科学合理增设实验，构建个性高效课堂

程玉平

摘 要：以科学探究过程为主的教育教学方式是当前科学教育的主流趋势，初中科学新课程的课程设计实实在在地体现了要以学生为主体的教学理念。更多的实验探究能让学生亲自参与到教学环节中来，使学生有更多的机会进行合作、讨论、参与实验的设计、操作等。而给教师的定位是一位辅助者、引导者和协助者。教材的編排也给教师在教学中提供了更自由的“空间”来设计课堂教学程序，使教学过程更具“个性化”和“多样性”。教师可以合理地增设一些趣味性实验、活动性实验、探究性实验，创设一定的情境，组织讨论，学生参与实验设计等多种方式，激发学生的情，调动学生的思，从而激发学生的求知欲。在完成教学任务的同时还可以训练和发展学生的创造性思维，培养学生的自信心和创新精神，使学生在课堂中体验实践，在实践中体验生活。

关键词：趣味性实验；活动性实验；探究性实验；主动学习

科学实验是学生用以研究自然，也是学生用以获取知识、领悟科学的思想观念、领悟研究自然界所用的方法而进行的各种活动。在初中科学教学中，倡导以科学探究为主的教育教学方式是当前科学教育的主流趋势。初中科学新课程的课程设计实实在在地体现了要以学生为主体的教学理念，更多的实验探究能让学生亲自参与到教学环节中来。对于教学中的科学实验，教师的设计和引导也起着至关重要的作用。实验作为科学课程的一个重要环节，是培养学生创新能力的重要途径，是激励学生进行创造发明的科学环境。

科学不仅是系统的知识体系，更是一种探究活动。在科学教育中，把科学实验探究作为教育教学的主要方式更是科学本质的要求。在教学中合理地增设一些实验不仅能提高学生学习的积极性，更加重要的是通过实验可以培养学生的动手能力、分析能力及解决问题的能力，还可以让学生在共同探究的过程中增强其自信心，发展认知能力，培养正确的科学态度。

一、增设趣味性实验，培养学生自主钻研精神

在传统的教学过程中，老师在备课时往往对课堂教学的设计相当精细，对重点、难点知识总是不厌其烦地反复强调，理论讲授滔滔不绝，生怕学生记不住，当然对这种仔细的态度应该值得肯定。但这样的教学方式却完全忽视了学生，把学生当成了自己手中的“工具”。传统的教学方法偏重于对结论的重视和强调，让学生记住一个“果”，而忽视学生“如何学”和得出这个“果”的过程。教学方式与学习方式的脱离，使得老师一节课下来疲惫不堪，学生也学得很累。其实有时我们增设几个简单有趣的小实验，学生整节课都会情趣高涨，思维活跃，在兴趣中实现高效学习，那么我们又何乐而不为呢？

1.增设趣味性实验可以激发学生的好奇心和求知欲

俗话说：“教人未见意趣，必不可学。”兴趣是提高学生学习的内在动力，也是推动学生认真学习的一种巨大的精神力量。兴趣也是学习的先导，它能激发积极而持久的学习动机。在教学过程中适当地引入一些趣味性实验将会激发起学生的好奇心和求知欲，调动其学习的积极性，寓教于趣。如在学习沸点时，我就当了一回“江湖骗子”，来了一次热“油”中取石块。在一个大烧杯里倒些醋，上面再加一层食用油，里面放一块小石块，然后垫上石棉网用酒精灯加热直到有气泡产生。实验前先让大家想象一下在路边摊油炸食物时的情景，（有气泡产生时温度估计约60摄氏度，所以还是有点烫手。我一开始在课前试做时放了硬币，但不易取出，为了能动作快点，后来改放小石块）然后就把手伸进去把石块取出来，学生当场目瞪口呆，有的女生吓得张大了嘴巴，一副难以置信的样子。可以想象，这节课的内容有哪位学生不想深入了解呢？

