摘 要： 科學(xué)學(xué)習(xí)要以探究為核心，而科學(xué)探究必須以科學(xué)實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)，課堂實(shí)驗(yàn)是學(xué)生開展探究活動(dòng)的一個(gè)主要陣地。因此，要精心設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)，不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式，挖掘?qū)嶒?yàn)資源，開拓實(shí)驗(yàn)渠道，優(yōu)化實(shí)驗(yàn)過(guò)程，創(chuàng)設(shè)豐富多彩的學(xué)習(xí)情境。這樣不僅能提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性，而且有助于學(xué)生開展自主探究活動(dòng)，開闊視野，培養(yǎng)發(fā)散思維。作者通過(guò)多年的實(shí)踐與研究，針對(duì)初中生的實(shí)際，對(duì)如何開展科學(xué)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)生獲得科學(xué)知識(shí)和技能，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，引發(fā)探究的動(dòng)機(jī)和行為，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性進(jìn)行了探索。
　　關(guān)鍵詞： 初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué) 發(fā)散思維 有效性
　　
　　《科學(xué)（7—9年級(jí)）課程標(biāo)準(zhǔn)》重視提倡學(xué)生主動(dòng)參與，樂(lè)于探究。這就要求廣大科學(xué)教師在科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)中轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念，在精心改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式過(guò)程中，把開發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維放在首位，引導(dǎo)學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦，積極參與科學(xué)探究。
　　一、精心改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方式，提高課堂實(shí)驗(yàn)的有效性
　　變革實(shí)驗(yàn)方式是精心設(shè)計(jì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的新舉措，讓學(xué)生通過(guò)另一種方式享受學(xué)習(xí)科學(xué)的樂(lè)趣，在實(shí)驗(yàn)中體驗(yàn)科學(xué)知識(shí)，提高課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。
　　1.巧用學(xué)生的學(xué)具改進(jìn)實(shí)驗(yàn)
　　科學(xué)教材中有許多演示實(shí)驗(yàn)的材料，對(duì)學(xué)生來(lái)說(shuō)比較陌生，會(huì)給演示實(shí)驗(yàn)的有效性帶來(lái)一定的影響，如果能夠巧用學(xué)生的學(xué)具改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，喚起學(xué)生的親切感，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的趣味性，無(wú)疑就會(huì)對(duì)學(xué)生掌握科學(xué)知識(shí)起到意想不到的作用。例如，在做物質(zhì)導(dǎo)電性實(shí)驗(yàn)時(shí)，利用學(xué)生的塑料直尺、橡皮、鉛筆芯、小刀等學(xué)習(xí)用品來(lái)檢驗(yàn)物質(zhì)的導(dǎo)電性。學(xué)生一方面可身臨其境，自己駕馭實(shí)驗(yàn)，另一方面可樹立科學(xué)并不陌生的意識(shí)，增強(qiáng)對(duì)科學(xué)知識(shí)的理解，提高發(fā)散思維能力。
　　2.巧改演示實(shí)驗(yàn)為學(xué)生實(shí)驗(yàn)
