科学探究与课程改革后的实验教学

叶德顺

探究，指的是人们对问题追根求源的一切活动。科学探究根源于人类与生俱来的认知热情，是科学活动最基本的方式，是科学最本质的特征，离开探究，就没有科学。用探究的方式进行科学教育，是教育和学生本能冲动的结合，是回归科学和儿童本性的教育追求。同时，探究也是学生在与生俱来的好奇心的驱动下再自然不过的认知方式。

1好奇心是学生进行探究活动的内部驱动力

人的好奇心是与生俱来的， “学起于思，思起于疑”， 好奇心与求知欲紧密相连，好奇心向求知欲转化的前提条件是认知冲突，当眼前的现象或现象的变化出乎自己的意料和想象或不能用自己的知识所解释时，就会产生一种探索的冲动或求知的欲望。好奇心的重要体现是：爱观察和发现问题， 爱动脑筋和质疑。由好奇心产生的探究活动不是由外界因素引起的，属于内部驱动型，主要发生在青少年和儿童时期；由外界因素产生的探究活动则属于外部驱动型，主要发生在成年之后。

中小学生处于生长发育的青少年和儿童时期，对任何事物和现象都会感到新鲜和好奇，都爱问一个为什么，进而想搞清楚到底是为什么，他们的探究活动主要是由好奇心引起或在教师的引导下进行的。所以，我们要培养学生的科学探究能力，不可忽视保持和发展学生的好奇心和求知欲，在看似平常的事物中，教师要注重培养学生的观察兴趣，善于引导学生获得不寻常的发现。人的好奇心虽然是与生俱来的，但不可能自然而然地保持和发展好奇心，好奇心在一定条件下可以转化为求知欲，进而发展为对科学的兴趣，由此形成的动机是一种内部的驱动力；如果忽视学生的好奇心，或不加以正确的引导，甚至于讥讽、嘲笑，就会抹杀学生的求知欲。

2实验是科学探究的重要途径和方法

实验就是让事实说话，通过事实来发现、研究、验证自然科学领域的一些现象和规律，实验的本质特征就是不能脱离事实。古往今来，科学家们研究出的各种自然科学规律和取得的各项科研成果，无不是通过多次的实验、反复的探索、勤奋的学习和研究而实现的。对于中小学学生，实验则是满足好奇心和求知欲最基本的方法， 是形成学生探究思维能力的重要途径。实验作为科学探究的重要思想和科学方法，在培养学生实事求是的科学态度、提高学生的学习兴趣，开阔学生的思维空间等方面起到重要作用，在新课程的教学中也得到了充分的体现。

开展实验教学是实现基础教育课程改革目标的重要手段之一，是理科教学的重要内容，教师和学生共同参与的教学活动。通过实验教学，是引导学生的好奇心向求知欲转化，进而提升学生科学探究能力。在实验教学中，教师提出问题，演示现象，启发学生去观察、思考，通过实验去研究、收集事实证据，提出和求证假设，进行小组合作交流，分析得出结论，并作出正确合理的解释，实际上也就是科学探究的过程。

3课程改革与实验教学

基础教育课程改革的目标中提出：改变课堂教学只重视知识传授的现象，强调形成积极主动的学习态度，使获得基础知识与基本技能的过程同时成为学会学习和形成正确价值观的过程。关注学生的学习兴趣和经验，精选终生学习必备的基础知识和技能。倡导学生主动参与、乐于探究、勤于动手，培养学生收集和处理信息的能力、获取新知识的能力、分析和解决问题的能力及交流与合作的能力。课程改革的目标充分体现了加强实验教学，开展科学探究性实验活动的重要性，并将其提高到前所未有的高度，提出了新的教学指导思想和观念。

31课程改革后实验教学的新理念

（1）实验的内容和方法紧密联系生活，体现出生活化、趣味化和绿色化。从学生熟悉的现象揭示自然规律并应用于社会生活的实际，力求使学生体会知识来源于实际。关心科技发展，了解科学技术的新成就，培养学生对大自然的热爱，并能够与之和谐相处的情感，使学生乐于探索自然现象和科学道理，能够领悟科学、技术、社会与生活之间不可隔离的关系，并能树立将科学知识应用于生活实际的意识。

（2）倡导自主、合作、探究性的学习方式，改变被动的接受式学习为主动的探究式学习。通过富有启发性的问题和实验，来激发学生的学习兴趣，驱动学生积极主动地去动手操作、观察、分析、交流与合作的科学探究式的学习实验活动是课程改革后实验教学方式最明显的变革，实验目的不再是简单的验证科学知识和学习一些规范的操作技能，而是体现在对学生科学素养的培养，提高学生分析问题和解决问题的思维能力层面。

