芻議初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題與對策

摘 要：科學(xué)是初中教學(xué)中的重點(diǎn)學(xué)科，是中考必考內(nèi)容。隨著我國教育事業(yè)的不斷革新，對初中科學(xué)教學(xué)提出嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，而實(shí)驗(yàn)是科學(xué)教學(xué)有效途徑之一，這就要求教師基于新課改背景改革與創(chuàng)新初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)，激發(fā)學(xué)生的探究興趣和創(chuàng)新能力，培養(yǎng)學(xué)生想象力，從而培養(yǎng)出知識與能力齊發(fā)展的高質(zhì)量人才。

關(guān)鍵詞：初中科學(xué)；實(shí)驗(yàn)教學(xué)；對策

科學(xué)作為一門綜合性的自然學(xué)科，有助于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)思維。初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是科學(xué)學(xué)科的重要環(huán)節(jié)，其教學(xué)目的既包括引導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)知識，驗(yàn)證科學(xué)結(jié)論，還包括對學(xué)生科學(xué)態(tài)度與科學(xué)精神的培養(yǎng)。鑒于此，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)正確看待實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，從而制定出科學(xué)有效的實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展。

一、 初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題

（一） 演示實(shí)驗(yàn)過于依賴信息技術(shù)的應(yīng)用

隨著互聯(lián)網(wǎng)和科技的發(fā)展，信息技術(shù)被廣泛應(yīng)用到教學(xué)領(lǐng)域，成為教師有效教學(xué)途徑之一。但任何事物都有兩面性，面對初中科學(xué)教學(xué)活動，部分教師不能正確使用信息技術(shù)，即使科學(xué)演示實(shí)驗(yàn)都要應(yīng)用多媒體進(jìn)行視頻播放，學(xué)生缺少對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的真切感受，從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)教學(xué)無效。多媒體教學(xué)具有一定的優(yōu)勢，能夠通過對學(xué)生多種感官刺激激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，但科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)強(qiáng)調(diào)學(xué)生對實(shí)驗(yàn)的直觀觀察，在實(shí)際體驗(yàn)中掌握實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。因此，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)站在客觀角度，合理使用信息技術(shù)，避免對信息技術(shù)的過分依賴心理。

（二） 探究實(shí)驗(yàn)過于模式化

探究實(shí)驗(yàn)過程基本包括六方面，即提出問題、猜想假設(shè)、實(shí)驗(yàn)設(shè)計、獲取證據(jù)、檢驗(yàn)評價和合作交流。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分教師過分關(guān)注對探究實(shí)驗(yàn)過程的完整性，未能根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、時間、空間等教學(xué)因素的限制合理制定探究實(shí)驗(yàn)過程，致使探究實(shí)驗(yàn)流于程序化、模式化。因此，在初中科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教材內(nèi)容，圍繞學(xué)生主體，開設(shè)創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)過程，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。

（三） 分組實(shí)驗(yàn)傾向合作化

分組實(shí)驗(yàn)是實(shí)驗(yàn)教學(xué)完成的有效途徑之一，通過學(xué)生之間相互交流探討，在合作下完成實(shí)驗(yàn)。但實(shí)際科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師片面看待分組實(shí)驗(yàn)，從而產(chǎn)生分組實(shí)驗(yàn)就是有效實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知誤差，這必然阻礙初中生的個性化發(fā)展。因此，在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)認(rèn)識到初中生是獨(dú)立完整的個體，具有無限開發(fā)的潛能，在組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)的同時，關(guān)注的個性化發(fā)展，鼓勵學(xué)生自主研究，引導(dǎo)學(xué)生成為思維意識獨(dú)特的人才。

二、 初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)化策略

（一） 以生為本，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)效率

基于新課改的推進(jìn)與革新，“以生為本”教育理念更為突出。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人”，讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，自身轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者和參與者，結(jié)合學(xué)生提出的問題與結(jié)論指導(dǎo)學(xué)生掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，提高學(xué)生學(xué)習(xí)效率。

