初中科學實驗教學現狀及優化策略

華連鳳

摘要：科技是第一生產力，它決定著一個國家綜合實力的發展程度，為此世界各國都以培養科學技術人才為教育的核心目標，盡可能的提高本國人才的科學核心素養。教育要適應社會發展的需求，通過以探究實驗的模式培養更多的科學技術人才，在教育中不斷融入科學核心素養理念，全面提高學生的科學核心素養。為此在初中階段，專門開設科學學科，目的就是培養社會發展需要的具有高水準科學核心素養的技術性人才。

關鍵詞：探究實驗;問題;對策

新課改強調學生在教育中的主體性地位，提倡在教學中充分的發揮學生的主觀能動性，培養學生獨立、自主、探究、合作的學習模式。在新課改的影響下，初中科學教學也發生了相應的變化，在教學方式上，教師更注重于引導學生通過探究實驗的方式來掌握科學知識，形成科學核心素養，為此初中科學教師要積極的發現探究實驗教學中存在的問題，并針對問題提出科學的解決方案，提高課堂教學效率。

一、初中科學實驗中存在的問題剖析

1.“包辦型”：學生只是實驗的觀眾

盡管新課改已經對教學模式提出了具體的要求，可是在實際教學中可以貫徹落實新課改的初中科學教師卻為數不多。初中生身心發展還不成熟，缺乏危機意識，自我保護能力較差，一些教師為了安全起見，保證在實驗中不出現危險情況，就把本應該留給學生的探究實驗內容自己全權“代理”，把實驗課變成了理論教學課，講授法成為主要的教學方式，即便涉及到一些基本的實驗過程，教師也很少安排學生獨自完成，而是自己動手做實驗，讓學生在觀察實驗中發現實驗原理和規律。

2.“過場型”：學生實驗的時間過短

通常情況下，教師只會把一些危險系數不高，操作難度較低的實驗交給學生獨自完成。由于課堂教學時間有限，為了完成教學任務，教師很少把整節課的時間都留給學生做實驗，而是采取時間分割的方式讓學生獨自實驗，即把一節課需要學生實驗的內容按照教學需要，按順序分類，并對每一個實驗設置時間，只要時間到達，教師就會要求學生停止實驗，自己進行直接對實驗進行總結。在有限的時間內，很多學生并不能完成實驗，教師中途中斷時間，不僅可以影響到學生的自信心，還會讓學生對實驗教學失去興趣，對教師采取抵觸情緒。

3.“指定型”：按教師規定步驟實驗

在實驗時，教師為了幫助學生加深實驗印象，確保學生可以高效率的完成實驗，把實驗的目的、使用器材、步驟、注意方法、甚至包括實驗現象都逐條羅列在實驗室的黑板上，要求學生按照黑板步驟完成實驗。這種實驗教學方法只能讓學生達到實驗體驗的效果，卻無法做到實驗探究，學生按部就班的根據教師步驟完成實驗，在做上一個步驟時就知道下一個步驟是什么，并且知道通過自己的實驗會出現怎么樣的實驗效果，完全丟掉了好奇心，讓實驗失去了應有的意義。

4.“控制型”：實驗中問題缺少引導

教師安排實驗任務以后，通常會依次查看，以此來發現學生在實驗中存在的問題，確保實驗在安全、可控的情況下開展。當教師發現學生在實驗中出現的問題以后，教師并不是引導學生，通過引導讓學生自己完成正確的實驗，而是直接制止，由自己代替學生完成錯誤的步驟，在完成的過程中直接告訴學生正確實驗操作的步驟，在這個實驗步驟中會發生什么樣的實驗現象，學生可以在實驗中學習到什么樣的知識，而對于學生錯誤實驗的原因很少涉及，這樣只會讓學生知道什么是正確，對于為什么正確就不清楚了。

二、初中科學實驗的概念與重要性

《中國大百科全書·哲學》中對于科學實驗的定義為：人們為實現預定目的，在人工控制條件下研究客體的一種科學方法。它是人類獲得知識、檢驗知識的一種實踐形式。它主要包括了三個要素：作為認識主體的實驗者;作為認識客體的實驗對象;作為主客體中介的實驗物質手段。[1]結合“百科全書”較為權威的界定，聯系初中科學教學的實際特點，把“百科全書”定義中提到的實驗者、實驗對象、實驗物質手段，對初中科學實驗的定義為：初中科學實驗是指在教師的指導下，學生運用其感官、儀器有目的的認識在人為控制條件下的事物和規律的一種課堂教學。[2]

初中科學實驗教學的重要性如下：

1. 激發科學興趣

現代教學理論表示：要從根本層面增強學生自主做科學的興趣，并不應局限于耳聽方面，要對科學有效學習的關鍵在于具備較好興趣。興趣對學生主觀能動性的發揮具有直觀影響，且和生活密切關聯，新奇的問題與較多現象均能引發學生興趣。經由科學實驗，能給學生更好的理解知識點予以幫助，通過親身參與獲知知識技能，可讓初中生具備較好認知體驗，更好的學習并用于生活之中。

2. 增強動手能力

學習科學時，初中生不但需對課本中的科學實驗知識進行有效掌握，還應在自身的學習與實驗中對一般科學規律予以歸納，且嘗試經由所歸納的科學規律對生活中遇到的問題予以解釋，從而對其概括能力加以培育。而經由科學實驗，教師能以生動、直觀的實驗過程面向學生講授科學理論知識，讓學生在學習理論知識的同時，動手能力得以發展，為其自主思考、探究習慣的養成予以幫助。

