陈桢
浙江省台州市黄岩澄江中学 浙江台州 318023
摘要：科学本身就是一门以实验为基础的学科，教师在进行实验时需要一步步细化实验的问题，这样才能够引发学生进行更加深入的思考，让学生通过实验真正获取科学知识，提高实验能力。本文将从“猜想假设”“实验原理”“实验方案设计”“实验装置”“实验操作过程”环节出发，探究如何进行问题的细化设计，以期激活学生的思维，提高学生的科学实验兴趣。
关键词：科学实验探究；问题细化设计；猜想假设
引言：新课改强调了各个学科要注重培养学生的能力，让学生在课堂中自主探究知识。初中科学教学中，实验教学是最为主要的内容，本身就是建立在实验基础上的，所以实验探究是科学课堂中主要的学习方式，为了发挥出实验探究的作用，教师还需要在学生的探究过程中设计一个个问题，通过问题点燃学生的探索求知欲，活跃徐盛思维，结合教材内容让问题细化，逐渐提升学生的科学素养。
1.初中科学实验探究环节问题细化意义
1.1有助于激发学生探究兴趣
初中阶段的学生在思维能力发展方面还存在着一定的缺陷，如果教师为学生布置了实验的任务，只是单纯让学生自己去完成，往往调动不起学生的兴趣，让学生不知道从何下手，但是如果教师可以在课堂中提出适当的问题，学生会被教师的问题所吸引，唤起学生进一步探索求知的积极性，激发学生进行科学实验探究的兴趣。
1.2有助于发散学生思维
科学学科注重培养学生的思维能力，学生也只有具备了科学思维能力才能在课堂中更好地完成实验任务。通过教师问题的细化，学生可以进一步思考问题，在教师一个个问题的引导下，逐渐理解和消化知识，引导着自己正确地进行实验和探究活动，这样能够帮助学生获得思维的进一步发展，提高学生科学探究能力。
1.3有助于师生互动
科学课堂注重师生之间的互动，师生良好的互动才能够活跃课堂气氛，进一步开展后面的课程，让彼此在交流中碰撞出智慧的火花。如果教师将问题进行细化，教师和学生之间沟通和交流的机会会直接增加，能够进一步密切彼此的关系，让两者在更多的互动下完成学习，可大大地提升教学效率。
2.初中科学实验探究环节问题细化设计具体步骤
2.1猜想假设
科学探究的前提就在于猜想假设。初中生的猜想假设源于生活现象，难以采用科学语言将自身猜想表达出来，此时就需要教师加强问题的设计来引发学生的思考与表达。比如，为引导学生探究影响液体蒸发速度的影响因素时，可以设计以下问题：①湿衣服如何快速晾干？学生此时就可以结合所设计的问题，结合生活经验来提出假设，比如将衣服在阳光下晾干，将衣服在风大的地方晾晒，用烘干设备烘干，利用电路来烘烤，利用电吹风吹风，利用电熨斗，利用衣架撑开等等。②引导学生将刚才列举的方法进行归类，找出其共同点，促进学生归纳能力的培养。其中，将衣服在风大的地方晾晒、利用电吹风吹风为一类，与吹风相关；利用衣架撑开和摊开为一类，均属于撑开，其余的五项均与温度相关。③与吹风相关的方法，如何用科学量来表达？④撑开用哪些科学量来表达？⑤如何利用科学语言将液体蒸发速度的影响因素进行归类? 在这样的案例中，对学生的猜想假设设计了更加详细的问题，且结合学生的实际，并利用一定的问题来强化学习的思考，并给予科学的视角来表达，进而确保假设的科学性。
2.2从实验原理进行问题设计
尽管学生具备了一定的实验原理，但在实际进行运用的时候仍旧会出现不知道如何下手的情况。所以，为了引导学生思考和探究，这时候教师就需要根据实验原理开展实验活动，为学生铺设台阶，给学生制定相应的问题，让学生能够沿着教师铺设的问题循序渐进，逐步找到解决问题的办法，取得良好的教学效果，提升学生的能力。比如，在学习浙教版初中科学关于使用伏安法测电阻的内容时，因为每位学生的基础知识掌握情况存在着一定的差异，所以这个时候就需要教师因材施教，为学生设计从易到难、阶梯式的问题来强化学生心智技能，引导学生逐步学习。教师可以从实验原理欧姆定律变形公式入手进行问题的细化设计。教师可以强化以下问题的设计：①定值电阻的阻值计算公式是什么？如果我们要测量电阻的阻值，那需要测出的科学量都有哪些？然后进一步发展。②测量这些科学量需要用到哪些仪器，如何在电路中将这些仪器连接起来？此时就可以要求学生画出电路图。③除了上述仪器外，在测量电阻时，还需要利用哪些仪器来配合测量？通过逐步提问，这样就能引入实验原理，让学生去完成相应的电路图。因为物理知识点都比较抽象，其具有一定危险性，所以教师需要做好引导工作，让学生能够轻松的处理复杂的实现，最终得出结论。
2.3实验方案设计
