胡美珍

科學(xué)的核心是探究。初中科學(xué)教學(xué)的探究活動(dòng)主要是通過實(shí)驗(yàn)來完成的，而教材中所安排的實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足教學(xué)需要。生活小實(shí)驗(yàn)貼近生活實(shí)際，題材廣泛，內(nèi)容豐富，簡單易行，取材方便，實(shí)驗(yàn)時(shí)間短，便于學(xué)生操作與實(shí)踐。這些蘊(yùn)涵科學(xué)原理的生活小實(shí)驗(yàn)，既有助于突破教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)，又能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，提高學(xué)生的探究能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此，教師自行設(shè)計(jì)生活小實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生提供充分的科學(xué)探究機(jī)會(huì)，在科學(xué)教學(xué)中顯得十分重要和必要。

一、觀察實(shí)驗(yàn)，引發(fā)探究問題

進(jìn)行科學(xué)探究，首要的是發(fā)現(xiàn)“問題”。生活小實(shí)驗(yàn)可以給學(xué)生提供感性的素材，讓需要探究的問題在情境中自然誕生，讓學(xué)生自然產(chǎn)生探究和解決“問題”的欲望，使探究活動(dòng)成為學(xué)生的一種心理需求，從而激發(fā)學(xué)生的探究興趣，引領(lǐng)學(xué)生主動(dòng)進(jìn)行探究。

如在“探究凸透鏡成像規(guī)律”教學(xué)時(shí)，筆者是這樣設(shè)計(jì)小實(shí)驗(yàn)引發(fā)問題的：上課開始先發(fā)給每個(gè)學(xué)生一個(gè)放大鏡，讓學(xué)生在一張白紙上寫一個(gè)字，透過放大鏡觀看這個(gè)字，并改變放大鏡與白紙之間的距離。

教師：同學(xué)們在剛才的活動(dòng)中看到了什么現(xiàn)象？

學(xué)生：當(dāng)放大鏡離白紙較近時(shí)，看到的字是放大、正立的；當(dāng)將放大鏡與白紙的距離增大時(shí)，字變成倒立了；當(dāng)繼續(xù)增大放大鏡與白紙的距離時(shí)，倒立的字會(huì)變小。

教師：放大鏡是一個(gè)凸透鏡，寫在白紙上的字是一個(gè)物體，人眼通過放大鏡看到的字實(shí)際上是物體經(jīng)凸透鏡成的像。根據(jù)這些現(xiàn)象，對于凸透鏡，同學(xué)們想弄清楚什么問題呢？

學(xué)生：我們想弄清楚物體經(jīng)凸透鏡所成的像究竟跟凸透鏡與物體的距離有什么關(guān)系？

這樣在進(jìn)行深入探究之前，先用一個(gè)小實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)問題情境，引出本課將要探究解決的問題。從而改變了學(xué)生按照給定的實(shí)驗(yàn)方案“照方抓藥”的傳統(tǒng)教學(xué)方法，使驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)變成了探究性實(shí)驗(yàn)，引領(lǐng)學(xué)生一步步走上了科學(xué)探究之路。

二、分析實(shí)驗(yàn)，引導(dǎo)科學(xué)猜想

猜想是科學(xué)教學(xué)中需要培養(yǎng)的重要思想方法，也是科學(xué)探究活動(dòng)的重要組成部分。但實(shí)際教學(xué)中，不少學(xué)生或者按照教材的提示說出一點(diǎn)猜想，或者沒有科學(xué)根據(jù)、不假思索地列舉許多因素，因而往往使“提出猜想”成為一種形式，學(xué)生很難通過這個(gè)環(huán)節(jié)領(lǐng)悟科學(xué)方法。在探究教學(xué)中，教師應(yīng)當(dāng)在這個(gè)環(huán)節(jié)上下些工夫，逐漸提高學(xué)生猜想的層次水平。尤其對于學(xué)生缺少足夠經(jīng)驗(yàn)的一些科學(xué)問題的教學(xué)時(shí)，教師更應(yīng)提供某個(gè)或某些生活小實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生通過分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并通過聯(lián)想，再提出科學(xué)的猜想。