（3）教学和实验的内容强调学科渗透，淡化学科本位。在理科教材中，不乏多处引入科学技术的新成就，注重人文精神与自然科学的交融、学科之间渗透的范例，让学生充分理解自然科学和社会中各事物彼此之间的互相联系，在一定条件下的相互转换，使学生对自然界有更加本质的认识，逐步树立科学的世界观。

32课程改革后实验教学的特点

一是与原来的教材相比：实验内容多、广，非常丰富，不再仅仅局限于某几个实验，而是有一种实验无处不在的感觉。

二是对实验的要求大大提高。不仅要求学生会进行认知性的实验，还要求他们会自己设计实验，进行探究性实验，对实验过程进行评估交流等。

三是实验的形式更加灵活多样。除课内实验活动外，还有许多需要学生在课外和室外进行的实验活动内容，有的还与社会调查、研究性学习联系起来。

33实验教学是落实三维课程目标的重要手段和方法

三维课程目标是：知识与技能——要求学生学会，过程与方法 ——体现在学生会学，情感态度和价值观——表现在学生愿学。实验能够提供确凿的事实和依据，是学习理解科学知识的基础；培养学生的创新意识和综合技能，实验探究是重要的途径；通过实验研究的过程，掌握科学的实验方法，有利于培养学生实事求是的科学态度和发展健康的学习心理，激发学生的学习热情。

4如何搞好科学探究与实验教学

开展探究性实验教学活动，既是课程标准的要求，也是理科教师转变教学观念，适应新形势下培养学生全面发展、具有知识技能型人才的有效方式。如何引导学生进行科学探究与实验，保持学生的好奇心和求知欲呢？培养学生的科学探究能力，应做好以下几个方面：

（1）多让学生自己动手进行实验观察，使学生获得对实验事实的感知和归纳。教学中要通过一些启发性的问题，尽量让学生亲身体验，动手操作，根据问题作出假设，带着问题实验观察，分析研究实验数据，探讨交流实验现象，总结归纳实验结果，培养学生自主学习探究、与人交流合作的良好学习习惯。

（2）联系生活实际，开展探究性实验活动。一是结合实际通过实验来探索一些生活中常见现象的科学原理，因为学生对于生活中常见的一些事物和现象有着直接的感知，所以认知深刻，兴趣浓郁，接受知识更快。二是就地取材，利用生活中一些常见物品开展实验探究活动，是一种很好的学习实验方法，具有取材容易、参与面广、效果明显的优点。

（3）通过一些知识性、趣味性的小实验来激发学生的好奇心和求知欲。这一点在理科教材中得到充分体现，如初中物理教材开始就是采用几个趣味性小实验来引入课题知识的。在教学中，教师应结合教学内容，多做一些这样的小实验，既简单易行，又能激起学生的好奇心和激发学习兴趣；要充分利用课内外、校内外科学实践活动，引导学生开展一些趣味小实验、小发明、小制作等多形式的实验科学探究活动。

（4）搞好创新实验改善实验效果，提高教师的实验教学研究水平。创新实验是对传统的实验仪器和方法进行改进，弥补其不足之处，拓展实验方法，改善实验效果。实验方法的改进和创新，让学生有新奇之感，也激发了教师的创新热情。通过创新实验，能够促进教师进行实验教学研究，启发学生的探究思维，提高师生的实验探究能力。近几年来，在我市举办的实验案例评选活动中，就涌现了一些优秀的创新实验案例。这些案例充分

体现了知识性、趣味性、探究性，在教学中也取得了良好的效果。因此，开展创新实验，是在实验教学中不可忽视的重要内容和方法，应当引起学校和理科教师的充分重视。

（5）应用信息技术，促进实验教学的整合。

信息技术在实验教学中的应用，主要在两个方面：一是多媒体信息技术辅助实验教学。应用电子白板的交互功能，通过一些生动直观、丰富多彩、构思新颖、动静结合的多媒体课件，能较好地展示所学知识和实验现象、过程的相关内容和方法，实现与动手动脑实验操作的有机结合，提高了课堂教学效益，激发了学生的学习兴趣。二是数字化探究实验室的运用。数字化探究实验室能够与常规的实验仪器结合起来进行多种实验，所有的实验数据、分析和结论都来源于实验本身，通过动手实验操作由计算机采集到多种完整、动态的数据和信息，并能对实验数据作出综合性的分析处理。数字化探究实验室的运用是对传统实验形式的一大变革，是今后理科实验教学的发展方向，它使信息技术的应用真正融合到实验教学之中，是学生进行科学探究性学习与实验的极好方式。

现代科学教育观认为：科学教育除了科学知识的传授和技能的训练外，还应该重视对学生科学探究能力以及良好思维习惯与创新意识的培养，使其树立正确的科学观，即从强调科学知识内容获取向理解科学过程转变，从强调单纯积累知识向主动探求知识转变。搞好科学探究性学习与实验活动，正是符合现代科学教育观的要求所在，在实施素质教育，培养知识技能型的人才，促进学生全面发展等方面，必将起到越来越重要的作用。