3. 改善教學質量

初中科學教師往往具有較好的對實驗因素有效演示的能力，能對實驗設計思想予以呈現，對學生通過科學處理問題的能力加以培養。教師可將某些演示實驗轉換為探究性實驗，引導初中生自主實驗、探究，發掘學生學習科學知識的欲望，讓其經由親身實驗將手、腦有效結合，逐步具備創新能力，如此可大幅改善實驗效果，為教學質量的提升予以支撐。

三、優化初中科學實驗的原則

對初中科學實驗優化時，需對如下原則予以高度關注：

1. 科學性原則

教師在將課本內的實驗優化、創新時，需存在一定的科學性，避免生搬硬套的現象發生。就課本內出示的部分探究活動，需以實際情況為基礎科學選用，或者因地制宜，對現有資源合理利用，或基于實情進行相應填充。

2. 安全性原則

眾所周知，保證科學實驗順利實施的先行條件即安全可靠，在對科學實驗設計與優化時，應對所選用的原材料、反應條件、操作過程等有效思考，不應存在安全隱患，且實驗期間視具體情況擬定相應防護舉措，增強科學實驗的安全性。

3. 趣味性原則

生動、形象且具備較強趣味性的科學實驗，可在一定層面增強初中生學習科學知識、自主做科學的熱情，譬如對生活中燃燒、滅火的條件進行探索時，可設計“燒不壞的手帕”等實驗，從而發掘學生的探索欲，并以此為基礎對燃燒現象予以探討，對初中生更好的學習知識點予以幫助。

4. 簡單性原則

教師在對科學實驗優化時，不但需注重實驗的科學、安全性，還應確保其簡單、易操作，不應選擇過于繁雜的實驗裝置，盡量精簡實驗步驟與器物，以便在短時間可完成實驗，以此具有較好實驗效果。

四、優化科學實驗的對策

1.實驗目的：由“指定”向“設計”轉化

在初中科學實驗時，教師要按照新課改的要求：“尊重學生，培養學生獨立、自主、探究、合作的學習模式，充分發揮學生的主觀能動性”，相信學生有能力做好實驗，在構建信任學生的理念之后，教師要引導學生制定探究計劃，提升學生的實驗設計能力。探究計劃是在實驗開始前的設計方案，具體包括了實驗的目標、步驟、方法、使用器材、需要注意的事項等多種因素，制定探究計劃是開展實驗的基礎，可以確保學生在實驗中始終沿著預定的軌道運作，而不會偏離航線。

比如就“水流的作用探究洪水原因”的教學時，教師要引導學生制定實驗計劃：

（1）實驗目標：想辦法調查流水的速度和流量，制作假山，有計劃的進行實驗;注意安全的前提下，有計劃地去河流實地進行觀察，收集影像資料等并作記錄。

（2）實驗材料、環境和過程;挖些沙土來類比地面，而用自己做的假山來作為控制水流大小的條件，把材料準備完整，模擬環境營造完畢以后，讓水流開始沖擊沙土。

2.實驗操作：由“驗證”向“探究”轉化

在進行科學探究時，要“注重事實，盡量通過借助設計活動的方式，引導學生得出相應的結論”。[3]在探究實驗的過程中，教師要讓學生知道實驗并不是憑借主觀意識，按照步驟就可以輕松完成的，而是在實驗的過程中講究證據，每一個步驟都是驗證實驗結果的證據，在探究實驗教學時除了提升學生的探究能力之外，還要讓學生養成講證據，用證據論證結果的科學習慣。

3.實驗結論：由“給予”向“對話”轉化

推理分析需要學生具備一定的邏輯思維能力，同時需要營造探究交流的環境，讓學生在討論中，運用邏輯思維的能力，分別說出自己的觀點，形成頭腦風暴，在頭腦風暴中擦出智慧的火花。

比如在講“物質的變化”時，可以采用經典的探究實驗來引導學生充分的交流討論，在討論中運用推理和分析的積極的探究：

教師以粉筆和火柴為實驗對象，向學生分別實驗，先把粉筆掰為兩半，再劃著火柴，向學生提問，粉筆掰斷以后是否產生新物質？火柴點燃以后是否產生新物質？圍繞兩個問題，學生經過充分的討論得出兩種觀點，分別是：

（1）粉筆掰斷形成粉末出現了新物質，火柴點燃以后有灰燼和黑色物質，也產生了新物質

（2）粉筆掰斷形成粉末，粉末并不屬于新物質，火柴點燃以后有灰燼和黑色物質，也產生了新物質

教師在給出正確答案時，要運用從后往前推理的方法，讓學生不斷的質疑，進而得出正確的結論：究竟是否為新物質的界定標準很簡單，就是事物的本質屬性是否發生了變化。粉筆被掰斷形成的粉末本屬性并沒有發生改變，把它重新整合在一起還可以用來在黑板寫字;而火柴燃燒，發生了化學反應，通過燃燒，火柴燃燒的充分變成了灰燼，燃燒不充分變成了炭，火柴、炭和灰燼三者都屬于不同物質。

五、結語

實驗探究一種科學的研究方式，不僅在初中階段是一項必備技能，還會在以后的學習中發揮更大的作用，為此教師要尊重學生在教育中的主體性地位，充分的發揮學生的主觀能動性，讓學生在實驗探究中提高科學核心素養，形成良好的實驗研究習慣。

參考文獻：

[1]馬曉俊.科學實驗的哲學研究[D].上海復旦大學，2007

[2]江國海.貴州農村初中科學實驗課的資源開發[J].科教前沿，2008（30）：370

[3]王海勇.優化探究實驗引導提升科學核心素養[J].內蒙古教育，2017[5]：76-77