　　演示實(shí)驗(yàn)由于具有節(jié)約時(shí)間，成功率很高，一直受到眾多教師的青睞。但它的弊端是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可見度不高；只是教師或極少數(shù)同學(xué)的舞臺(tái)，挫傷了大多數(shù)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。因此有必要合理取舍演示實(shí)驗(yàn)，必要時(shí)巧改演示實(shí)驗(yàn)為簡(jiǎn)單、可操作性的學(xué)生實(shí)驗(yàn)。這有利于提高課堂實(shí)驗(yàn)的有效性。例如：在“二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁”教學(xué)中，可將比較抽象的演示實(shí)驗(yàn)改為簡(jiǎn)單直觀的分組實(shí)驗(yàn)：每四人為一個(gè)小組，每組中裝有澄清石灰水的試管和吸管，讓他們利用自己呼出的二氧化碳使澄清石灰水變渾濁，并與碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)制取二氧化碳使澄清石灰水變渾濁的現(xiàn)象做比較。當(dāng)看到在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)與自己的預(yù)測(cè)不一致時(shí)，他們就會(huì)有更強(qiáng)烈的探究欲望。這不僅沒(méi)有占用太多的課堂時(shí)間，而且讓每一位學(xué)生都體會(huì)到了實(shí)驗(yàn)活動(dòng)帶來(lái)的快樂(lè)。
　　3.巧借多媒體技術(shù)增加實(shí)驗(yàn)的可見度和清晰度
　　觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要環(huán)節(jié)。巧借多媒體輔助教學(xué)將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象投影放大，為學(xué)生創(chuàng)設(shè)觀察的通道，能增加實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的可見度和清晰度，縮短觀察時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)有效性。例如，在介紹測(cè)電筆的使用時(shí)，由于測(cè)電筆的氖管發(fā)光非常微弱，教師在演示時(shí)，后排學(xué)生無(wú)法看清實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。這時(shí)，若能利用多媒體實(shí)物投影技術(shù)，將實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象投影到屏幕上，學(xué)生就能一目了然。再如，學(xué)生操作顯微鏡對(duì)光實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)手冊(cè)中這樣敘述：“當(dāng)從目鏡中看到一個(gè)光亮的光斑時(shí)，說(shuō)明對(duì)光已對(duì)好了?！笨墒窃趯?shí)驗(yàn)具體操作中，大多數(shù)學(xué)生都不知道怎么樣才算調(diào)好光了。教師若在演示的顯微鏡的目鏡上安裝一個(gè)攝像頭，然后把攝像頭與電腦連接，這樣能夠直接把顯微鏡的對(duì)光效果投影在屏幕上，學(xué)生只需要把自己的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與屏幕上對(duì)照即可。
　　二、精心挖掘?qū)嶒?yàn)資源，創(chuàng)設(shè)豐富的學(xué)習(xí)情境
　　 一名優(yōu)秀科學(xué)教師善于給書本的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行“整容”，突出課堂實(shí)驗(yàn)取材特點(diǎn)，通過(guò)挖掘?qū)W生身邊的生活資源，讓書本上比較抽象的實(shí)驗(yàn)變成人人都能做的普通實(shí)驗(yàn)。這不僅可以解決農(nóng)村初中實(shí)驗(yàn)儀器的不足，而且能為學(xué)生創(chuàng)設(shè)豐富多彩的學(xué)習(xí)情境。這樣學(xué)生就會(huì)覺(jué)得科學(xué)更貼近生活，養(yǎng)成自主學(xué)習(xí)、積極參與、樂(lè)于探究的良好習(xí)慣。
　　1.巧用教室內(nèi)的實(shí)物資源創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)情境
　　教室內(nèi)所有物體其實(shí)都可以成為良好的實(shí)驗(yàn)資源，關(guān)鍵是科學(xué)教師如何引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和利用。例如，在學(xué)習(xí)物質(zhì)的密度，教師可以這樣創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)情境。
　　師：（指著學(xué)生正在使用桌子和凳子）你們覺(jué)得桌子和凳子的質(zhì)量和體積相同嗎？
　　生：（齊答）不同。
　　師：可是它們都是由木頭制成的，難道你們不覺(jué)得它們有某種相同的特性嗎？
　　生：（部分學(xué)生）它們的密度相同。
　　師：（表示滿意）回答得很好。
　　……
　　再如：利用教室的門可以研究力的作用效果與什么因素有關(guān)；利用窗簾和窗戶內(nèi)外的風(fēng)速不同研究流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系；利用黑板和粉筆解釋黑色和白色之謎；利用白天和晚上各觀察窗玻璃上所成的像來(lái)研究光的反射和折射現(xiàn)象，等等。