例如，在金屬活動性順序?qū)嶒?yàn)教學(xué)中，筆者提供給學(xué)生銅片、鐵片、硫酸銅、硝酸銀等實(shí)驗(yàn)用品，組織學(xué)生小組合作設(shè)計實(shí)驗(yàn)，探究鐵、銅、銀的化學(xué)性質(zhì)。筆者觀察學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn)，多數(shù)學(xué)生將銅片和鐵片分別放在硫酸銅和硝酸銀溶液中，經(jīng)過四次實(shí)驗(yàn)操作，探究出鐵、銅、銀金屬活動性逐層遞弱。但是，其中一組學(xué)生只操作兩步就證明了同樣的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。筆者請該組學(xué)生代表作出解釋：第一步，將鐵片插入硫酸銅溶液中，試管中的鐵片表面有紅色物質(zhì)析出，溶液由藍(lán)色變?yōu)闇\綠色，說明鐵與硫酸銅反應(yīng)置換出銅，并生成硫酸亞鐵，即鐵的金屬活動性強(qiáng)于銅；第二步，將銅片插入硝酸銀溶液中，盛有硝酸銀溶液的試管中銅片表面有銀白色物質(zhì)析出，溶液由無色變成藍(lán)色，說明銅片置換出了硝酸銀中的銀，并生成硝酸銅，即銅的金屬活動性強(qiáng)于銀。最終可以得出鐵的金屬活動性強(qiáng)于銅，銅的金屬活動性強(qiáng)于銀。

筆者根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容組織學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)過程中，通過思維的碰撞學(xué)生能夠創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)步驟，并得出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)積極鼓勵學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，在學(xué)生交流探索中創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、簡化實(shí)驗(yàn)步驟，從而提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)效率。

（二） 探索實(shí)驗(yàn)，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)參與

學(xué)習(xí)是在學(xué)生實(shí)際參與體驗(yàn)的過程中感受知識的產(chǎn)生過程，進(jìn)而掌握知識。在初中實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以將教材中的演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘剿鲗?shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在合作實(shí)驗(yàn)中體會動手的樂趣，從而提高學(xué)生課堂參與主動性與積極性，牢記實(shí)驗(yàn)原理和目的。

例如，“杠桿的分類”是初中物理演示實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，很多學(xué)生由于本節(jié)內(nèi)容較簡單往往不注重學(xué)習(xí)。為提高學(xué)生對本節(jié)課的重視程度，筆者將演示實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)變?yōu)樘骄繉?shí)驗(yàn)。課前，筆者組織學(xué)生課下收集生活中常見的具有杠桿原理的物品。課上，學(xué)生準(zhǔn)備好了剪刀、鉗子、鑷子，筆者將準(zhǔn)備好的專門裁減衣物的剪刀拿出。學(xué)生認(rèn)為“除了剪東西部分長、手柄短，別的和我們準(zhǔn)備的剪刀一樣”。隨即，筆者將課前準(zhǔn)備好的厚紙板分給學(xué)生，多名學(xué)生分別上臺剪紙板。在實(shí)際操作后，學(xué)生發(fā)現(xiàn)筆者準(zhǔn)備的剪刀要輕松于學(xué)生準(zhǔn)備的剪刀，從而加深學(xué)生對杠桿內(nèi)容的理解。

筆者調(diào)整教學(xué)模式，將原本的演示實(shí)驗(yàn)換為探究實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在實(shí)際參與中提高學(xué)習(xí)欲望，踴躍參與實(shí)驗(yàn)探究中。學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容掌握的關(guān)鍵就是對實(shí)驗(yàn)過程的真實(shí)參與，教師可以根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況調(diào)整實(shí)驗(yàn)策略，讓學(xué)生在實(shí)際探究中，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)興趣，致使學(xué)生樂做、樂學(xué)。

（三） 知識遷移，培養(yǎng)學(xué)生探究學(xué)習(xí)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是學(xué)生通過一系列實(shí)驗(yàn)操作解決問題，是由淺入深的思維過程。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生對實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行知識遷移，通過討論研究，培養(yǎng)學(xué)生的探究思維能力，促使學(xué)生靈活應(yīng)用知識。

