劉金龍

摘 要：2014年浙江省提出了中考題型的改革，突出了科學(xué)探究題?？茖W(xué)的核心是探究，現(xiàn)代教育的重要目標(biāo)是促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展，科學(xué)課程應(yīng)當(dāng)突出科學(xué)探究的學(xué)習(xí)方式。教師應(yīng)該給學(xué)生充分的提供科學(xué)實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)，讓學(xué)生自己通過手腦并用地去探究，體驗(yàn)探究過程的曲折和樂趣，這是學(xué)習(xí)科學(xué)的方法，才能發(fā)展科學(xué)探究所需要的能力，也能增進(jìn)對(duì)科學(xué)探究的理解。

關(guān)鍵詞：探究實(shí)驗(yàn)；探究能力；教學(xué)效果；挖掘

由于考核制度的制約，“成績(jī)至上”仍被許多人認(rèn)為是唯一衡量教學(xué)質(zhì)量的價(jià)值法則。在初中科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生的知識(shí)增長(zhǎng)是以學(xué)生探究能力喪失為代價(jià)的，導(dǎo)致不少科學(xué)教師對(duì)科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性認(rèn)識(shí)不足，總是用口頭實(shí)驗(yàn)代替具體操作教學(xué)，或者為了完成教學(xué)計(jì)劃、應(yīng)付實(shí)驗(yàn)考查而實(shí)驗(yàn)等。結(jié)果是，不但教師自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退较陆盗?，而且學(xué)生的觀察、分析、解決問題的能力得不到培養(yǎng)，科學(xué)精神、探究意識(shí)、交流與合作精神得不到發(fā)展，慢慢地學(xué)生對(duì)科學(xué)失去學(xué)習(xí)和探索的興趣，從而影響學(xué)生的終身發(fā)展。

科學(xué)探究是一種讓學(xué)生自我從未知世界到有知世界的一種重要的學(xué)習(xí)方式。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)就是讓學(xué)生動(dòng)手去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、體驗(yàn)探究實(shí)驗(yàn)過程，獲得更多感性認(rèn)識(shí)的機(jī)會(huì)，獲得新的知識(shí)探究能力，并培養(yǎng)各種技能的重要途徑。這種思想指導(dǎo)下的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將一改以往的教師單邊的獨(dú)立活動(dòng)的課堂結(jié)構(gòu)和氣氛，在新的課堂結(jié)構(gòu)中，師生融洽地交往和互動(dòng)并交流，這樣的課堂氛圍是愉悅而富有魅力的，讓學(xué)生有大膽思維的空間，有更多親自動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)。

一、創(chuàng)設(shè)情境，營(yíng)造探究氛圍，喚起強(qiáng)烈的探究意識(shí)

教學(xué)情境是教學(xué)具體情景在認(rèn)知邏輯、情感行為，社會(huì)和發(fā)展歷程等方面背景的綜合體；是一種通過選擇、創(chuàng)造和構(gòu)建的微環(huán)境；是知識(shí)認(rèn)知、理解及應(yīng)用的文化背景的縮影。教學(xué)情境的功能不僅促進(jìn)學(xué)生的情感，還提升學(xué)生的認(rèn)知活動(dòng)、實(shí)踐活動(dòng)，利用已有經(jīng)驗(yàn)激發(fā)學(xué)生的探究欲望。

如，在演示金屬鈉與硫酸銅溶液反應(yīng)這一實(shí)驗(yàn)時(shí)，先向?qū)W生提出：在這個(gè)實(shí)驗(yàn)中你看到了哪些現(xiàn)象？再根據(jù)學(xué)生的回答，引發(fā)學(xué)生思考為什么會(huì)發(fā)生這些現(xiàn)象？如何用學(xué)過的知識(shí)來解釋，進(jìn)一步啟發(fā)學(xué)生的想象，這樣一來學(xué)生的思考力和想象力就會(huì)得到不同程度的激發(fā)。

讓學(xué)生自己通過設(shè)計(jì)補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)、相互討論、引導(dǎo)他們自己得出答案。在這一過程中，我們努力創(chuàng)設(shè)一種情境，積極肯定學(xué)生的猜想和想法，使學(xué)生敢于發(fā)表自己的意見和想法，敢于表達(dá)自己的觀點(diǎn)，發(fā)展學(xué)生的思維。

