谈初中科学实验教学“三种”策略应用

黄自耀

摘要：初中科学是以实验为基础的学科，如何搞好初中科学实验教学是科学教师十分关注的。本文系笔者根据多年教学经验，从三个方面谈初中科学实验教学的策略应用：分组实验——关注参与度；课外实验——提升学习力；生本实验——创设情境场。运用此三种策略，可以促进初中科学实验教学。

关键词：参与度；学习力；拓展实验；生本实验

中图分类号：G632.0 文献标识码：A 文章编号：1992-7711（2016）07-0073

科学（七——九年级）课程标准指出：“强调培养学生的科学探究能力和对科学探究的理解”。这对于广大教师来说是一个新课题，必须给予充分的关注。发展学生的科学素养离不开科学的学习过程。初中科学教学的核心是实验教学活动，实验教学要突出科学实验探究的方式和方法。给学生提供充分的科学实验探究机会，学生通过手脑并用的实验探究活动，体验实验过程的曲折和乐趣。发展科学实验探究所需要的能力，增进对实验活动的理解。

在实际教学中，笔者认识到实验教学在科学教学中有不可替代的作用，实验教学开设直接影响到初中学生的知识水平和动手能力。现在初中科学实验由于多种原因导致学生不够重视实验，由此导致了学生实验操作和实验设计能力较差、实验安全意识淡薄等现象，影响培养具有创新能力的学生。如何搞好初中科学实验教学，是大多数科学教师思考的问题。在实际教学工作中，以笔者实践情况分析初中科学实验教学的三种策略应用。

一、分组实验——关注参与度

参与度是指实际发生的后果与外界损伤因果关系。学生分组实验体现了学生为主体的理念，学生能更好地参与体验实验探究活动。美国著名教育家杜威认为：“只有通过具体的“做”，才能达到改造个体行为的目的”。学校教育为学生学习知识提供一定的材料，而他们要真正获得真知，则必须通过运用、尝试、改造等实验探究活动来获取。鼓励学生的交流与合作是近几年课程标准的教学建议。

初中阶段学生正值青春期发育阶段，有些学生对待学习往往兴趣不浓。教师应该发现他们的每一点进步并给予及时的鼓励，使他们树立学习科学的信心。为此，在进行分组实验教学时，争取运用好科学学科的实验特点，调动他们学习的热情，积极体验完成分组实验教学。在学生分组实验的过程中，教师要注意：

1. 准备实验，提高效率

《礼记 中庸》中说：“凡事预则立，不预则废”。意思是说，要想成就任何一件事，必须要有明确的目标，认真的准备和周密的安排。一堂实验课是否能达到预期的目的，课前的充分准备必不可少。没有准备的分组实验，只能是忙忙碌碌却乱成一团的看热闹实验。特别是分组实验需要充分的课前准备工作。一堂成功的分组实验课是以课前实验准备为基础的，课前准备实验起到举足轻重的作用。

例如，笔者在执教《机械效率》的学生滑轮组和斜面并进分组实验教学中，准备了如下器材：木板13块、塑料滑轮28个、钩码7只、弹簧秤13只、米尺13个、物理小车6个、毛巾6块、线绳若干。特别是这若干根线用来绕制滑轮组绳子的长度非常关键，考虑到面向全体学生要达到最好效果，所以实验前笔者都是亲自绕制滑轮组绳子来决定长度，这样把主要问题放在本节课的重点机械效率上。学生分组实验并测出数据后，再分别讨论斜面和滑轮组的机械效率的计算。这样在课堂上可以提高效率。

课前认真准备实验是一项非常重要的环节，在教师准备的过程中，可以发现很多问题并且解决，提高实验效率，从而更好地掌握知识。分组实验课前准备包括认真地备好本节实验课的内容；充分准备分组实验的所有教具；教师课前要预先做好实验。所以，在分组实验课前做大量的、充分的课前准备实验，才能为分组实验课的正常开展、圆满完成打下良好的基础。

2. 分工合作，优化组合

“学会学习，学会创造，学会合作，学会生存”已成为二十一世纪教育的主题。学生分组实验要先分好组，确定组长，分工合作，优化组合，努力使学生参与度达到百分之百。学生由于经历及知识的认识程度不同，分析、解决问题的能力不同，动手能力也存在着不小的差异。所以，在分组时，综合考虑将基础好的和基础薄弱、动手能力强的与动手能力弱的学生分在一起，以利于互帮互助、共同提高。