如“探究浮力的大小”教學(xué)時(shí)，筆者是這樣設(shè)計(jì)的：

教師：浸在液體中的物體受到的浮力的大小可能跟哪些因素有關(guān)呢？請同學(xué)們充分發(fā)表意見，說出理由。

生1：浮力的大小可能跟液體的密度有關(guān)，密度越大，浮力越大。

生2：浮力的大小可能跟物體的形狀有關(guān)。

生3：浮力的大小可能跟物體浸沒液體的深度有關(guān)。

……

學(xué)生們雖然說出了很多種猜想，但因?yàn)闆]有實(shí)驗(yàn)作感性的支撐，很難聯(lián)想到與被物體排開液體重量有關(guān)。如何引導(dǎo)學(xué)生想到去考察被物體排開的那部分液體的重力，從而使學(xué)生能夠在有限的課堂時(shí)間內(nèi)將精力集中到猜測的關(guān)鍵點(diǎn)上呢？于是我設(shè)計(jì)了兩個(gè)學(xué)生實(shí)驗(yàn)活動(dòng)。

【活動(dòng)一】將一只空塑料瓶瓶底朝下浸入水中，逐漸將瓶下壓，感受一下空瓶所受浮力的大小，猜一猜，瓶子所受浮力大小可能與哪些因素有關(guān)？

【活動(dòng)二】在一只塑料袋中裝滿水，用彈簧測力計(jì)懸掛著水袋將其浸入水中，并逐漸地使浸入水中的部分加大，觀察彈簧測力計(jì)讀數(shù)的變化，猜一猜，水袋所受浮力大小可能與什么因素有關(guān)？當(dāng)水袋中的水面與容器中的水面相平時(shí)，彈簧測力計(jì)的讀數(shù)是多少？由此能否猜想一下，浮力的大小到底遵循什么規(guī)律？

學(xué)生在此實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上交流猜想，再通過實(shí)驗(yàn)分析，就可以得到如下的猜想：浸在水中的物體所受浮力的大小等于被物體排開水的重力。接著，再通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，并得出結(jié)論。

這樣，當(dāng)學(xué)生的猜想沒有進(jìn)入探究的核心范疇時(shí)，教師不斷再現(xiàn)學(xué)生已有知識(shí)，設(shè)計(jì)一些小實(shí)驗(yàn)加以分析與引導(dǎo)。這種鋪墊為學(xué)生提供了思維的背景，再輔以思維方法上的指導(dǎo)，就能給學(xué)生合理、科學(xué)的猜想搭建平臺(tái)。

三、改編實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證假設(shè)結(jié)論

科學(xué)探究需要對假設(shè)的結(jié)論進(jìn)行檢驗(yàn)，這就要求我們對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較、分析，進(jìn)行科學(xué)解釋。同時(shí)，為了防止以偏概全，需要收集更多的證據(jù)支持、驗(yàn)證假設(shè)的結(jié)論，并強(qiáng)化學(xué)生對結(jié)論的理解和掌握。

如浮力的成因一直是初中科學(xué)教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn)，在教學(xué)中，我按照教材（華師版八上）第74頁提供的裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)：先把一個(gè)兩端蒙有橡皮膜的圓桶水平放入水中，觀察到橡皮膜的凸凹情況相同；再把圓桶豎直放入水中，觀察到橡皮膜的下表面凹陷的程度比上表面要大。要求學(xué)生根據(jù)上述現(xiàn)象得出浮力成因的假設(shè)結(jié)論。這時(shí)，有部分學(xué)生得出了“作用在物體上下表面的壓力差是浸在液體里的物體受到浮力的原因”的假設(shè)結(jié)論。但是，有幾個(gè)學(xué)生對此結(jié)論提出了質(zhì)疑：在手工蒙扎兩端的橡皮膜時(shí)很難控制兩面薄膜的松緊情況，因此圓桶豎直放入水中時(shí)，上下薄膜的凸凹形變程度差異，不一定僅僅由上下表面的壓力差引起。