二、重組實(shí)驗(yàn)，厘清探究現(xiàn)象，激起強(qiáng)烈的探究意識(shí)

1.將演示實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)成學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)

在傳統(tǒng)的科學(xué)教學(xué)中，學(xué)生只是被動(dòng)地觀看實(shí)驗(yàn)的觀摩者，通過觀察教師的實(shí)驗(yàn)操作步驟，從中獲得初步的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)。通過實(shí)驗(yàn)演示雖可以增加一些感性認(rèn)識(shí)，加深對(duì)規(guī)律、原理的初步理解，但對(duì)學(xué)生的實(shí)際操作能力、探究問題能力的培養(yǎng)并沒有促進(jìn)。而且，那么多學(xué)生同時(shí)觀察一個(gè)教師的演示，觀察的效果肯定非常差。因此，將課堂演示實(shí)驗(yàn)改成學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)，學(xué)生親身參與，思索每個(gè)過程，操作每一個(gè)步驟，其效果就非常好。

其實(shí)，許多演示實(shí)驗(yàn)可以改為學(xué)生課堂探究實(shí)驗(yàn)，如長(zhǎng)度和體積的測(cè)量、物質(zhì)的溶解性、測(cè)電筆的使用等。

[案例1]分子間有空隙和分子是不斷運(yùn)動(dòng)的。以兩人為一組，對(duì)黃豆、沙子、酒精、水、紅墨水進(jìn)行混合和擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)，記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；小組交流，并得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

這樣，讓每一個(gè)學(xué)生動(dòng)手操作，教師可以發(fā)現(xiàn)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)基本操作存在的不規(guī)范之處，如量筒、刻度尺、電表的讀數(shù)等。學(xué)生對(duì)儀器有了了解，感性認(rèn)識(shí)增強(qiáng)了，并且通過親身參與實(shí)驗(yàn)，充分調(diào)動(dòng)每個(gè)學(xué)生的主觀能動(dòng)性，加深對(duì)知識(shí)的理解?；旧鲜菍?shí)驗(yàn)成功率比較高的，有利于學(xué)生體驗(yàn)、感受并獲得成功的愉悅，從而提高對(duì)科學(xué)知識(shí)的探究能力。

這樣，更能體現(xiàn)“面向全體學(xué)生”的教學(xué)理念，真正實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的課堂教學(xué)模式，創(chuàng)造了一個(gè)人人都可以參與學(xué)習(xí)知識(shí)的環(huán)境。有時(shí)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)即使失敗了，也能從參與中獲得新的啟示。當(dāng)然，學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)要取得良好的效果，教師首先要加強(qiáng)管理，認(rèn)真準(zhǔn)備，盡可能預(yù)計(jì)到會(huì)產(chǎn)生那些不同的結(jié)果，會(huì)出現(xiàn)那些問題，以及不同層次學(xué)生間的合理搭配。其二是課堂行為管理。學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)課是流動(dòng)性較大的教學(xué)過程，要采用實(shí)驗(yàn)課堂規(guī)則來保證課堂教學(xué)秩序，既要給學(xué)生一定的活動(dòng)空間開展探究，又要使學(xué)生遵守一般的課堂行為準(zhǔn)則，從而防止浪費(fèi)時(shí)間，卻達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)效果。其三是對(duì)于探究實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，教師應(yīng)及時(shí)反饋，并預(yù)留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間讓學(xué)生探究實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，加深對(duì)探究實(shí)驗(yàn)的理解。只要我們認(rèn)真分析教材中的演示實(shí)驗(yàn)，大膽地放手讓學(xué)生去完成，就能充分發(fā)揮學(xué)生的潛能，真正達(dá)到既獲得知識(shí)，又培養(yǎng)探究能力的教學(xué)效果。

2.將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)為探究性實(shí)驗(yàn)

讓學(xué)生親身體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)探究過程，會(huì)帶來新的學(xué)習(xí)體驗(yàn)。探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)給學(xué)生更廣闊的活動(dòng)空間和思維空間，可以激發(fā)不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)知識(shí)、探究實(shí)驗(yàn)的欲望。學(xué)生通過探究實(shí)驗(yàn)整個(gè)過程的參與，會(huì)逐步形成科學(xué)的態(tài)度、情感和價(jià)值觀。