2.增设趣味性实验可以提高学生的学习效率

在学习“物质燃烧的条件”这一内容时，进行“气功”吹燃蜡烛表演。我取一支白蜡烛，暗中在蜡烛烛芯上涂上白磷，然后嘴里先喝一口热水，做点夸张的动作表示在发功，然后轻吹一下蜡烛，蜡烛竟然神奇地燃烧起来了。学生马上表现出不可思议的神态，自然而然地想要知道原因。一片讨论和争论之后，有的同学迫不及待地问“为什么会这样”，再进行书上的演示实验，学生观察得特别仔细，特别认真。增加的这个趣味性实验提高了学生的学习效率，而且学生的记忆会更加深刻，记忆时间也会更长。

3.增设趣味性实验可以促使学生进行自主探索和自主钻研

趣味性实验以其丰富的知识背景和趣味性深深地吸引着学生，为学生想象力、观察力、思维能力发展提供了广阔的空间。如在学习“流速与压强的关系”时，我增设了这样一个实验：拿了一个大功率的电吹风和乒乓球，问学生：“向上吹乒乓球，球会怎么样？”学生异口同声地说：“被吹走了。”然后演示，当乒乓球悬浮在空中没有被吹走时，学生感到非常震惊。然后斜着吹乒乓球，仍旧不掉下来。学生感到太神奇了，产生极大兴趣的同时，已经迫切需要了解原因了，纷纷自觉地去书上找答案，驱使他们积极自动地学，培养学生深入钻研的精神，提高了课堂教学质量。这节课给学生的印象非常深刻，从课后的作业反馈情况来看，学生掌握得也都非常理想。

二、增设学生活动性实验，使单纯的理论灌输变为内在诱导思维式教学

著名的物理学家帕格尔斯说过：“没有实验的理论是空洞的，正是实验家使理论家保持老老实实的态度。”而心理学研究也表明：学生对学习内容的巩固程度，与学习的方式关系很大。一般来说，学生通过听教师讲授，能够记住百分之十到百分之二十；而如果学生能动手做过，又描述过，则能记住百分之九十，所以在平时的教学中我非常注重学生的活动性实验。

如在学习《宇宙起源》这一课时，有个结论是“所有的星系都在远离我们而去”，那么有学生会认为都在离我们而去，那地球是中心了？为了很好地解决这个问题，我叫了五位同学到讲台前手拉手围成一个圈靠拢在一起，然后各自后退，圈越来越大，每位同学之间的距离都在扩大，每个人看其他四位同学都在远离自己而去，而自己其实并不是中心。这个问题一下子就解决了，和书上的气球实验相比，简单明了。

又如，在学习《摩擦力》这节课时，有道练习是关于拔河比赛的，学生普遍认为胜利的一方肯定是力大的一方，仅从理论上给学生分析，许多学生理解不了，对结论存在很大的疑问。所以，在这个知识点的学习过程中，我增设了一个学生活动性实验，叫了班中一位很弱小的女生和一位男生到讲台前的空地上，步骤为：endprint

（1）让女生和男生进行拔河，男生胜。

问学生为什么，学生讨论后，说：“张某（男生）力气大，当然赢啦。”暂不作点评。

（2）在男生站的脚下洒上水，进行第二次比赛，女生胜。

一阵惊呼声，然后就是热烈的讨论声。有学生已经对先前的认知表示怀疑，根据现象进行诱导，给予学生充分思考的时间，激发学生的思维。

（3）让男生站在一块滑板上，第三次比赛，女生胜得更轻松了。

学生表现出了更大兴趣，并马上很自觉地进行讨论和分析。经过适当点拨后，学生很快就理解了原来拔河比赛的胜负跟摩擦力存在的很大关系。

此次实验探究活动现象鲜明、直观，学生间的讨论气氛宽松、热烈。通过三次比赛的结果，学生最终通过合作分析得出了正确的结论。增设的这个探究突破了课本的框架，为学生的科学学习创造了一种和谐的环境，激发了学生的求知欲望。并且，此次探究活动的主体性角色完全倾斜于学生，学生居于活动的中心地位，也体现了“生本教育”的理念。

增设的这个活动性实验的意义在于：

1.课堂中渗透了实践性

原来的教学只是自己进行理论分析，学生经过思考后得出结论，既死板又枯燥，学生不易理解，就算一时理解了也会很快遗忘。让学生进行活动性实验，亲自在实验过程中进行探究，其作用有：

