素，理解控制變量法的原理，分析不同條件對蒸發(fā)過程的影響。從而讓學生更好地理解蒸發(fā)的科學原理，提高他們的動手能力和科學素養(yǎng)。在思考討論中形成猜想，引導學生進行歸納，從而更加合理地將猜想表述為：影響蒸發(fā)快慢的因素與溫度、液體面積、空氣流通三方面有關。

每次實驗，只改變研究的因素，其它影響因素保持不變，觀察該因素的改變是否對蒸發(fā)快慢產(chǎn)生了影響。在一系列猜想已經(jīng)基于事實整理清晰的前提下，部署探究實驗計劃的重要性不容忽視。本探究課題涉及到多種因素共同作用下的規(guī)律探索，教師要引導學生在控制變量法的框架下進行實驗方案設計，這比單純解讀實驗表單更能讓學生認知與理解，也能充分利用在線課堂平臺。

高階思維中的創(chuàng)新思維在蒸發(fā)實驗中具有重要價值。學生可以通過改進實驗裝置、提出新的假設、探索未知的蒸發(fā)現(xiàn)象等方式，將創(chuàng)新思維應用于蒸發(fā)實驗中。對于學生高階思維的培養(yǎng)，在設計實驗時，無關因素的影響是否可以作為其中重要的環(huán)節(jié)，也是值得思考的問題；在學生分組討論時，如何關注到每位學生的反應，如何激發(fā)學生的思維，這是需要教師下一步解決的問題；在評價時根據(jù)表現(xiàn)進行打分獎勵的形式，能更好地鼓勵學生積極思考、踴躍參與。

三、“適生導學”的實證與作用

“適生導學”的科學實驗教學是科學研究方法的具體應用之一。在進行蒸發(fā)實驗時，學生可以更加系統(tǒng)地進行蒸發(fā)研究，提高研究的科學性和有效性。“適生導學”的科學實驗教學不僅是科學領域的研究內容，也是培養(yǎng)學生高階思維和創(chuàng)新能力的重要途徑。通過嚴謹?shù)膶嶒炘O計、變量控制、數(shù)據(jù)處理和結果分析，研究者可以深入了解蒸發(fā)現(xiàn)象的本質和規(guī)律，并將創(chuàng)新思維和批判性思維應用于研究過程中。同時，跨學科的知識整合和科學研究方法的運用也為蒸發(fā)研究提供更廣闊的視野和更豐富的手段。學生需要具備對實驗結果進行批判性分析的能力，對實驗過程中的誤差和不確定性進行識別和評估。通過批判性思維的培養(yǎng)，學生可以更加準確地解讀實驗結果，提高研究的可信度。

“適生導學”是一種創(chuàng)新性的教育模式，它打破了傳統(tǒng)的以教師為中心的教學方式，轉變?yōu)橐詫W生為中心的教學模式。這種創(chuàng)新性的教育模式有助于培養(yǎng)學生的綜合素質和能力的發(fā)展，提高教育質量和效果。同時，“適生導學”也為教育領域的改革和發(fā)展提供了新的思路和方向。

“適生導學”在教育領域具有廣泛的實證基礎和重要作用。它不僅能夠提高學生的適應性、學習效果和創(chuàng)新能力，還能夠激發(fā)學生的學習興趣和動力。同時，“適生導學”也需要不斷優(yōu)化教育資源、創(chuàng)新教育模式，以進一步提高教學效果和質量。未來，教師應繼續(xù)探索和完善“適生導學”的相關理論和實踐，為培養(yǎng)更多優(yōu)秀人才貢獻力量。

【參考文獻】

[1]中華人民共和國教育部.義務教育科學課程標準（2022年版）[S].北京：北京師范大學出版社，2022.

[2]張莎莎.新課標理念下高中生化學自主學習的實驗研究[D].上海：華南師范大學，2011.

[3]周燕.核心素養(yǎng)導向下大概念引領的小學科學教學設計探索——以青島版科學教材六年級上冊《登上月球》為例[J].新校園，2022（07）.

[4]孫博，王震.利用微物理實驗探究“影響蒸發(fā)快慢的因素”[J].理科考試研究（初中版），2018（02）.