例如，笔者在公开课《熔化与凝固》中，学生分组实验操作前，笔者明确分工如下：前后四个同学为一组（分工：一人记时；一人读数；一人记录；一人组长分工、防止温度计的“碰壁”和作图），是每一个学生都参与和体验实验，从而促进知识的掌握和能力的提高。

合理的分工合作可以使实验起到事半功倍的效果，优化组合使学生互帮互学，培养学生的情感、态度和价值观。合作和优化是学生进行良好的人际交往所必须的心理品质。因此，培养学生的合作意识、合作精神与合作能力非常必要。

3. 适时提醒，指导观察

教学是教师和学生双方共同参与的活动，学生是主体。在分组实验中，不可管得太死，也不能放任自由，尤其对我们这些正在青春期发育阶段的初中学生，由于自控力较差，“玩实验”的心理较强，更应加强教师的主导作用。所以在进行分组实验中，应全面把握每一环节，既给学生一片活动、自主的空间，又让他们能有效地完成实验研究。不断地全体提醒和重点关注学生明确实验目的，确定实验观察的重点。学生分组实验过程中时刻提醒学生我们探究实验的目的、要观察的重难点。

例如，在《熔化与凝固》分组实验中，有些小组海波的熔化描点作图，不能得出只吸热不升温的水平线段，笔者提醒学生可能是哪些原因？从而引导学生建立假设：可能是试管里的海波量太少了；可能是酒精灯的火焰太大了；可能是温度计的玻璃泡碰到试管内壁了等。而有的小组能得出只吸热不升温的水平线段，但温度低于48℃，笔者提醒学生可能是什么原因造成熔点低于48℃呢？学生开始建立假设。

分组实验要抓好实验中的主要矛盾。在学生分组实验过程中，学生在分组实验时难免会出现一些错误、注意力转移到次要的问题或偶发的事情上，这样就不能得出完整的感性认识。因此，教师要观察全局，并重点指导。实验中，教师少讲多问多演示，既巩固课本知识，又为实际操做好准备。实验操作是实验课的关键，在学生实验操作过程中，教师巡回指导。在实验中对预设出现的问题，笔者先不提出，只是让学生先动手做，当他们遇到困难求助时，再集中指导，这样学生印象更加深刻。

二、课外实验——提升学习力

所谓学习力就是学习动力、学习毅力和学习能力三要素。学习力也是把知识资源转化为知识资本的能力。《科学课程标准》指出：“注意课内与课外、校内与校外的探究活动结合起来，努力开发并鼓励学生参与开发各种层次的、以小型为主的探究性课题”。全面提高每一个学生的科学素养是科学课程的教学核心理念，也是《科学课程标准》的核心理念。初中科学课内实验分为学生实验（包括课堂内的和实验室的）和课堂演示实验，对教学起到重要的作用。现在课内实验由于时间和空间等原因限制，笔者认为存在一定的局限性，如：被动性、浅表性、浮躁性等。

俗话说：“授之以鱼，不如授之以渔”。培养学生的科学素养仅仅依靠课堂是不够的，课外实验活动是课堂教学的延伸。课外实验使学生不再拘束于教材和课堂，可以根据自己的兴趣，做一些深入的课外实验，加深了实验的深度，俗话说：“兴趣是最好的老师”，这就是说一个人一旦对一种事物有浓厚的兴趣，就会主动去求知、去探索、去实践，并在求知、探索、实践中产生愉快的情绪和体验。课外实验中，学生是主体，发挥学生的创造力和想象力，使学生有目的地研究。要做好学生课外实验，笔者认为要注意如下几个方面：

1. 学校方面，拓展实验

义务教育课程分为基础教育和拓展性教育，后者包括知识拓展性、艺术特长性和实践活动。以课堂知识为基础，增加课外阅读，注重课内外知识的联系。认知心理学认为：“强调人已有的知识和知识结构对他的行为和当前的认知活动起决定作用。其最重大的成果是在记忆和思维领域的突破性研究。”所以，开展相关知识点的课外实验很有必要，特别对于一些学困生产生浓厚的学习科学的兴趣，使他们能够喜欢科学实验，从而喜欢科学学科。

