浅谈初中实验教学的优化

　　【关键词】：初中科学；实验教学；优化；创新

　　《初中初中科学课程标准》（7-9 年级）明确提出：“在初中科学课程的教学中，必须创造多种机会让学生进行科学探究，在亲身参与科学活动的过程中，发现问题、感受初中科学过程、获取事实证据、检验自己的想法和科学理论，逐步形成科学的态度、情感与价值观。”初中科学实验是一项集观察、注意、想象、分析思维、概括、和创新等与一体的活动，可以培养和激发学生的创造想象能力。因此，在初中科学教学中，我们应重视实验教学，尤其是优化学生实验教学，从而更有效地培养学生的创新精神和实践能力。下面是本人在近几年初中科学实验教学中开展优化实验教学所进行的一些尝试。

　　一、优化实验教学设计，培养学生思维品质

　　初中科学实验设计过程实质上是一个探索、创造的过程。笔者多年的教学实践获知，实验设计不仅是使学生获取初中科学知识、认识初中科学规律、形成初中科学概念的重要途径，而且通过学生自己思考设计实验，既可以培养学生动手动脑解决问题的能力，又可以培养学生发散思维能力和创新设计能力。

　　1、多实元设计化验，培养发散性思维。

　　结合初中科学实验的特点，让学生从多角度、多层次、多方面去观察、思考、想象，从而提出多种设想和解决问题的方法，可以培养学生的求异创新思维。

　　如让学生设计三种不同方法鉴别某种黑色粉末是氧化铜还是炭粉，在明确实验目的和要求后，学生能自主地运用初中科学基础知识和实验操作技能，设计出以下一些可行的方案：

　　（1）分别灼烧黑色粉末，能燃烧的是炭粉。（2）将黑色粉末溶于稀硫酸，能溶解生成蓝色溶液的是氧化铜；（3）将黑色粉末装入试管，通过氢气加热，能被还原成红色固体的是氧化铜。这些方案涉及的知识面广，如利用了碳能与氧气反应的性质；碱性氧化物与酸反应的性质，硫酸铜溶液显蓝色的特点；氢气的还原性等。通过这样的设计，调动了每个学生自主学习的积极性和参与热情，开拓了学生思维空间；同时，通过比较选择，提高了学生分析问题的能力，增强了学生思维的发散性和创造性。

　　2、多变通设计实验，培养灵活性思维。

　　现行教材中的很多实验，虽然已经开始注重学生探究，但还有相当一部分实验偏向于验证性实验，实验模式单一，限制了学生思维的变通和发散。此时，假如我们能引导学生，不要过分依赖书本，可以自行设计实验，或许同学们会把实验完成的更加出色。

　　如在验证硫酸能与碱发生反应的性质时，引导学生不一定用硫酸溶液和氢氧化钠溶液反应，可以另行设计。结果有些同学把该实验改为向盛有氢氧化铜沉淀的试管里加入硫酸溶液，使蓝色沉淀溶解后成蓝色硫酸铜溶液的反应等，现象也很明显。实践表明，学生自行设计的实验，更富有直观性和说服力。象这样通过实验设计的变通，既减少了思维定势所带来的负面影响，又变通了知识储备的应用效果，培养了思维的灵活性，收到事半功倍的教学效果。

　　3、多设计探索性实验，扩大探究空间和思维空间。

　　教师在进行实验教学以前，要多下一番苦功夫，想方设法将实验设计为探索性实验，有意识地创设一种探究的氛围，扩大探究空间和思维空间，并能在学生探究过程中寻找创新的突破口。例如，在探究《声音的响度与什么因素有关》这一实验时，我先提出问题让学生猜想并说出猜想的依据，然后放手让学生去结合书上给出的实验设计方案完成实验并让学生思考几个问题：①音叉的振幅不易观察，我们通过什么方法能比较出其振幅的大小？②这一实验中我们应观察什么？如何记录实验现象？③你还能设计哪些不同实验进一步来探究这个问题？最后同学们很好完成了本探究实验，并设计出了几种新的探究方案，而且还学到了一种初中科学的方法 “ 转换法 ”—— 观察乒乓球弹起的幅度来推理不易观察的音叉振幅。因此，用科学实验教学不能仅仅停留在实验的层面上，要创造性地去探索和发现。

　　二、经历实验操作，加强技能训练

　　著名教育家苏霍姆林斯基说过：“人的心灵深处总有一种把自己当作发现者、研究者、探索者的固有需要”。 因此，在初中科学教学中，重视学生的实验操作过程，尽可能多地让每一个学生亲历实验的发生过程，从而获取或巩固初中科学知识，理解和掌握运用观察和实验手段处理问题的基本技能，是实验教学中的一个重要环节。

　　1、创造探究情境，鼓励自主探究。

　　新课程的一个基本理念就是“突出初中科学探究”。著名教育心理学家布鲁纳曾精辟地指出：“所谓知识， 是过程， 不是结果。”教师的作用“不是将一团知识的结果明化， 而在于鼓舞和指导学生的发现过程， 教学过程是一种在教师指导下展开的具有严密的学术性的创造性活动。”因此，在学生实验过程中，我们要充分发挥学生实验的自主性、探究性。教师要努力创造条件，让每一位学生参与实验活动。

　　例如学生在做食盐在水中溶解快慢的影响因素时，可让学生经历自主提问、自主猜想、自主设计实验、自主进行实验验证等实验环节。而教师只是在学生设计实验时要用控制变量法，溶解快慢如何体现，如何设计记录数据的表格等方面给予适当引导。这种自主的探究情境，非常有利于活跃学生的思维，促使学生充分动手、动脑，加强了学生的技能训练。

