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摘 要: 初中科学教学以实验为基础,应该彰显实验的探究功能,突出学生的探究活动,以培养学生的创新精神和实践能力。本文从精心创设探究情境,突出探究实验活动;彰显实验探究过程,培养学生的实践能力;开发拓展学生实验,培养学生的问题解决能力;适度开展研究性实验,培养学生的创新能力等方面探讨了有效实施探究实验,培养学生实践能力的问题。
关键词: 初中科学教学 探究实验 实践能力
初中科学是一门以实验为基础的学科,其知识阐述和理论的建构是通过科学实验探究得出的。但长期以来科学实验教学过于强调知识的接受和掌握,忽视发现探究,师生们重视的是实验结果或结论,而实验的探索过程反而被忽视,至于科学品质、科学态度的培养则更少,这已经成为科学课程实施素质教育的一大障碍。因此,实施科学探究实验教学应该着眼于学生的未来,以学生的发展为本,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,重视培养学生终身学习的观念和自主探究学习的能力。
一、精心创设探究情境,突出探究实验活动
发展学生的科学素养离不开科学实验。科学实验的核心是探究。在课堂中,教师应还原这种获得知识的自然途径,为学生创设相当的环境,再现未知的发现过程,使学生通过积极的科学探究实验,习得知识,培养能力,学会科学研究的方法,获得积极的情感体验。初中科学适合于科学探究的内容较多,教师必须根据学生的实际和认知规律,充分挖掘教材适合于探究的内容,精心设计探究情境。例如在学完氧气和氧气的实验室制法之后,实验室制取二氧化碳的设计过程就可以由学生自己完成。我们可以设计如下探究性问题,引导学生主动探究:
问题1:要设计一个制备气体的实验,你要考虑哪些方面?
问题2:设计怎样的装置可以使实验简便易行?
问题3:你能否设计一个随用随制的气体发生装置?
对于学生可能会设计出的各种方案,教师应引导学生进一步探究哪些方案是科学合理的,哪些是需要引进的,鼓励学生动脑筋大胆设想,积极主动地参与实验设计,充分展示设计思想。对于课本上的其他研究实验,教师应积极创设问题情境,引导学生追溯科学家思考研究的源头,使学生主动参与到求知的研究中来,从而使思维能力得到主动发展。
二、彰显实验探究过程,培养学生的实践能力
在一些自然科学中实验是获取知识、创新知识的重要手段。我们要特别注意恢复实验的探索本性,发挥实验在探究问题获取知识、培养智力品质和非智力品质方面的作用。我在以下两个方面进行了尝试。
1.变验证实验为探究实验。以往的教学模式采用的是赫尔巴特的教育模式,在科学教学上就是演示实验—分析归纳—记忆—学生实验。这种模式虽然缩短了学生获得经验的时间,但约束了学生的创造力。我们可以改变这种教学模式的顺序即:布置任务—学生准备—动手实验—发现问题—解决问题—归纳总结,这样就把学习的主动权交给了学生,变验证性为探索性。例如在学习二氧化碳的物理性质时,我在课前布置了“如何来验证二氧化碳的密度大于空气的密度”实验,“如何验证二氧化碳能溶于水”。针对此,学生设计了各种方案,许多方案都闪烁着创造力的火花。
2.变演示实验为学生实验。初中课本中的一些演示实验,尤其是试管实验,演示效果并不好,许多实验现象后面的学生看不清。变这些演示实验为学生实验,可有效地发展学生的实验能力,同时也能有效激发学生的学习兴趣和求知欲。例如为了使学生更好地理解牛顿第一定律,我引导启发学生探究:“运动的小车所受摩擦力越来越小的时候,小车的运动速度减小得更快还是更慢?”如果这个问题弄清楚了,就可以顺着这个方向推理想象,得出并理解牛顿第一定律。所以这个问题的探究过程必须是学生亲自动手,来理解体会。通过让学生分组实验,我根据他们的实验、观察、思考,提出了实验中要收集哪些证据来证明假设成立,提出了该如何控制好实验变量,如让小车从相同高度滑下,小车开始下滑时手给小车的力要相等,水平面上的粗糙程度要控制好,毛巾要注意正反面要统一好等。