我不禁為學(xué)生敢于質(zhì)疑的科學(xué)探究精神而欣慰，同時(shí)為讓學(xué)生信服這個(gè)結(jié)論，將圓桶改用可樂瓶再進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，對“浮力產(chǎn)生的原因”進(jìn)行驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)的方法是：取一個(gè)瓶口內(nèi)徑略小于乒乓球直徑的無蓋可樂瓶，去掉其底部將瓶口倒置。（1）放入一只乒乓球，然后向瓶里注水，發(fā)現(xiàn)水從瓶口流出，乒乓球不上?。唬?）用手指堵住瓶口，再向瓶里注水，不久就發(fā)現(xiàn)乒乓球上浮。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)取材方便，簡單易做，為第一個(gè)實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論提供了強(qiáng)有力的證據(jù)，且實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象更為明顯。學(xué)生對此實(shí)驗(yàn)過程印象深刻，從而對浮力產(chǎn)生的原因有了更清晰的理解。

四、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)探究能力

指導(dǎo)學(xué)生自行設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，是培養(yǎng)學(xué)生探究能力的重要環(huán)節(jié)，也是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的重要途徑。既有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神，又有益于學(xué)生領(lǐng)悟、運(yùn)用和鞏固科學(xué)知識(shí)。同時(shí)，還可以將科學(xué)探究從課內(nèi)向課外延伸。

如“探究種子萌發(fā)的條件”教學(xué)時(shí)，教師先將實(shí)驗(yàn)所探究的影響種子萌發(fā)的多種因素，分解成一個(gè)個(gè)的單一因素，讓學(xué)生通過單個(gè)因素考慮種子萌發(fā)與外界條件的關(guān)系，進(jìn)而引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)出教材中所呈現(xiàn)的對照實(shí)驗(yàn)，探究并得出種子萌發(fā)所需的外界條件。然后給學(xué)生布置了一個(gè)課外探究作業(yè)：同學(xué)們能設(shè)計(jì)另外的實(shí)驗(yàn)方案來探究種子萌發(fā)的條件嗎？課后學(xué)生紛紛尋找身邊的器材，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，并進(jìn)行實(shí)際試驗(yàn)。學(xué)生設(shè)計(jì)的其中兩個(gè)方案為：

【方案一】材料：大豆種子50粒，有蓋相同塑料瓶5個(gè)，小勺1個(gè)，餐巾紙10張，標(biāo)簽5張，清水。

實(shí)驗(yàn)方案：取5個(gè)潔凈的塑料瓶，分別貼上寫有1—5的標(biāo)簽，每個(gè)瓶中放入2張餐巾紙，并在餐巾紙上均勻地放上10粒種子，然后依照下表中處理方式操作。

【方案二】材料：大豆種子6粒，相同玻璃杯3只，一次性筷子3根，標(biāo)簽3張，棉線，清水，如圖1。

實(shí)驗(yàn)方案：

通過這樣的自行設(shè)計(jì)，并在課外親歷實(shí)驗(yàn)的觀察、比較和分析的探究活動(dòng)，學(xué)生對種子萌發(fā)所需的外界條件就銘記在心了。

又如在學(xué)習(xí)“功和功率”時(shí)，我布置學(xué)生測出自己跑步上樓時(shí)的功率。課后學(xué)生自行設(shè)計(jì)方案，幾個(gè)同學(xué)一起合作，很好地完成了任務(wù)。這不僅鞏固了知識(shí)，還強(qiáng)化了學(xué)生使用秒表、刻度尺等基本儀器的技能。

科學(xué)源于生活。實(shí)踐證明，只要平時(shí)多留心、多思考、多積累，適合科學(xué)教學(xué)的生活小實(shí)驗(yàn)肯定會(huì)越來越多，科學(xué)課也會(huì)被學(xué)生越來越喜愛，學(xué)生的探究能力也會(huì)越來越強(qiáng)。