（1）把学习的主动权交给学生，激发和调动学生的学习积极性。给学生创设自主探究实验的时间和空间，教师则起主导作用，在于引导、辅助学生完成实验任务。老师当一个指引学生探究的辅助角色，可提高学生学习的兴趣，使课堂变得更加活跃，更加精彩。

（2）真正体现了“教与学”的双向性。学生不是产品，教学工作不能靠老师单方面就能完成的，让学生参与到课堂中来，真正成为课堂的主体。

（3）培养学生分析和解决问题的能力。通过学生对实验的摸索、实践，对于不同的实验现象进行分析，最终得到正确的结论，培养了学生分析问题和解决问题的能力。

2.课堂中体现了民主性

（1）民主课堂对培养自主学习能力很重要

在实验过程中，学生有什么问题随时可以提出来，大家进行讨论分析。对出现的不同现象提出自己的观点，学生各抒己见，对于合理的解释及时鼓励表扬，对于错误的观点则通过讨论加以纠正，做到既尊重知识又尊重学生。在一个相对宽松和谐的课堂环境中，这样更有利于培养学生的自主探究能力。

（2）民主的教學给予全体学生以平等、宽容的机会和条件

可以让学生在学习过程中获得知识、发展兴趣、实现理想。让学生有自己的思考、发表独到见解的时间，学生敢想、敢说、敢问，乐于发表意见，勇于大胆创新。有时尽管学生的说法可能不全面，甚至是错误的，但至少学生能够积极参与到教学中来，都是应该值得肯定的，对学生个性的发展起着重要的作用。

3.课堂中增强了认知性

增设合理的实验给学生提供准确、生动、鲜明的感性材料，让学生从形象思维向抽象思维发展。这样使概念容易理解，使知识形象化，便于记忆。当学生对于理论知识的理解出现错误时，鲜明的实验事实与学生的认知发生了矛盾，就会产生认识失调，于是在心理上就出现不平衡的感受，就会产生一种迫切需要解决这个问题的强烈欲望。这样就必然产生认知动机，并采取积极的认知行为，从而主动地去理解和掌握知识。

三、增设探究性实验，使结论式教学变为过程式教学

传统的结论式教学，就是指忽视过程而仅仅强调教学所要达到的目的或所需获得的结果的教学。传统的结论式教学往往采用“传递——接受”式的教学方法，把一些实验探究通过老师的讲解、分析，让学生记住一个结论。

1.结论式教学的弊端

（1）教学过程“僵硬化”

主要表现在课堂教学中唯教材、唯教参上，教师把教材中的内容当作是金科玉律，完全按照教案的设计来进行教学活动。整个教学过程看似相当流畅，学生完全在自己的掌控下学习，基本上都能按前面的演示正确操作。但在学习过程中学生没有激情、创造，也缺乏活力，有的只是平铺直叙、简单的重复操练、应付与无奈。

（2）学习过程“单一化”

主要表现在教学组织形式、活动角色的单一化。目标以知识传递作为唯一追求对象，忽视全面发展是教育追求的最终目的。

（3）学生学习“程式化”

学生在课堂学习中不用思考，机械性地听取老师的指令，经过老师的讲解，然后记住一个结论。这样的课堂教学导致学生自主学习、钻研能力的缺失。

（4）学生学习“被动化”

机械式的教学，就会导致学生机械式的被动学习。造成对于本来应该充满好奇和神秘感的“科学”并不感兴趣，缺乏学习的主动性和积极性，会让他们觉得学习是个“包袱”。学生形成了一种学习上的“索取”意识，缺失主动“探索”的精神，完全按照老师指定的框架进行学习，学习的主动性和积极性不足。

2.增设探究性实验的作用

科学教学中有些实验的操作性确实不强，老师也就顺理成章地进行结论式教学。但操作性不强并不意味着没有可操作性，只要有心，不怕麻烦，增设一些探究性的实验，会使你的课堂教学更加精彩。