这些都是学生在动手过程中体会到的,如果没有让他们自己亲自做实验,就不会提出这样的真知灼见。有了前面的动手实验的基础,后面的推理过程也显得顺理成章,这要得益于学生真正理解了整个实验过程,即当摩擦力越来越小的时候,小车的速度是减小得越来越慢,则当摩擦力为零时,小车的速度就不变了。“牛顿第一定律”本身就是一个在理想状态下的运动定律,对学生来讲也是比较难的一个内容,但是通过这样的实验探究,学生体验了这个定律得出的过程。因此他们对这个定律理解得越深刻,掌握得越好。这样的探究性实验活动,不仅激发了学生学习科学的兴趣,使其形成了自主学习的内驱力,而且帮助学生形成了科学概念,获得了科学知识,培养了学生实验能力。
三、开发拓展学生实验,培养学生的问题解决能力
开发拓展性实验,可以培养学生实事求是、严谨的科学态度和创新意识。教师可以引导学生对教材上有些装置复杂的实验,费时费药品的实验,现象不够明显的实验,还可以对环境污染严重的实验进行改进,让学生动手动脑,学会发现问题分析问题,培养创新精神和实践能力。例如“蜡烛燃烧的探究”的实验,书上有一步骤是这样叙述的:把罩在烛焰上方的烧杯,迅速倒过来,向烧杯中注入少量澄清石灰水、振荡、观察石灰水有什么变化?学生在操作过程中,实验效果都不理想。后来,我将这个实验作了变更:将烧杯移开火焰,倒过来之前,用一块玻璃片先盖住杯口,再把烧杯放在桌面,然后移开一部分玻璃片,向烧杯中倒入澄清石灰水,再盖住烧杯,振荡。这样效果很理想。
四、适度开展研究性实验,培养学生的创新能力
科学来源于生活,最终要服务于生活。教师应鼓励学生用科学研究的方式,应用知识,通过科学实验解决生活中的实际问题。这样有利于培养学生主动探索不断创新的精神。如在学习酸碱度的表示法——pH时,我给每组学生一个试纸,让他们回家对一些溶液进行pH测定,并书写研究性学习报告。在学习酸碱指示剂时指导他们查资料,利用采集到的花瓣制作酸碱指示剂,并用自己制作的酸碱指示剂检验家里的一些物质的酸碱性。如在学习能源的开发和利用后,及时组织学生了解通常家庭的节电情况、太阳能热水器的普及情况,通过实验探究并提出了节电的措施,还制作了太阳能热水器等模型。学生对这些研究性活动非常感兴趣,也投入了极大的热情,积极性和主动性都得到发挥。
参考文献:
[1]浙江教育厅教研室.科学实验活动册[M].浙江教育出版社,2005.
[2]蔡慧琴.关于探究性学习若干问题的思考[J].江西教育科研,2005,(6).
[3]刘玲,门桂英.实施实验探究教学 提高科学探究能力[J].新课程学习,2010,(2).
关键词: 初中科学教学 探究实验 实践能力
初中科学是一门以实验为基础的学科,其知识阐述和理论的建构是通过科学实验探究得出的。但长期以来科学实验教学过于强调知识的接受和掌握,忽视发现探究,师生们重视的是实验结果或结论,而实验的探索过程反而被忽视,至于科学品质、科学态度的培养则更少,这已经成为科学课程实施素质教育的一大障碍。因此,实施科学探究实验教学应该着眼于学生的未来,以学生的发展为本,以培养学生的创新精神和实践能力为重点,重视培养学生终身学习的观念和自主探究学习的能力。
一、精心创设探究情境,突出探究实验活动
发展学生的科学素养离不开科学实验。科学实验的核心是探究。在课堂中,教师应还原这种获得知识的自然途径,为学生创设相当的环境,再现未知的发现过程,使学生通过积极的科学探究实验,习得知识,培养能力,学会科学研究的方法,获得积极的情感体验。初中科学适合于科学探究的内容较多,教师必须根据学生的实际和认知规律,充分挖掘教材适合于探究的内容,精心设计探究情境。例如在学完氧气和氧气的实验室制法之后,实验室制取二氧化碳的设计过程就可以由学生自己完成。我们可以设计如下探究性问题,引导学生主动探究:
问题1:要设计一个制备气体的实验,你要考虑哪些方面?
问题2:设计怎样的装置可以使实验简便易行?
问题3:你能否设计一个随用随制的气体发生装置?