　　2.巧展人體資源創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)情境
　　人體是學(xué)生最熟悉的“實(shí)驗(yàn)資源”，其中蘊(yùn)涵著很多科學(xué)知識(shí)。如果教師能巧妙地展示人體，恰到好處地將人體與科學(xué)教學(xué)相結(jié)合，則會(huì)使課堂的學(xué)習(xí)情境更顯得完美。例如，在學(xué)習(xí)固體壓強(qiáng)時(shí)，教師可以這樣創(chuàng)設(shè)課堂學(xué)習(xí)情境。
　　師：（教師露出牙齒）人的切齒和犬齒為什么比較尖？
　　生A：便于咬斷食物或把食物嚼碎。
　　師：可是我們都知道大人的腳比小孩大，這又如何解釋？
　　生B：也許是保證體重不同的人走路時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng)基本相同。
　　師：（表示滿意）很好。
　　……
　　再如：利用人的口腔中舌頭表面是粗糙的研究影響摩擦力大小的因素；利用手指、手臂等現(xiàn)成的“器材”來(lái)測(cè)量物體的長(zhǎng)度；利用人的眼球的折光系統(tǒng)說(shuō)明照相機(jī)原理；利用不同的人發(fā)出聲音不同來(lái)說(shuō)明音色的概念，等等。
　　3.巧挖學(xué)生周圍的物體資源創(chuàng)設(shè)課堂的學(xué)習(xí)情境
　　學(xué)生周圍的“實(shí)驗(yàn)資源”很多，科學(xué)教師若能加以重視，巧挖學(xué)生周圍的物體進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)探究，就會(huì)使學(xué)生產(chǎn)生一種自豪感，更容易激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。例如，在學(xué)習(xí)“馬德堡半球?qū)嶒?yàn)”時(shí)，教師可以這樣創(chuàng)設(shè)課堂的學(xué)習(xí)情境：
　?。ń處熣n前布置幾位學(xué)生準(zhǔn)備幾只抽水馬桶用的皮吸。）
　　師：（展示抽水馬桶用的皮吸）這是什么？
　　生：（學(xué)生感到驚奇和親切）抽水馬桶用的皮吸。
　　師：今天我們將利用它們來(lái)說(shuō)明大氣壓的存在，并且很大。
　　生：（驚奇地）真的嗎？
　　師：（教師先將兩個(gè)皮吸口涂一些水或油，然后兩口相對(duì)，用力擠掉皮吸內(nèi)的空氣，然后請(qǐng)兩位同學(xué)A、B上臺(tái)來(lái)拉）怎么樣，吃力嗎？
　　生A、B：吃力。
　　生：（感到奇怪）哇……
　　……
　　再如：利用裝滿水的礦泉水瓶研究光的折射現(xiàn)象；利用鉛筆和鉛筆盒探究滾動(dòng)摩擦比滑動(dòng)摩擦小得多的現(xiàn)象；利用鉛筆的筆尖和筆尾可探究壓力作用效果與受力面積的關(guān)系；利用鉛筆立在桌面上所形成的一個(gè)影子，說(shuō)明光是沿直線傳播，等等。
　　三、精心開拓實(shí)驗(yàn)渠道，開發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維
　　開拓實(shí)驗(yàn)渠道，引導(dǎo)學(xué)生自己動(dòng)手，多角度地開展實(shí)驗(yàn)探究，積極開發(fā)發(fā)散思維能力、綜合觀察能力和動(dòng)手能力，培養(yǎng)實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。
　　1.課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)驗(yàn)相互補(bǔ)
　　科學(xué)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)，立足課內(nèi)，兼顧課外，遵循課內(nèi)和課外相結(jié)合的原則，就能有效地培養(yǎng)初中學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，有利于開發(fā)學(xué)生的發(fā)散思維。例如，在學(xué)習(xí)“平面鏡成像實(shí)驗(yàn)”，課堂上教師用一支燃著的蠟燭放置在一平板玻璃的一側(cè)，在另一側(cè)進(jìn)行光屏接收像的演示。求證平面鏡成像是實(shí)像還是虛像問(wèn)題。發(fā)現(xiàn)不管怎樣移動(dòng)光屏的位置都接收不到像，原來(lái)平面鏡所成的像是虛像。學(xué)生盡管參與了教師演示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，但由于空間、時(shí)間的限制總存在著困惑和疑問(wèn)，于是，教師讓學(xué)生在課外自己動(dòng)手做這個(gè)實(shí)驗(yàn)，自己得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。這樣，既鍛煉了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)觀察能力和操作能力，又體現(xiàn)了學(xué)生學(xué)習(xí)的主體性，深化了對(duì)知識(shí)的理解。
　　
　　2.演示實(shí)驗(yàn)與學(xué)生實(shí)驗(yàn)相結(jié)合