例如，在金屬的氧化實(shí)驗(yàn)教學(xué)后，學(xué)生通過操作探究總結(jié)出鐵生銹的原理，是因?yàn)殍F與空氣中的氧氣發(fā)生反應(yīng)。但日常生活中很多鐵制品不容易生銹，隨即，筆者提問學(xué)生：想要避免鐵器生銹，該如何做。學(xué)生結(jié)合課上所學(xué)內(nèi)容，有的學(xué)生提議可以將鐵器包裹起來，像在水龍頭上纏上防水膠帶；有的學(xué)生提議可以刷上漆，像自行車等。

筆者結(jié)合學(xué)生實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行知識遷移，根據(jù)鐵的氧化現(xiàn)象探索出如何防止鐵器生銹的方法，培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力?？茖W(xué)包含多學(xué)科內(nèi)容，其實(shí)驗(yàn)是對生活中各種現(xiàn)象具有解釋作用，教師在科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生及時有效進(jìn)行知識遷移，豐富學(xué)生認(rèn)知的同時培養(yǎng)學(xué)生的探究學(xué)習(xí)能力。

（四） 聯(lián)系生活，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際操作能力

知識的學(xué)習(xí)是為了更好地解決生活生產(chǎn)問題。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，選擇滿足學(xué)生認(rèn)知的、熟悉的、貼近的生活場景開展實(shí)驗(yàn)操作，由于教具或?qū)嶒?yàn)內(nèi)容與學(xué)生距離感大，很難提高學(xué)生課堂學(xué)習(xí)主動性與積極性，通過改進(jìn)實(shí)驗(yàn)，使實(shí)驗(yàn)更具有實(shí)際操作意義，在操作中提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

例如，大理石是學(xué)生生活中容易見到的物品，在“測定大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)”實(shí)驗(yàn)中，在教學(xué)和作業(yè)過程中，更多遇到的是通過碳酸鈣與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生二氧化碳，利用各種方法以希望達(dá)到能收集到更純、更準(zhǔn)確的二氧化碳的體積，再通過化學(xué)的計算求得碳酸鈣的質(zhì)量，進(jìn)一步計算出大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。但筆者讓學(xué)生按照此方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時，依然會有很多的問題，很難準(zhǔn)確的測定二氧化碳的體積。所以筆者和學(xué)生通過實(shí)際探索和研究，通過反應(yīng)發(fā)生裝置在前后的質(zhì)量差來計算生成二氧化碳的質(zhì)量，進(jìn)一步求得碳酸鈣的質(zhì)量和大理石樣品中碳酸鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。該方法及其簡單，操作容易，但是學(xué)生和教師受到平常教學(xué)和作業(yè)思維的引導(dǎo)和限制，很難有更開闊的思路，只有通過實(shí)際動手操作，聯(lián)系實(shí)際，才能解決生活實(shí)際中的問題。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與生活相契合，激發(fā)學(xué)生思維，培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力。

總而言之，科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一種獨(dú)特的實(shí)踐認(rèn)識過程。在初中科學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)“以生為本”的教學(xué)理念，立足于學(xué)生的學(xué)習(xí)需要和發(fā)展需求，設(shè)計開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)。教師與學(xué)生是教學(xué)活動的重要組成部分，教師應(yīng)充分發(fā)揮引導(dǎo)者身份，結(jié)合學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)情況和實(shí)驗(yàn)教學(xué)條件，操作實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，并在教材實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以創(chuàng)新，展現(xiàn)科學(xué)的學(xué)科魅力。學(xué)生對科學(xué)知識的學(xué)習(xí)不能只通過分?jǐn)?shù)來檢驗(yàn)，教師應(yīng)有效認(rèn)清科學(xué)實(shí)驗(yàn)的重要性，通過學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的實(shí)際操作，培養(yǎng)學(xué)生動手能力、創(chuàng)新能力、探究能力、思考能力等，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對科學(xué)核心素養(yǎng)的滲透，通過多方合力，培養(yǎng)出高質(zhì)量、高素質(zhì)、滿足社會需求和發(fā)展的棟梁之材。

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作者簡介：范鵬，浙江省杭州市，杭州市余杭區(qū)運(yùn)河中學(xué)。