　　2、“放手”学生实验，兼顾层次差异。

　　现行的学生实验，一般是根据课本设计好的方案，先由教师提供好实验必需品，再让学生动手操作，最后填写“实验报告”，几乎是一条流水线。但这样的学生实验，不利于学生的发展。

　　对此，我认为在进行某一“”学生实验“之前，除了按课本内容准备好”必需“的药品和仪器供学生实验外，还可给学生准备一些与本实验相关的”额外“药品和仪器。学生在做完本实验后，可根据自己的理解和需要对其进行适当的挑选和组合，再做些相同类型的实验。如学生实验”氧气的制取“，可以给学生提供用加热法制氧气所必需的药品和仪器，如氯酸钾、高锰酸钾、二氧化锰、酒精灯、试管、导管、水槽等。

　　同时，为利于学生实验的开放，思维的创新，还可给学生增添不用加热制氧气的药品和仪器，如过氧化氢、分液漏斗、烧瓶、二氧化锰等。实验时，学生可以尝试用多种方法制取氧气，这种开放式的学生实验，既满足了课堂教学的一般要求，又兼顾了学生的层次差异，使不同层次的学生都能向更高层次发展。

　　三、重视实验迁移，激发求知欲望

　　初中科学中的概念、原理都比较抽象枯燥。但是，如果我们能启发学生把理论知识升华、运用到现实生活中，将能起到更好的教学效果，也能激起学生强烈的求知欲望，而且还可培养学生的创造性思维。

　　1、接轨生活，激发实验兴趣。

　　初中科学与生活实际紧密联系。它渗透在日常生活的各个方面，如果能巧妙地运用学生身边的一些学习、生活用品甚至自己的身体等进行实验，它比”正规实验“更富有亲切感，更贴近学生的生活实际，从而激发学生的学习兴趣，唤起学生的学习动机，深刻理解所学的知识。

　　如用铅笔和橡皮泥探究压力的作用效果，用雪碧瓶探究液体压强与深度关系，用乒乓球从地上弹起探究”能的转化“。甚至直接用学生的身体来完成一些实验，如：用嘴对手背”吹气“和用嘴对手背”哈气“分别探究”蒸发吸热“、”液化放热“；用两手掌相摩擦感觉发热可探究”做功可改变物体的内能“；用手掌分别轻压和紧压在桌面上并拖动可探究”滑动摩擦力与压力的关系“等，这样开展实验有利于使学生明白初中科学就在身边，科学与生活息息相关。而且通过这些课本上没有出现的器材来实验能启发学生的创新思维、培养学生的实践能力，调动学生的创新意识，也能为学生今后开展创新实验提供了物质保障。

　　又如在用质量守恒定律解释蜡烛燃烧时，有些学生就会问：”蜡烛燃烧完后，什么都没有了，难道这符合质量守恒定律吗？“我就根据这个问题，组织学生讨论：蜡烛燃烧后真的什么都没有了吗？然后布置学生设计一个课外小实验，把蜡烛燃烧后的产物收集起来，并设计实验判断产物，根据产物推断蜡烛由哪些元素组成的。通过这一课外实验，使学生理解了如何用质量守恒定律来分析蜡烛燃烧现象，体会到学习的内容与日常生活有着千丝万缕的联系，激发了学生的学习兴趣，增强了学习的积极性和主动性。

　　2、扩展书本实验，培养创造思维。

　　为了提高学生的实验操作能力和创造思维能力，仅满足于做好书本实验是不够的，还必须充分挖掘教材实验的潜力。

　　笔者在教学中发现，很多学生在做完某个实验后意犹未尽。此时，可以启发学生围绕该实验主题进行发散、联想、逆向等创新性思考，对于兴趣浓厚的同学可以试行主题扩展实验。

　　如在做完”测定溶液的PH“的实验后，为了满足学生的求知欲望，引导学生将实验扩展到可口可乐、家庭饮用水以及雨水的酸碱度测定上；在教师的启发下，同学们还选择了自己的几根头发，放到不同PH的溶液里，观察头发的耐久性，最后得出”选用偏酸性的洗发水洗发为宜“的结论。这种”主题扩展实验“教学，不仅解决了学生在”主题实验“中存留的问题、而且培养了学生探究创造的实验素质。

　　3、利用实验史或典型实验事例，培养创新意识。

　　浙教版教材初中《科学》中，对科学史上著名实验介绍有多处。如《阅读》中介绍了”科学家侯德榜“，他发明了新的制碱法。对这些实验介绍，不仅向学生展示了科学发现、技术发明的过程，而且展示了科学家的创造思维和创新精神。我们要挖掘并发挥初中科学教材中实验史对创造教育的功能，对学生进行科学精神和创新意识的培养。另外，我还在适当的时机向学生介绍一些典型的初科学实验事例来培养学生的创新意识和欲望。如在学习《凝固》后我及时向学生介绍了”姆潘巴“现象及其发现过程，利用了榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神。

　　总之，学生实验是培养学生操作技能、科学方法、科学态度、创新精神和创造品质的重要过程。作为初中科学教师的我们必须重视实验教学的各个环节，尽可能地创造条件优化实验教学，让同学们在实验的知识海洋中自由自在的遨游、探索、创新与创造。

　　参考文献：

　　1、全日制义务教育课程标准（ 7- 9 年级） .浙江教育科学出版社。

　　2、初中科学教学指导纲要。 浙江教育出版社，  2005.

　　3、徐仁静。中学生物实验创新教法[M].北京：学苑出版社，2009.

　　4、杨淑萍。中学物理实验教学的创新[J].教育理论与实践，2008（7）。

　　5、高森。创新实验教学，迎接新课程[J].中学教学研究，2007（10）。