在新課程中有許多探究性的教學(xué)內(nèi)容，教師應(yīng)當(dāng)充分利用這些教學(xué)資源，創(chuàng)造多種機(jī)會(huì)讓學(xué)生進(jìn)行科學(xué)探究。

如，在探究金屬活動(dòng)性強(qiáng)弱時(shí)，為了判斷哪些金屬可以跟酸發(fā)生反應(yīng)，可以將驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)改成探究性實(shí)驗(yàn)，我們的設(shè)計(jì)如下：

（1）提出問題：①制取氫氣可以用什么物質(zhì)來反應(yīng)？

②所有金屬能否都跟稀酸反應(yīng)制取氫氣？

（2）利用下面材料來探究這個(gè)問題，做實(shí)驗(yàn)時(shí)，要把實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象記錄下來。

金屬有：鋅片、鋁片、鎂條、鐵釘、銅片、銅絲、銀、鍍過銅的鐵釘，窗紗的鐵絲。

酸類有：稀硫酸、稀鹽酸。

（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象分析：哪些金屬能跟稀酸反應(yīng)，哪些金屬不能跟稀酸反應(yīng)，都能生成氫氣嗎？然后結(jié)合金屬活動(dòng)順序表去總結(jié)歸納得出金屬與酸反應(yīng)的條件。

設(shè)計(jì)探究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師應(yīng)當(dāng)選取合適的、學(xué)生利用已有知識(shí)和操作水平能完成的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生明確實(shí)驗(yàn)的基本步驟：實(shí)驗(yàn)儀器的選取與操作、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、實(shí)驗(yàn)故障的排除以及結(jié)論的得出等。

（4）將測(cè)量實(shí)驗(yàn)改成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

將測(cè)量實(shí)驗(yàn)改成設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，可變單一思維為多向思維，難度比做實(shí)驗(yàn)更難，要清楚實(shí)驗(yàn)過程，也要預(yù)知實(shí)驗(yàn)中可能出現(xiàn)的問題。

例如，“測(cè)液體的密度”實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)原理和目的讓學(xué)生去設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)過程中，有的將課本上的玻璃杯換成口杯；有的把倒入部分鹽水變成全部倒入；還有的在步驟上先稱空杯的質(zhì)量，再稱倒入鹽水后的總質(zhì)量。出現(xiàn)了很多的問題，我表?yè)P(yáng)了更換器材的學(xué)生肯動(dòng)腦筋；在步驟上，我肯定了將鹽水全部倒入的合理性，并讓學(xué)生對(duì)“先稱空杯后，再倒入鹽水稱總質(zhì)量的做法”進(jìn)行討論，分析得出在理論上是可以的，但實(shí)際將杯中的鹽水倒入量筒測(cè)體積時(shí)，由于杯底和杯壁還粘有鹽水，使得測(cè)得的體積小于杯中原有的體積，會(huì)造成較大誤差。

一個(gè)實(shí)驗(yàn)的完成讓學(xué)生體驗(yàn)了成功，也發(fā)現(xiàn)了問題，知道如何處理實(shí)驗(yàn)。這樣也培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的自覺性、發(fā)展性、創(chuàng)造性。

三、放大實(shí)驗(yàn)，拓寬探究渠道，充分挖掘資源

1.擴(kuò)展探究實(shí)驗(yàn)空間

將實(shí)驗(yàn)探究空間由課堂向課外、教室向家庭、學(xué)校向社會(huì)延伸，考慮學(xué)生的興趣愛好、知識(shí)基礎(chǔ)、學(xué)習(xí)習(xí)慣等個(gè)性差異，組建各式各樣的課外興趣小組與開放實(shí)驗(yàn)室等形式結(jié)合，有針對(duì)性地通過實(shí)驗(yàn)操作，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。

如，電與我們的生活是息息相關(guān)的，學(xué)習(xí)了電路的組成、家庭電路等知識(shí)后，要求學(xué)生對(duì)自己家中的電路的連接進(jìn)行一次排查，尋找其中可能存在的安全隱患。通過實(shí)地勘察后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了以下問題：（1）金屬用電器沒有使用三腳插座，（2）閘刀開關(guān)倒裝了，（3）熔斷器的保險(xiǎn)絲用銅絲代替了，（4）導(dǎo)線絕緣層有老化現(xiàn)象，（5）插頭插入多用插座接觸不良……