（1）增设探究性实验可以使抽象变具体，降低教学难度

科学教学中有些知识并没有配套的科学探究，纯理论学习学生缺乏兴趣，不易理解，有时还不能使学生信服。要能让学生恰当理解，加深印象，增设探究性实验是比较理想的方法。如在学习“土壤的特点”时，我取两根两头通的玻璃管，一根装上黄豆，一根装上细沙，两头用纱布包住，分别代表沙土类土壤和黏土类土壤。然后让两位同学上来分别用两根管子向水里吹气，结果装黄豆的玻璃管吹出大量气泡，而装沙子的吹不出气泡，学生马上得出，沙土类土壤通气性好；再叫两位学生上来往两根玻璃管中灌水，装黄豆的玻璃管里的水很快从下方漏出来了，学生马上可以得出沙土类土壤保水性差。通过这个增设的探究性实验，学生一看便知，如此教学学生便于理解，记忆深刻。endprint

（2）增设探究性实验使课堂教学更生动、更灵活、更多样

中学生已具备一定的探究分析能力，故对教学内容不局限于教材所罗列的条条框框，也可以不按照书本要求的步骤操作，放开手让学生自己去探索，自己通过讨论去操作。比如，在学了“氧气和二氧化碳性质”后，我给出许多器材，要学生利用所学知识自己设计一个实验来区别氧气和二氧化碳。许多学生表现欲极强，兴趣极大，他们大胆联想，努力创新，很快设计出了多种方案。比如：放小动物；用点燃的火柴；带火星的木条；加澄清石灰水；放点燃的硫，观察能否产生明亮的蓝紫色火焰等。经过同学们讨论后，各抒己见，排除了不合理的方案，同时也得出了多种合理的方案。增加的探究性实验增强了课堂的灵活性和开放性，也调动了学生的学习积极性，锻炼了学生的创新思维能力。

（3）增设探究性实验使理论和实践在课堂上进行有效整合

俗话说：“实践是创新的摇篮。”学生进行探究性实验是一个培养学生各方面能力的过程。通过学生亲身的实验实践，可以对实验进行正确的观察，学生很容易得出结论，而且印象深刻。同时还可以培养学生的观察能力、思考能力和创新设计能力。如在学习“香烟的危害”时，同学们都知道香烟对人体有害，但具体没有直观的感受，纯理論的教学并不能引起重视。所以，我在具体教学过程中进行探究性实验，器材为烧杯、蒸馏水、香烟、纱布、小虾（课前尝试时原来用的是小鱼，但小鱼不易死亡，改用小虾效果明显）。在刚上课时就让学生利用器材进行实验设计（因为小虾的死亡时间有点久），学生设计好后取一个理想的方案实施，两个烧杯中放等量蒸馏水，把几支香烟的烟草用纱布包好放入其中一个烧杯中，用手搓揉，得到烟草浸出液。两个烧杯再各放入三只小虾，间隔一段时间观察一次，快下课时烟草浸出液中的小虾已死亡或濒临死亡。通过这个探究性实验，再结合一些吸烟危害的实例，理论联系实际，学生充分意识到了香烟的危害性，比纯粹的理论说教显然更具教育意义。

总的来说，在增设实验教学过程中，教师应该根据教学目标和学生的认知水平，合理地增加一些实验，可以激发学生学习的内部动因，同时引起思维，促进学生参与教学过程。学生在老师的引导下进行实验设计，尝试实验，带疑分析，讨论释疑，做到“教为主导，学为主体”。我在以后的教学过程中还会不断改进增设的实验，让学生在学习知识的过程中，以已有知识为基础，积极提出自己的新问题、新观点、新思路、新方法。让学生主动探求知识，增加学生思维的广度和深度，在个性化的实验课堂中促进学生全面发展。

参考文献：

1.科学（7-9年级）课程标准.浙江教育出版社.

2.方元山.新课程与课堂教学改革.福建教育出版社，2012.

3.浅议初中物理教学在科学探究上存在的问题.中国教育创新杂志，2012.

4.朱慕菊.走进新课程.北京师范大学出版社，2011.

5.中学化学.哈尔滨师范大学，2011.

（作者单位：浙江省桐庐县分水初中教育集团）endprint