对于学生可能会设计出的各种方案,教师应引导学生进一步探究哪些方案是科学合理的,哪些是需要引进的,鼓励学生动脑筋大胆设想,积极主动地参与实验设计,充分展示设计思想。对于课本上的其他研究实验,教师应积极创设问题情境,引导学生追溯科学家思考研究的源头,使学生主动参与到求知的研究中来,从而使思维能力得到主动发展。
二、彰显实验探究过程,培养学生的实践能力
在一些自然科学中实验是获取知识、创新知识的重要手段。我们要特别注意恢复实验的探索本性,发挥实验在探究问题获取知识、培养智力品质和非智力品质方面的作用。我在以下两个方面进行了尝试。
1.变验证实验为探究实验。以往的教学模式采用的是赫尔巴特的教育模式,在科学教学上就是演示实验—分析归纳—记忆—学生实验。这种模式虽然缩短了学生获得经验的时间,但约束了学生的创造力。我们可以改变这种教学模式的顺序即:布置任务—学生准备—动手实验—发现问题—解决问题—归纳总结,这样就把学习的主动权交给了学生,变验证性为探索性。例如在学习二氧化碳的物理性质时,我在课前布置了“如何来验证二氧化碳的密度大于空气的密度”实验,“如何验证二氧化碳能溶于水”。针对此,学生设计了各种方案,许多方案都闪烁着创造力的火花。
2.变演示实验为学生实验。初中课本中的一些演示实验,尤其是试管实验,演示效果并不好,许多实验现象后面的学生看不清。变这些演示实验为学生实验,可有效地发展学生的实验能力,同时也能有效激发学生的学习兴趣和求知欲。例如为了使学生更好地理解牛顿第一定律,我引导启发学生探究:“运动的小车所受摩擦力越来越小的时候,小车的运动速度减小得更快还是更慢?”如果这个问题弄清楚了,就可以顺着这个方向推理想象,得出并理解牛顿第一定律。所以这个问题的探究过程必须是学生亲自动手,来理解体会。通过让学生分组实验,我根据他们的实验、观察、思考,提出了实验中要收集哪些证据来证明假设成立,提出了该如何控制好实验变量,如让小车从相同高度滑下,小车开始下滑时手给小车的力要相等,水平面上的粗糙程度要控制好,毛巾要注意正反面要统一好等。这些都是学生在动手过程中体会到的,如果没有让他们自己亲自做实验,就不会提出这样的真知灼见。有了前面的动手实验的基础,后面的推理过程也显得顺理成章,这要得益于学生真正理解了整个实验过程,即当摩擦力越来越小的时候,小车的速度是减小得越来越慢,则当摩擦力为零时,小车的速度就不变了。“牛顿第一定律”本身就是一个在理想状态下的运动定律,对学生来讲也是比较难的一个内容,但是通过这样的实验探究,学生体验了这个定律得出的过程。因此他们对这个定律理解得越深刻,掌握得越好。这样的探究性实验活动,不仅激发了学生学习科学的兴趣,使其形成了自主学习的内驱力,而且帮助学生形成了科学概念,获得了科学知识,培养了学生实验能力。
三、开发拓展学生实验,培养学生的问题解决能力
开发拓展性实验,可以培养学生实事求是、严谨的科学态度和创新意识。教师可以引导学生对教材上有些装置复杂的实验,费时费药品的实验,现象不够明显的实验,还可以对环境污染严重的实验进行改进,让学生动手动脑,学会发现问题分析问题,培养创新精神和实践能力。例如“蜡烛燃烧的探究”的实验,书上有一步骤是这样叙述的:把罩在烛焰上方的烧杯,迅速倒过来,向烧杯中注入少量澄清石灰水、振荡、观察石灰水有什么变化?学生在操作过程中,实验效果都不理想。后来,我将这个实验作了变更:将烧杯移开火焰,倒过来之前,用一块玻璃片先盖住杯口,再把烧杯放在桌面,然后移开一部分玻璃片,向烧杯中倒入澄清石灰水,再盖住烧杯,振荡。这样效果很理想。
四、适度开展研究性实验,培养学生的创新能力
科学来源于生活,最终要服务于生活。教师应鼓励学生用科学研究的方式,应用知识,通过科学实验解决生活中的实际问题。这样有利于培养学生主动探索不断创新的精神。如在学习酸碱度的表示法——pH时,我给每组学生一个试纸,让他们回家对一些溶液进行pH测定,并书写研究性学习报告。在学习酸碱指示剂时指导他们查资料,利用采集到的花瓣制作酸碱指示剂,并用自己制作的酸碱指示剂检验家里的一些物质的酸碱性。如在学习能源的开发和利用后,及时组织学生了解通常家庭的节电情况、太阳能热水器的普及情况,通过实验探究并提出了节电的措施,还制作了太阳能热水器等模型。学生对这些研究性活动非常感兴趣,也投入了极大的热情,积极性和主动性都得到发挥。
参考文献:
[1]浙江教育厅教研室.科学实验活动册[M].浙江教育出版社,2005.
[2]蔡慧琴.关于探究性学习若干问题的思考[J].江西教育科研,2005,(6).
[3]刘玲,门桂英.实施实验探究教学 提高科学探究能力[J].新课程学习,2010,(2).