通過運(yùn)用現(xiàn)有電學(xué)知識(shí)，學(xué)生發(fā)現(xiàn)了上述問題可能導(dǎo)致電路故障、損壞用電器，甚至危及人身、財(cái)產(chǎn)安全，在尋找問題的答案中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)分析，學(xué)會(huì)思考，學(xué)會(huì)探究，在動(dòng)手中增長(zhǎng)才干，使他們進(jìn)一步認(rèn)識(shí)到安全用電的重要性。

2.拓展探究實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

知識(shí)來源于生活，教材中的內(nèi)容不少就來源于生活，如果補(bǔ)充一些貼近生活的實(shí)驗(yàn)，學(xué)生就會(huì)產(chǎn)生興趣、有強(qiáng)烈的動(dòng)手探究的欲望，就會(huì)主動(dòng)地探究實(shí)驗(yàn)。

如，學(xué)習(xí)了溶液的酸堿度后，可以引導(dǎo)學(xué)生課余時(shí)用pH試紙去測(cè)量自己周圍環(huán)境中水質(zhì)、土壤等物質(zhì)的酸堿度。學(xué)生實(shí)踐后，發(fā)現(xiàn)他周圍的環(huán)境是什么樣的pH環(huán)境，并會(huì)想如何去應(yīng)用。這樣，不僅使學(xué)生掌握了科學(xué)知識(shí)，也了解了周圍的環(huán)境狀況，達(dá)到了增強(qiáng)環(huán)保意識(shí)的目的，就達(dá)到了學(xué)以致用的效果。

3.更新探究實(shí)驗(yàn)步驟

科學(xué)教材中，有些演示實(shí)驗(yàn)的效果有不盡如人意的地方，具體表現(xiàn)在：（1）實(shí)驗(yàn)有穩(wěn)定性差，不易重復(fù)的情況；（2）實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象不明顯，可視性差，說服力不強(qiáng)的情況；（3）實(shí)驗(yàn)從裝置到操作復(fù)雜，難以達(dá)到反應(yīng)所需的條件；（4）實(shí)驗(yàn)藥品過期，使實(shí)驗(yàn)效果不明顯。因此為實(shí)現(xiàn)探究實(shí)驗(yàn)效果，有必要對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟改動(dòng)，對(duì)實(shí)驗(yàn)器材更新，讓實(shí)驗(yàn)用現(xiàn)代化的方式展現(xiàn)，既提高了能見度，又增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)說服力。使實(shí)驗(yàn)跟探究學(xué)習(xí)融合起來，讓學(xué)生自主地參與探究并獲得知識(shí)，重視探究過程，能獨(dú)立科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)。

四、留白課外，發(fā)揮探究能力，提高科學(xué)成績(jī)

“教師不要把上下課的鈴聲當(dāng)作教學(xué)的起點(diǎn)和終點(diǎn)。”在課堂上，有許多學(xué)生會(huì)在學(xué)習(xí)過程中自然地生成很多有價(jià)值的問題，但由于課堂時(shí)間有限，課內(nèi)不允許繼續(xù)探究，因此我們要用“留白”藝術(shù)讓學(xué)生學(xué)會(huì)打破時(shí)間的限制，把課堂這“尾巴”延伸到課外去探究，能繼續(xù)在課堂外設(shè)計(jì)方案，完成實(shí)驗(yàn)，甚至能有發(fā)明

創(chuàng)造。

偉大的愛因斯坦說過：“結(jié)論幾乎總是以完成的形式出現(xiàn)在讀者面前，讀者體會(huì)不到探索和發(fā)現(xiàn)的喜悅，感覺不到思想形成的生動(dòng)過程，也很難達(dá)到清楚地理解全部情況?！?/p>

因此，教師要首先“動(dòng)起來”，設(shè)計(jì)一些適當(dāng)?shù)那榫?，引?dǎo)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)探究實(shí)驗(yàn)，從而充分激發(fā)其興趣，可以使學(xué)生更主動(dòng)地要求學(xué)習(xí)，能夠從探究中體驗(yàn)快樂，在體驗(yàn)中發(fā)展探究能力，在不知不覺中提高科學(xué)成績(jī)，這樣培育出的人才是具有創(chuàng)新精神的創(chuàng)新型人才。

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