探究实验的实验设计较为复杂，学生在设计实验方案时，经常遇到这样或那样的拦路虎，此时就需要教师加强对学生的问题引导，并引导其在问题思路的引导下得到实验的设计思路，从而更好地进行实验方案的设计。比如，伏安法测电阻教学，学生完善电路图之后，设计了两种实验方案，一是将电流表和电压表以及待测电阻画出；二是在一的基础上增设滑动电阻器。此时教师就需要设计以下问题引导学生思考：①这两个电路图的不同点在哪? 两种方案中哪种方案更好?此时，学生会对两种电路图进行对比，并提出各自的观点，有的认为需要添加滑动变阻器，有的认为不需要。②若需要加入滑动变阻器，请说明其原因是什么? 这样学生就能提出通过变阻器改变电路中电流的看法。③电路中的电流改变对实验的意义是什么？因为在没有加入滑动变阻的电路中，只能对电压值与电流值进行测量，而在加入之后，由于电路中电阻的大小发生了变化，使得电路中的电流发生变化，当待测电阻两端电压变化时，就能对每组的电流和电压值进行测量。④当定阻阻值不变时，本来测算一次即可，为什么要测多组不同的阻值？这样学生在引导下就能意识到，通过多测几组，得到的电流和电源，就能对多个电阻阻值进行测量，进而采取求平均值的方式，有助于误差的降低，所以需要在电路中加入滑动变阻器。通过这样提出四个连续性的问题，就能有效的帮助学生理解在电路中接入滑动变阻器的原因，强化学生对其的认识，有助于实验方案设计重难点的突破。
2.4实验装置
初中科学中的实验装置较多，学生的选择性难度较大，此时就可以引导学生在实验装置设计时做好对比，既能巩固旧知识，又能促进学生思维拓展，训练学生知识迁移能力，帮助学生养成良好的思考习惯。例如，二氧化碳制备实验，可以与之前学过的氧气制备实验来对比，并强化以下问题设计：①实验室内制取氧气时采用了哪些装置，这些装置有哪些特点？②制备一种气体时，所选取的发生装置和收集装置的注意事项有哪些？③哪种装置可以进行二氧化碳的制备？④当实验室只有浓盐酸、浓硫酸而没有稀盐酸时，可以用前者来替代后者吗？⑤如没有大理石时，可以采用哪些药品或者身边物品来替代呢？这样在对比的思维下强化实验装置的设计，有助于学生的思考和科学思维能力的提升。
2.5实验操作过程
实操操作环节的问题设计，有助于学生对问题的思考，帮助学生更好地掌握实验操作的过程，使得实验教学更具针对性，有助于学生对实验教学内容的理解。例如，伏安法测小灯泡电功率实验，我们可以在学生连接电路图之前，结合学生常见的错误与易错题进行如下问题的设计：①小明将最后一根导线连接之后，发现灯马上亮起来了，同时，电流和电压表均有示数，请分析其原因？这样就是要求学生意识到在电路连接时需要将开关断开。②小明在闭合开关后发现电流表指针反偏，请对其原因进行分析，并提出具体的解决方案。③开关闭合后，小明发现电流表的指针在最右边指示? 分析其形成原因是什么？④小明将开关闭合后，发现小灯泡不良，且电压表读数近似于电源电压，电流读数为0，请分析其故障原因并解决。这样就将学生在实验操作中常见的问题进行了设计，有助于学生动手实践能力的培养，促进学生发现、思考和解决问题的能力提升。
2.6开展对比实验，进行问题细化
初中科学实验中涉及的实验装置多样，有的时候会让学生不知道如何选择，如果教师在学生选择装置的时候可以适当设置一些对比性的问题，不仅能帮助学生巩固旧知识，还能开拓学生的思维，帮助学生获得知识迁移能力提升，养成勤思考的习惯。所以，在问题细化设计中教师可以借助对比实验设置对比性的问题。比如，学习分解反应制取氧气的内容时，教师可以结合之前学习的制取氧气的方法，让学生思考实验室制取氧气的装置，然后分析每一个装置的特点，其实这个过程就是带领学生复习了前面的知识。另外，让学生思考制取气体时发生装置需要有哪些注意事项，收集装置又需要考虑哪些因素，然后分析制取二氧化碳的装置。通过一步步的对比问题让学生产生对比的思维，体验到科学实验的综合性和探索性，逐渐培养学生思维能力。
2.7关注实验过程，进行问题细化
在进行实验操作的时候教师需要做出一定的思考，结合实验操作进行分析，使学生可以很好地投入到实验中，在解决问题中熟悉实验的过程和步骤，让学生对整个实验有更加深刻的认识。
结论：总之，初中科学实验探究问题细化设计是实验教学的重要组成部分，科学教师要进一步探索实验探究中问题细化的方向和具体途径，给学生留出更多思考的空间，让学生感知和领悟，通过问题细化帮助学生熟悉实验过程，获得科学思维能力的发展，使学生可以在问题的引导下自主完成实验探究，让学生获得科学素养的全面提升。
参考文献：
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