　　為了激發(fā)學(xué)生的興趣，引發(fā)良好的合作學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，教師在演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上開展學(xué)生實(shí)驗(yàn)，可使教師的演示實(shí)驗(yàn)和學(xué)生實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，大大提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性。例如，在學(xué)習(xí)“汽化現(xiàn)象”時(shí)，教師先演示實(shí)驗(yàn):一杯熱水，一杯正在加熱沸騰的水。教師引導(dǎo)學(xué)生在仔細(xì)觀察的基礎(chǔ)上，提出這兩杯水汽化現(xiàn)象有什么不同?教師提出的問(wèn)題激發(fā)了學(xué)生的好奇心，引發(fā)了學(xué)生的思考。這時(shí)，可以組織學(xué)生進(jìn)行小組自由討論，學(xué)生得出“一杯熱水只是水面冒氣，另一杯沸騰的水則是水面與內(nèi)部同時(shí)冒氣”這一正確結(jié)論。教師由此引出主題：“我們把只在液體表面上發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫蒸發(fā)；把在液體的表面和內(nèi)部同時(shí)發(fā)生的汽化現(xiàn)象叫沸騰?！泵鞔_了汽化的兩種表現(xiàn)形式。“那么，蒸發(fā)快慢到底與哪些因素有關(guān)呢?我們可以一起來(lái)研究。如何研究呢？”聯(lián)系起一系列關(guān)于蒸發(fā)的日常生活常識(shí)，如洗干凈的濕衣服利用太陽(yáng)光自然曬干；超市中對(duì)潮濕的地面，使用扇風(fēng)方法加快干燥過(guò)程，等等。及時(shí)引導(dǎo)學(xué)生針對(duì)上述現(xiàn)象進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，讓學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，展開進(jìn)一步討論，明確實(shí)驗(yàn)原理，編寫實(shí)驗(yàn)步驟，動(dòng)手實(shí)驗(yàn)操作，讓全體學(xué)生親身體驗(yàn)感受整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程，成為學(xué)習(xí)的真正主人，有利于發(fā)揮主觀能動(dòng)性，展開積極能動(dòng)的多維思考，延伸擴(kuò)大知識(shí)面。
　　3.書本實(shí)驗(yàn)與家庭實(shí)驗(yàn)相融合
　　家庭小實(shí)驗(yàn)，由于取材方便，操作簡(jiǎn)單，又有一定的趣味性，堅(jiān)持利用家庭中的器材，使書本實(shí)驗(yàn)與家庭實(shí)驗(yàn)相融合，學(xué)生更容易接受。這不僅拓寬了實(shí)驗(yàn)的空間，而且讓學(xué)生知道生活中無(wú)處沒(méi)有科學(xué)。教師應(yīng)盡可能將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容平?；⑸罨?。例如：需要二氧化碳，買來(lái)一瓶汽水即可；氫氣爆鳴實(shí)驗(yàn)可以在空的易拉罐進(jìn)行。在家里可以用醋和紫蘿卜汁做指示劑變色實(shí)驗(yàn)，沒(méi)有燒杯可用茶杯，沒(méi)有玻璃棒可用筷子，等等。這些生活化的實(shí)驗(yàn)不但可以不斷激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)科學(xué)的興趣，而且可以使學(xué)生加深認(rèn)識(shí)和理解科學(xué)，懂得個(gè)人和社會(huì)的貢獻(xiàn)和價(jià)值。
　　總之，科學(xué)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、提升學(xué)生創(chuàng)新思維能力不可缺少的重要途徑。科學(xué)教師應(yīng)當(dāng)立足于科學(xué)實(shí)驗(yàn)精心設(shè)計(jì)和優(yōu)化，以培養(yǎng)學(xué)生整體素質(zhì)為目標(biāo)，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)，培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，訓(xùn)練動(dòng)手能力，開發(fā)發(fā)散思維能力，把科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為素質(zhì)教育的核心來(lái)推進(jìn)。采用多種方法精心設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)真正成為培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)。
　　
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