例如，笔者所在学校近几年积极建设许多拓展性课程活动，其中包括开展七、八年级学生鸡蛋撞地球的实验（同时水火箭），以班级为单位，三位同学为一组，组数不限。科学教师们制定计划，提前公布比赛项目，学生联系课本内知识（已学过或还没学过的通过预先），掌握基本知识，运用于实际比赛中，通过开会组织讲解要求、与科学教师交流、制作成品、科学教师评价、修改和比赛等步骤。科学教师主持展开比赛。正式比赛投放前由组员介绍作品名称、制作团队及作品亮点，然后再投放。每班级推荐最好的一组代表班级进行PK，根据参赛成绩，以班级为单位，按照年级组班级适当的比例评出一、二、三等奖，发放奖状和奖品。其他组别进行表演展示。

学生充满无限的好奇心，他们能够提出问题，说明他们对该问题是感兴趣的，学校教师把问题交给他们去做，有些方面他们会做得更好。我市教育部门组织的学生科学小论文评比，通过这个平台让学生去思考、去发现。近几年对笔者所在学校学生论文了解，笔者发现多数同学都在尝试着课外实验的研究，这些都充分调动了学生学习科学的学习力。

2. 家庭方面，创新实验

创新实验是义务教育教学质量与教学改革工程的重要组成部分，教材中的许多知识点甚至是阅读材料，有些和生活密切相关的，学生利用家里买来的望远镜、显微镜、电学实验盒在家进行观察，因为教学的原因，课内实验是无法进行的，有些内容是学生渴望加深和感兴趣的，如果教师能够引导得好的话，课外实验无疑是最好的研究途径。

例如，在九年级学习了血液的组成后，学生了解了血液由血浆和血细胞组成，而血细胞的组成，学生提出问题：“血液中血小板的浓度与红皮花生有什么关系呢？”，按照探究的步骤进行研究，以该同学的父亲为研究对象，设计实验方案、收集事实与证据和得出结论：在一定范围内，红皮花生提升血液中血小板的浓度。

在教师指导下的学生课外创新实验，如笔者所在学校学生的《高温高压蝇蛆无害化生物处理病死动物可行性》研究报告等，让学生的创新实验能够让学生获得无限的成就感，真正体会到学习科学的乐趣和意义，对培养学生持久稳定的学习力具有重要的意义。

3. 社会方面，实践实验

实践实验以学生的现实生活和社会实践为基础发掘课程资源，而非在学科知识的逻辑序列中构建课程。综合实践活动以活动为主要开展形式，强调学生的亲身经历，要求学生积极参与到各项活动中，在考察、实验和探究等一系列的活动中发现和解决问题，体验和感受生活，发展实践能力和创新能力。在教师的指导下，学生在这个过程中兴趣盎然，认识和体验不断加深，创造性的火花不断迸发，这是综合实践活动生成性的集中表现。

例如，笔者任教的804班中谢同学等十几位同学，在教师的指导下，做屋顶太阳能的实践实验，设计了实验方案，与某乡镇企业联系了太阳能发电板，又与市供电局联系，利用太阳能发电板、供电局屋顶和一些电学器材，进行实践实验，分工、计时、读数、记录、分析数据和得出结论等，设计的比教师想象的要好，屋顶太阳能综合实践实验获当年度浙江省综合实践优秀成果奖。

通过实践实验，学生对实践有了亲切的感情和经验，就能迈出书斋，走向社会，发挥和不断提高自己的工作能力和作用。为学生自主性的充分发挥开辟了广阔的空间。启发学生对物理实验的兴趣，激发学生自己实践的主动性，使之有强烈动手的热情，用这种启蒙方法以达到教育的目的。

三、生本实验——创设情境场

生本实验是营造了浸润着民主、平等、激励、和谐的以学生为主体的人文课堂环境。德国教育学家第斯多惠说：“我们认为教学的艺术不在于传授的本领，而在于激励、唤醒、鼓舞”。创设情境场进行初中科学实验情境教学，使学生思考实验的本质，是搞好初中科学实验教学的重要策略。假如没有创设情境，就不会有很强的求知欲望，也不会有主动积极的学习习惯。教学实践表明，教师在课堂教学过程中，特别是初中科学实验教学中有意识地创设情境实验，通过提出一些与实验有关的富有启发性的问题，逐层深入，将学生引入情境之中，激发起学习的动力，培养学习兴趣。

创设教学情境是模拟生活，使课堂教学更接近现实生活，使学生如临其境、如见其人、如闻其声，加强感知，突出体验。对初中学生来说，要让他们自觉地喜欢上实验，笔者经常采取了创造情境实验，让学生感受实验的重要性，从而思考实验。具体做法是：

1. 实验过程，体验情境

学生对实验都感兴趣，普遍怀着浓厚的好奇心。但有的同学看热闹；而有的同学积极思考寻找解决问题的对策，能更快地进入实验的门道。不论是初中科学的演示实验还是学生分组实验，学生被动地看或做，效果都不是很好。如果能在实验中创设问题情境，激发学生的求知欲，变被动为主动学习，对学生能力的培养有很大帮助。要想让学生能很好地接受教材的知识，就必须通过实验过程中创设过程情境，让学生在实验中接受，理解初中科学知识。

例如，在研究物体受非平衡力作用时的运动状态的变化情况时，可以通过滑轮、钩码、轻纸板和细线组成简单的二力平衡，创设情境场二力平衡的受力物体的特点，请一位同学上来用剪刀把细线剪断，观察轻纸板的运动状态，再由片面推出全面得出：物体在非平衡力的作用下运动状态总是发生改变的。这些现象学生并不陌生，但要解释却有一定困难。要想让学生能很好地接受教材的知识，通过实验体验，让学生在实验中接受和理解科学知识，同时这些知识大多也是教学的难点。

沿着创设过程情境这样的思路，带着这些问题，让学生去思考和探究实验，思维更活跃，既能很好地完成本实验，又能培养学生的创新能力。在实验过程中也要注意设置合理的追问，同时许多知识是教学的难点，如压强、摩擦力的方向、密度的概念、晶体的熔点等，但只要做好实验过程中创设过程情境，上述难点都能很好地突破。

2. 实验应用，实践情境

子曰：“温故而知新，可以为师矣。”复习是教学的重要环节。教师特别有心的“小三”实验（小实验、小制作、小发明）、复习时设置实验新做，这些能取得事半功倍的效果。在实验教学过程中，教师只要做有心人，通过合理创设情境，不仅能起到组织实验教学的作用，而且能使学生明确学习目标，产生浓厚的学习兴趣。

例如，多用“三小”实验辅助复习，加深了知识点的复习。如笔者七年级下册复习《声音的产生和传播》中，提前一天交给一位科学基础薄弱但乒乓球打得很好的许同学，请他用细线栓一个乒乓球带来，为班级同学做教具，该同学很积极，复习热情提高，他热爱科学这门学科。

再如，复习中课本的每一个实验都值得实验新做，它对分散教学难点、突破教学重点都有不可低估的作用。再如，复习升华和凝华这一节的教学中，要让学生接受升华这个概念，只要设计好碘的升华实验新做这个实验情境，学生就能很快接受。若只凭教师讲解，也达不到实验所能达到的效果。如何在复习过程中提高学生的兴趣，并准确把握复习的深度和广度，需要教师根据学生的学习情况适时增加实践情境实验。

不论是“三小”实验还是实验新做，都是实验应用的重要方式，科学练习中也可借用实验情境来解决。在实践应用中创设实验情境，要求优化实验、提高实验的深度和综合性，要根据学情准备好每一节复习实验活动，激发学生情感的火花，从而提高课堂教学效率。

当然，初中科学实验教学的策略应用影响到我们培养人才的质量、水平和创新意识。在现有的条件下，初中科学实验教学如何发挥其最佳的作用，是一项系统工程。在新课程理念下初中科学实验教学的策略应用中，科学教师应努力做到“学生力所能及，教师避之；学生力所难及，教师助之；学生力所不及，教师为之”的理念。

苏霍姆林斯基说：“不要让能力和知识关系失调”，初中科学实验的设计也是如此，要考虑学生的认知能力。初中实验教学的策略应用我们也要学会换位思考，努力研究学生的心理来提升实验教学的实效性。作为一线初中科学教师，我们要在实验教学过程中多思考、多实践。通过实验教学的有效策略激发学生成为主动的求知者，提高学生的参与度和提升学习力，使初中科学实验活动真正成为学生的生本实验活动，我们科学教学就能真正由“考试”科学变为“素养”科学。

参考文献：

[1] 张汝吉.科学（7-9年级）课程标准[M].北京：北京师范大学出版社，2002.

[2] 辛继湘.体验教学研究[M].长沙：湖南大学出版社，2005.

[3] 教育部教学仪器研究所主编.高中物理课外实验[M].北京：人民教育出版社，2003.